沥青混凝土智能装车作业模式研究

发布时间：2020-04-05 02:08

【摘要】：随着我国公路建设浪潮的兴起,加大了对沥青混凝土的需求量,在高等级路面中的需求尤为明显。作为生产沥青混凝土的搅拌设备,其性能影响着沥青混凝土的质量和产量,而在目前搅拌站中,多为人工逐堆装车,人工装车存在装车效率低、装车作业环境差和工作人员重复劳动强度大等问题。为了提高搅拌站沥青混凝土的装车自动化水平和智能化程度,本文提出沥青混凝土智能装车作业模式研究,为沥青混凝土的智能装车提供模型基础。首先,论文综合分析了实际生产中沥青混凝土装车作业过程的特点,对现场实际卸料装车作业情况进行了模拟,确定了试验所需的装置和机构,详细介绍了各部分的试验装置。其次,为得到实际试验中车厢尺寸和料堆数据,对工业相机进行标定,确定了空间平面坐标与像素坐标之间的关系。为得到装车料堆曲面近似替代料堆形态,先对料堆边缘点采用直接取点和图像处理方法,图像处理中依次采用同态滤波、二值化和边缘提取处理的方法来处理采集到的料堆图像;进而对所得到料堆边缘点,分别采用两相交直线、二次多项式曲线、正弦曲线和高斯曲线拟合料堆曲线,经比较,选用两相交直线转换后的圆锥曲面来近似料堆形态。然后,为建立装车料堆模型,对装车采用数学积分求和方法对料堆的理论体积进行计算,并针对特定的车厢尺寸建立料堆模型:料堆体积与高度满足一元二次关系,并通过试验对所建立模型进行了修正。最后,为验证所建装车料堆模型的可行性,先根据料堆体积与卸料流量和料门开闭时间之间、卸料流量与料堆高度之间的关系,确定料堆高度与料门开闭时间的装车试验模型;进而设计装车试验方案,确定装车工作流程和试验步骤,并经试验确定了料门的平均流量;进行智能装车试验,试验结果表明,料门开闭时间误差控制在2秒内,验证了在两种不同工况下所建模型的合理性。
【图文】：

示意图,煤堆,双目视觉测量,示意图

进而得到空间点的三维坐标，最后通过三维重建并运用数值求和计算煤堆体积，测量煤堆示意图如图1.1 所示。此方法具有可行性和一定的实用价值，但特征点的提取易受光照和选用算法的影响。Cuniolo S 等[7]提出利用机器视觉测量煤场的料堆体积，主要将 6个相机安装在一定高度，采集并分析料堆图像，进而计算出煤场中的料堆体积。图 1.1 双目视觉测量煤堆示意图图 1.2 盘煤采集结构示意图梁倩倩[8]提出一种针对煤堆等散料货物体积的测量系统，在该系统主要利用激光扫描仪、GPS 和高精度倾角仪获取煤堆数据，并对采集的数据进行预处理、位置解算以及坐标解算与转换，得到煤堆的三维模型，然后采用 Delaunay 三角剖分将煤堆点云数据划分成三棱柱，从而对划分的三棱柱体积累加求和得到煤堆的体积。刘艳玲等[9]提出一种激光雷达盘煤测量的方法，该方法用激光测距仪和传感器采集获取料堆信息数据，对采样数据利用图像处理器（GPU）进行渲染

示意图,盘煤,结构示意图,煤堆

第一章绪论（1）煤堆方面高如新等[6]提出一种采用双目立体视觉来计算测量小型煤堆体积的方法，该方法首先对双目立体视觉系统中两台摄像机进行标定，采用 SURF（Speeded UpRobust Features）算法对采集的煤堆图像进行特征点匹配，进而得到空间点的三维坐标，最后通过三维重建并运用数值求和计算煤堆体积，测量煤堆示意图如图1.1 所示。此方法具有可行性和一定的实用价值，但特征点的提取易受光照和选用算法的影响。Cuniolo S 等[7]提出利用机器视觉测量煤场的料堆体积，主要将 6个相机安装在一定高度，采集并分析料堆图像，进而计算出煤场中的料堆体积。
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TP391.41;U492.3

【相似文献】