[發(fā)明專利]一種激光雷達的液壓支撐架護幫板開合角度的檢測方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202310518129.0 | 申請日： | 2023-05-08 |
| 公開（公告）號： | CN116660920A | 公開（公告）日： | 2023-08-29 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李春鵬;陳濤;梁山林;朱朋飛;宋瀾超;許大業(yè);張迎東;宋貴科 | 申請（專利權(quán)）人： | 鄭州恒達智控科技股份有限公司;鄭州煤機智控技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司 |
| 主分類號： | G01S17/42 | 分類號： | G01S17/42;G01S17/58;G01S17/89 |
| 代理公司： | 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162 | 代理人： | 袁艷麗 |
| 地址： | 450000 河南省鄭州*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 激光雷達 液壓 支撐架 護幫板開合 角度 檢測 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種基于激光雷達的液壓支撐架護幫板開合角度的檢測方法，涉及煤礦綜采設備工作狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，包括步驟一、根據(jù)第一激光雷達采集的數(shù)據(jù)，獲取機器人移動的第一軌跡；步驟二、結(jié)合第二激光雷達采集數(shù)據(jù)和第一軌跡獲取煤礦三維綜采面的第一點云；步驟三、對第一點云進行第一次篩選和聚類，得到包含護幫板點云的第二點云；步驟四、對第二點云進行第二篩選，得到每個液壓支撐架護幫板的點云簇；步驟五、對每簇點云進行計算并進行第三篩選，得到護幫板的開合角度。本發(fā)明工作效率高，能夠保證采集工作的安全性，降低干擾因素的影響，提高對護幫板開合角度檢測的精準度，實現(xiàn)對護幫板開合角度的準確檢測。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于煤礦綜采設備工作狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于激光雷達的液壓支撐架護幫板開合角度的檢測方法。
背景技術(shù)
護幫板作為液壓支架的重要組成部分，與護幫千斤頂鉸接，需護幫時通過操作護幫千斤頂使得護幫板下部緊貼煤壁，當實際工作時，當前方片幫，梁端距過大時，要先推出護幫板，但是在采煤機通過之前必須收回護幫板；當頂板發(fā)生冒落或者梁端距過大時，護幫板可進行翻轉(zhuǎn)，對煤壁上方頂板進行支護，用于防止煤壁片幫，對確保采煤機、刮板輸送機的正常運行及人員安全起著重要作用。
傳統(tǒng)依賴于工人用肉眼目測護幫板的狀態(tài)，而此種方法無論是在精確度上還是對于工人的人身安全保障都有一定的缺陷，之后出現(xiàn)的采用傳感器的接觸式測量方法存在需要傳感器數(shù)量較多、故障率高、維修難度大等問題。
此外專利“基于圖像序列的護幫板伸縮角度測量方法及裝置(CN114511799A)”公開了通過圖像序列來對護幫板的伸縮角度進行實時監(jiān)測與可視化顯示；專利“基于激光雷達的綜采裝備實時決策與控制方法(CN114251092A)”公開了通過預設的目標檢測模型對融合圖像中的護幫板區(qū)域進行識別以得到目標圖像；但是上述通過采集圖像來對護幫板狀態(tài)進行監(jiān)測的方法易受光線影響，導致在煤礦綜采面拍攝的圖像質(zhì)量不高，從而導致計算精度降低；專利“基于激光雷達的綜采裝備實時決策與控制方法(CN114251092A)”公開了通過兩個激光雷達掃描到的護幫板與頂梁間的位置關(guān)系，來計算護幫板的開合狀態(tài)，雖然此種方法能夠?qū)崿F(xiàn)對單一支撐架護幫板的檢測，但是難以從多個支撐架中提取出所有護幫，無法實現(xiàn)全自主運行。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有護幫板開合角度檢測方法存在的由于受到光線影響導致通過圖像采集信息時圖像質(zhì)量不高、計算精度差；且大多只能實現(xiàn)對單一護幫板的檢測而難以從多個支撐架中提取出所有護幫，無法實現(xiàn)全自主運行的缺陷和問題，本發(fā)明提供一種基于激光雷達的液壓支撐架護幫開合角度檢測方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的方案是：一種基于激光雷達的液壓支撐架護幫開合角度檢測方法，包括以下步驟：
步驟一、將安裝有第一激光雷達和第二激光雷達的機器人放置于液壓支撐架下方進行信息采集工作，并利用第一激光雷達所掃描的位于水平范圍內(nèi)的點云數(shù)據(jù)計算出機器人的行進軌跡；
步驟二、通過第二激光雷達掃描出位于豎向范圍內(nèi)的點云數(shù)據(jù)，利用該掃描結(jié)果并結(jié)合所述步驟一中機器人的行進軌跡計算出煤礦三維綜采面完整點云，并進行下采樣以獲取第一點云；
步驟三、對所述步驟二中獲取到的第一點云進行第一次篩選和第一次聚類處理，以得到包含護幫板點云的第二點云；
步驟四、對所述步驟三得到的第二點云進行第二篩選，以得到每個液壓支撐架護幫板的點云簇；
步驟五、對所述步驟四得到的點云簇進行計算并通過第三篩選，來得到最終的護幫板的開合角度。
上述的基于激光雷達的液壓支撐架護幫開合角度檢測方法，所述步驟一中獲取機器人的行進軌跡包括以下步驟：
S101、提取出前后兩幀點云數(shù)據(jù)中的所有角點和平面點；
S102、通過角點與平面點的配準與參數(shù)優(yōu)化，計算出位姿增量Δp；
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息，商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于鄭州恒達智控科技股份有限公司;鄭州煤機智控技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司，未經(jīng)鄭州恒達智控科技股份有限公司;鄭州煤機智控技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司許可，擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作，請聯(lián)系【客服】
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- 專利分類
G01S 無線電定向；無線電導航；采用無線電波測距或測速；采用無線電波的反射或再輻射的定位或存在檢測；采用其他波的類似裝置
G01S17-00 應用除無線電波外的電磁波的反射或再輻射系統(tǒng)，例如，激光雷達系統(tǒng)
G01S17-02 .應用除無線電波外的電磁波反射的系統(tǒng)
G01S17-66 .應用除無線電波外的電磁波的跟蹤系統(tǒng)
G01S17-74 .應用除無線電波外的電磁波的再輻射系統(tǒng)，例如IFF，即敵我識別
G01S17-87 .應用除無線電波外電磁波的系統(tǒng)的組合
G01S17-88 .專門適用于特定應用的激光雷達系統(tǒng)
