激光探测与测量视觉技术在堆取料机全自动控制中的应用

发布时间：2024-03-28 05:52

　　针对散货料场堆取料机人工操作堆取作业随意性大、精度差、效率低等现状,设计了一种堆取料机全自动控制系统。该系统基于激光雷达(LiDAR)机器视觉技术,通过3D激光扫描仪实时获取料堆的点云数据,对目标料堆进行在线实时建模,最后控制堆取料机完成自动作业;提出了一种基于视觉图像处理算法的作业路径规划算法,通过实时提前预测作业轨迹来指导堆取料机自动作业。实践表明该控制系统提高了设备的作业效率,降低了作业成本。

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【部分图文】：

图1系统架构

为实现上述功能，系统配备了高性能的工业计算机作为核心计算单元，用来接收处理激光扫描仪的实时扫描数据、GPS系统的实时定位数据，并在线将实时扫描数据和定位数据进行拟合，实时料堆建模，生成作业指令，通过堆取料机的机载可编程控制器(PLC)下发各传动执行机构，指导堆取料机完成自动作业，....

图2各坐标系的建立

激光扫描仪安装在堆取料机上，作业过程中激光扫描仪本身进行扫描运动，同时堆取料机进行臂架俯仰、臂架回转、整机走行运动。因此在将激光扫描仪扫描数据转换至料场静止坐标系下进行建模时，首先须根据堆取料机的运动特性建立相应子坐标系，包括成像设备(激光扫描仪)坐标系CLA、俯仰机构坐标系CL....

图3标准球反算误差

根据标定结果对球心进行误差反算，见图3，在100m处其结果偏差为8cm，满足精度控制要求。2.2全料场数据的拼接

图4数据拼接效果

数据拼接效果见图4。2.3作业路径预测

本文编号：3941100