[發明專利]一種挖掘機自動校準系統及校準方法

在審

• 申請號: 202210627359.6
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN115060163A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 邢澤成;張斌;牛東東;王敦坤;鄒斌;朱曉明;尹學峰;魏紅敏
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: G01B11/00
• 分類號: G01B11/00;G01B11/16;G01B11/26;G01S17/86
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明公開了一種挖掘機自動校準系統及校準方法，所述系統應用于包括相機和和激光雷達的傳感器平臺，包括：鏟斗安裝位置檢測模塊，用于通過檢測判斷鏟斗安裝位置是否產生偏差；鏟斗狀態識別模塊，用于對鏟斗的狀態進行識別；傾角傳感器角度數據檢驗模塊，用于對傾角傳感器角度數據進行檢驗；斗桿及動臂狀態檢測模塊，用于通過檢驗判斷出斗桿和動臂是否發生了形變，本發明能夠對挖掘機工作裝置進行檢查，判斷出是否發生形變，同時也能夠判斷出工作時傾角傳感器獲得的信息是否可靠。

技術領域

本發明涉及一種挖掘機自動校準系統及校準方法，屬于環境感知技術領域。

背景技術

挖掘機是功能最典型、結構最復雜、用途最廣泛的工程機械之一，它在工業與民用建筑、交通運輸、水利電力工程、礦山采掘以及軍事工程等施工中起著極為重要的作用。挖掘機一般通過傾角傳感器對鏟斗、斗桿、動臂和車體的姿態角度測量，來實現挖掘機的三維姿態控制。這就要求挖掘機的工作精度是非常高的，如果挖掘機在工作時工作裝置發生了形變，或者傾角傳感器獲取的數據出現了偏差，那么就會導致挖掘機工作精度的下降，對精度有一定要求的工作環境來說是不允許的，因此有必要對挖掘機的工作裝置以及所使用的傾角傳感器進行檢測，以保證其工作相對可靠。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中的不足，提供一種挖掘機自動校準系統及校準方法，能夠對挖掘機工作裝置進行檢查，判斷出是否發生形變，同時也能夠判斷出工作時傾角傳感器獲得的信息是否可靠。

為達到上述目的，本發明是采用下述技術方案實現的：

第一方面，本發明提供了一種挖掘機自動校準系統，應用于包括相機和和激光雷達的傳感器平臺，包括：

鏟斗安裝位置檢測模塊，用于通過檢測判斷鏟斗安裝位置是否產生偏差；

鏟斗狀態識別模塊，用于對鏟斗的狀態進行識別；

傾角傳感器角度數據檢驗模塊，用于對傾角傳感器角度數據進行檢驗；

斗桿及動臂狀態檢測模塊，用于通過檢驗判斷出斗桿和動臂是否發生了形變。

進一步的，包括：

人機交互系統，所述人機交互系統中設有人機交互模塊和顯示模塊，其中：

人機交互模塊，用于實現人機交互，對所述鏟斗安裝位置檢測模塊、鏟斗狀態識別模塊、傾角傳感器角度數據檢驗模塊、斗桿及動臂狀態檢測模塊進行控制；

顯示模塊，用于顯示圖像信息或者雷達的點云信息。

第二方面，本發明提供一種根據前述任一項所述的挖掘機自動校準系統的校準方法，包括：

所述鏟斗安裝位置檢測模塊的檢測方法，包括：

獲取預先采集的挖掘機鏟斗和斗桿之間的圖像信息；

對所述鏟斗和斗桿之間的圖像信息進行邊緣檢測，根據檢測結果判斷鏟斗安裝位置是否產生偏差；

所述鏟斗狀態識別模塊的識別方法，包括：

獲取預先采集的鏟斗圖像信息，輸入預先構建并訓練過的神經網絡模型，獲取鏟斗狀態識別結果；

所述傾角傳感器角度數據檢驗模塊的檢測方法，包括：

通過激光雷達探測獲取挖掘機斗桿和動臂的點云信息，計算出斗桿和動臂之間的第一夾角數值；

通過傾角傳感器獲取斗桿和動臂的傾角，計算求得斗桿和動臂之間的第二夾角數值；

將所述第一夾角數值和第二夾角數值進行對比，判斷是否需要對傾角傳感器進行檢查；

所述斗桿及動臂狀態檢測模塊的檢測方法，包括：