[發明專利]基于雙目視覺的掘進機的工作面識別及控制方法及裝置

在審

• 申請號: 202210502665.7
• 申請日: 2022-05-10
• 公開（公告）號: CN114893198A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 黃明陽;劉洋;劉懿鋒
• 申請（專利權）人: 三一重型裝備有限公司
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;G06T7/00;G06T7/20;G06T7/70
• 代理公司: 北京中強智尚知識產權代理有限公司 11448
• 代理人: 郭曉迪

本發明公開了一種基于雙目視覺的掘進機的工作面識別及控制方法和裝置，通過雙目視覺技術確定截割面區域和堆料區域分別對應的狀態信息，再根據截割面區域和堆料區域分別對應的狀態信息，確定掘進機待執行的目標任務、以及目標任務對應的目標位置，再將掘進機在雙目視覺追蹤下，從初始位置引導至與截割面區域或堆料區域對應的目標位置，進而實現雙目視覺技術對位于巷道內的與截割面區域或堆料區域對應的目標任務的識別和定位，再通過引導掘進機移動至目標位置，使掘進機執行目標任務，并在執行完目標任務后，使掘進機環境地圖信息控制掘進機從目標位置沿移動軌跡移動至初始位置。

技術領域

本發明涉及掘進機技術領域，尤其涉及一種基于雙目視覺的掘進機的工作面識別及控制方法及裝置。

背景技術

目前，智能掘進機的工作面會存在截割平面不平整、輪廓成型不佳、兩側堆料嚴重等問題，影響掘進機的自動截割工藝，此時，需要掘進機移動至目標區域進行處理。例如：在智能掘進機自動截割期間，會存在部分落料無法被掘進機底部掃料裝置清理干凈的情況。而隨著截割工作持續進行，工作面兩側會積累一定的堆料區域，會阻礙截割頭運動與掘進機前進，此時就需要人工介入，手動收料，這樣就會降低掘進機的自動化率與工作效率。

發明內容

本發明提供一種基于雙目視覺的掘進機的工作面識別及控制方法及裝置，可實現雙目視覺技術對位于巷道內的截割面區域和堆料區域的識別和定位，再通過引導掘進機移動至截割面區域和/或堆料區域，完成掘進機對截割面區域進行截割和/或堆料區域進行收料。

第一方面，提供了一種基于雙目視覺的掘進機的工作面識別及控制方法，包括：

根據巷道內的雙目視覺圖像，得到截割面區域和堆料區域分別對應的狀態信息；

根據所述截割面區域和堆料區域分別對應的狀態信息，確定所述掘進機待執行的目標任務、以及所述目標任務對應的目標位置；

根據雙目視覺對所述掘進機的移動追蹤，引導所述掘進機從初始位置移動至所述目標位置，并繪制所述掘進機在此移動過程中的環境地圖信息及移動軌跡；

若所述掘進機移動至所述目標位置，則控制所述掘進機執行目標任務；

若所述掘進機完成所述目標任務，則根據所述環境地圖信息控制所述掘進機從所述目標位置沿所述移動軌跡移動至所述初始位置。

進一步的，所述狀態信息包括、以及所述截割面區域的邊緣成型程度信息、平整程度信息和第一位置信息、以及所述堆料區域的高度信息和第二位置信息，所述根據巷道內的雙目視覺圖像，得到所述截割面區域和堆料區域分別對應的狀態信息，包括：

根據所述巷道內的雙目視覺圖像，獲取工作面的點云信息；

根據所述工作面的點云信息，將所述截割面區域和堆料區域進行分離；

根據所述截割面區域的點云數據，確定所述截割面區域的邊緣成型程度信息、平整程度信息和第一位置信息；

根據所述堆料區域的點云數據，確定所述堆料區域的高度信息和第二位置信息；

所述根據所述截割面區域和堆料區域分別對應的狀態信息，確定所述掘進機待執行的目標任務、以及所述目標任務對應的目標位置，包括：

根據所述截割面區域的邊緣成型程度信息和平整程度信息、以及堆料區域的高度信息，確定所述掘進機待執行的目標任務；所述目標任務包括對所述截割面區域的截割任務和對所述堆料區域的收料任務中的至少一個；

根據所述目標任務對應的第一位置信息和/或第二位置信息，確定所述目標位置。

進一步的，所述根據所述巷道內的雙目視覺圖像，獲取工作面的點云信息，包括：

根據所述巷道內的雙目視覺圖像，獲得所述工作面的稠密視差圖；