[發(fā)明專利]一種挖掘機(jī)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210627359.6
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN115060163A
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邢澤成;張斌;牛東東;王敦坤;鄒斌;朱曉明;尹學(xué)峰;魏紅敏
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州徐工挖掘機(jī)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種挖掘機(jī)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法，所述系統(tǒng)應(yīng)用于包括相機(jī)和和激光雷達(dá)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(chǎn)生偏差；鏟斗狀態(tài)識別模塊，用于對鏟斗的狀態(tài)進(jìn)行識別；傾角傳感器角度數(shù)據(jù)檢驗?zāi)K，用于對傾角傳感器角度數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗；斗桿及動臂狀態(tài)檢測模塊，用于通過檢驗判斷出斗桿和動臂是否發(fā)生了形變，本發(fā)明能夠?qū)ν诰驒C(jī)工作裝置進(jìn)行檢查，判斷出是否發(fā)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(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種挖掘機(jī)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法，屬于環(huán)境感知技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

挖掘機(jī)是功能最典型、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、用途最廣泛的工程機(jī)械之一，它在工業(yè)與民用建筑、交通運(yùn)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(jī)一般通過傾角傳感器對鏟斗、斗桿、動臂和車體的姿態(tài)角度測量，來實現(xiàn)挖掘機(jī)的三維姿態(tài)控制。這就要求挖掘機(jī)的工作精度是非常高的，如果挖掘機(jī)在工作時工作裝置發(fā)生了形變，或者傾角傳感器獲取的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了偏差，那么就會導(dǎo)致挖掘機(jī)工作精度的下降，對精度有一定要求的工作環(huán)境來說是不允許的，因此有必要對挖掘機(jī)的工作裝置以及所使用的傾角傳感器進(jìn)行檢測，以保證其工作相對可靠。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種挖掘機(jī)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)及校準(zhǔn)方法，能夠?qū)ν诰驒C(jī)工作裝置進(jìn)行檢查，判斷出是否發(fā)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(dá)到上述目的，本發(fā)明是采用下述技術(shù)方案實現(xiàn)的：

第一方面，本發(fā)明提供了一種挖掘機(jī)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)，應(yīng)用于包括相機(jī)和和激光雷達(dá)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(chǎn)生偏差；

鏟斗狀態(tài)識別模塊，用于對鏟斗的狀態(tài)進(jìn)行識別；

傾角傳感器角度數(shù)據(jù)檢驗?zāi)K，用于對傾角傳感器角度數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗；

斗桿及動臂狀態(tài)檢測模塊，用于通過檢驗判斷出斗桿和動臂是否發(fā)生了形變。

進(jìn)一步的，包括：

人機(jī)交互系統(tǒng)，所述人機(jī)交互系統(tǒng)中設(shè)有人機(jī)交互模塊和顯示模塊，其中：

人機(jī)交互模塊，用于實現(xiàn)人機(jī)交互，對所述鏟斗安裝位置檢測模塊、鏟斗狀態(tài)識別模塊、傾角傳感器角度數(shù)據(jù)檢驗?zāi)K、斗桿及動臂狀態(tài)檢測模塊進(jìn)行控制；

顯示模塊，用于顯示圖像信息或者雷達(dá)的點云信息。

第二方面，本發(fā)明提供一種根據(jù)前述任一項所述的挖掘機(jī)自動校準(zhǔn)系統(tǒng)的校準(zhǔn)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(yù)先采集的挖掘機(jī)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(jìn)行邊緣檢測，根據(jù)檢測結(jié)果判斷鏟斗安裝位置是否產(chǎn)生偏差；

所述鏟斗狀態(tài)識別模塊的識別方法，包括：

獲取預(yù)先采集的鏟斗圖像信息，輸入預(yù)先構(gòu)建并訓(xùn)練過的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，獲取鏟斗狀態(tài)識別結(jié)果；

所述傾角傳感器角度數(shù)據(jù)檢驗?zāi)K的檢測方法，包括：

通過激光雷達(dá)探測獲取挖掘機(jī)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(shù)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(shù)值；

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

所述斗桿及動臂狀態(tài)檢測模塊的檢測方法，包括：