[發(fā)明專利]基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理系統(tǒng)、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211632054.0
• 申請(qǐng)日: 2022-12-19
• 公開（公告）號(hào): CN116091997A
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫白華;陳龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 寧夏創(chuàng)際智慧科技有限公司
• 主分類號(hào): G06V20/52
• 分類號(hào): G06V20/52;G06T7/11;G06T7/80;G06T7/70;G06T5/00;G06T7/13;G06N3/08;G06N3/0464
• 代理公司: 北京博爾赫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 16045
• 代理人: 于武江

本發(fā)明公開了一種基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理系統(tǒng)、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)，涉及倉(cāng)體清理技術(shù)領(lǐng)域。包括依次相連的倉(cāng)體圖像獲取模塊、圖像處理模塊、中央處理器模塊以及清理模塊；其中，所述倉(cāng)體圖像獲取模塊，用于通過機(jī)械臂上的紅外攝像頭獲取倉(cāng)體物料堆積圖像；所述圖像處理模塊，用于對(duì)倉(cāng)體物料堆積圖像進(jìn)行圖像處理得到物料堆積情況信息以及位置信息；所述中央處理器模塊，用于根據(jù)物料堆積情況信息以及位置信息生成控制指令；所述清理模塊，用于接收所述控制指令，對(duì)倉(cāng)體掛壁物料進(jìn)行清理。本發(fā)明利用清倉(cāng)機(jī)械手代替人工清理煤倉(cāng)，提高了煤礦生產(chǎn)的安全性，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了煤倉(cāng)清理的工作效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及倉(cāng)體清理技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理系統(tǒng)、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

煤倉(cāng)堵煤現(xiàn)象是目前煤礦、火力發(fā)電廠的煤倉(cāng)普遍存在的問題，在煤礦日常生產(chǎn)中，煤倉(cāng)縮口處易發(fā)生堵塞，不僅影響煤倉(cāng)作用的充分發(fā)揮，也嚴(yán)重影響煤礦正常生產(chǎn)。積煤、濕黏末煤、煤矸石、濕黏矸石等易堆積在煤倉(cāng)的倉(cāng)壁上，潮濕時(shí)易泥化，不成塊，但在晾干后或者在倉(cāng)壁上板結(jié)后堅(jiān)硬，粘倉(cāng)壁不易清理，大塊物料間發(fā)生卡咬，易形成穩(wěn)定的外殼，造成堵塞。目前的煤倉(cāng)清堵方法主要包括人工手動(dòng)清理和采用相關(guān)清堵裝置清理。手動(dòng)清理需要工作人員進(jìn)入地面煤倉(cāng)進(jìn)行清理，清理效率低，并且由于煤倉(cāng)內(nèi)瓦斯和一氧化碳濃度比較高，容易引起工作人員中毒，且存在爆炸的安全隱患。現(xiàn)有的煤倉(cāng)清理裝置大都存在效果差、不穩(wěn)定、易受現(xiàn)場(chǎng)條件限制等缺點(diǎn)。因此，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，如何實(shí)現(xiàn)倉(cāng)體物料堆積的高效清理是亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理系統(tǒng)、方法及存儲(chǔ)介質(zhì)，以解決背景技術(shù)中提出的問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理系統(tǒng)，包括依次相連的倉(cāng)體圖像獲取模塊、圖像處理模塊、中央處理器模塊以及清理模塊；其中，

所述倉(cāng)體圖像獲取模塊，用于通過機(jī)械臂上的紅外攝像頭獲取倉(cāng)體物料堆積圖像；

所述圖像處理模塊，用于對(duì)倉(cāng)體物料堆積圖像進(jìn)行圖像處理得到物料堆積情況信息以及位置信息；

所述中央處理器模塊，用于根據(jù)物料堆積情況信息以及位置信息生成控制指令；

所述清理模塊，用于接收所述控制指令，對(duì)倉(cāng)體掛壁物料進(jìn)行清理。

可選的，所述清理模塊包括主機(jī)架、懸吊裝置、驅(qū)動(dòng)裝置、清倉(cāng)機(jī)械手以及扒落器；其中，所述主機(jī)架上端固定設(shè)置有懸吊裝置懸吊于煤倉(cāng)內(nèi)，在所述懸吊裝置內(nèi)安裝有用于帶動(dòng)所述清倉(cāng)機(jī)械手動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)裝置，扒落器安裝于機(jī)械手手臂的下端，用于對(duì)倉(cāng)體掛壁物料進(jìn)行扒落。

可選的，所述中央處理器模塊為DSP中央處理器。

可選的，所述圖像處理模塊包括圖像分析單元和計(jì)算單元；其中，所述圖像分析單元，用于接收所述倉(cāng)體物料堆積圖像，并將所述倉(cāng)體物料堆積圖像導(dǎo)入通過訓(xùn)練獲得的深度學(xué)習(xí)模型中，并通過實(shí)例分割算法得到堆積物料的輪廓和材質(zhì)類型；所述計(jì)算單元，用于通過所述圖像分析單元輸出的物料的輪廓計(jì)算出當(dāng)前物料的抓取位置和姿態(tài)。

另一方面，提供一種基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理方法，利用所述的一種基于機(jī)器視覺的倉(cāng)體物料清理系統(tǒng)進(jìn)行清理，具體步驟包括如下：

通過機(jī)械臂上的紅外攝像頭獲取倉(cāng)體物料堆積圖像；

對(duì)倉(cāng)體物料堆積圖像進(jìn)行圖像處理得到物料堆積情況信息以及位置信息；

根據(jù)物料堆積情況信息以及位置信息生成控制指令；

接收所述控制指令，對(duì)倉(cāng)體掛壁物料進(jìn)行清理。

可選的，所述對(duì)倉(cāng)體掛壁物料進(jìn)行清理的步驟為：

對(duì)所述紅外攝像頭及清倉(cāng)機(jī)械手進(jìn)行參數(shù)標(biāo)定，建立圖像坐標(biāo)系與機(jī)械手坐標(biāo)系的關(guān)系；