冲抓机自主作业控制方法及控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种冲抓机自主作业控制方法及系统，采用了特征识别和特征定位技术，通过对图像数据的不断反馈进行微调，对周围环境的特征与历史环境进行匹配定位，利用机械原理进行惯性的抵消，从而实现冲挖机的全自动作业，只需要提前人工操作一遍记录下关键数据，就能在之后的冲挖中进行全自动作业，自动找到钻孔、自动微调到钻孔正上方、自动收放抓斗和叶片并自动运送并卸载沙土，无需实时高度专注的监督作业和频繁介入，极大的降低操作人员的操作难度和素质要求，即使新手也能快速上手，无需多次更换操作员，极大的提高作业效率，降低事故率和人工成本。低事故率和人工成本。低事故率和人工成本。

【技术实现步骤摘要】
冲抓机自主作业控制方法及控制系统


[0001]本专利技术涉及冲抓打桩机
，具体地，涉及一种冲抓机自主作业控制方法及控制系统。

技术介绍

[0002]冲抓机又称冲抓打桩机，是为建筑、勘探、交通等造孔施工开发的一种自动挂卸造孔打桩机，主要通过冲击抓取孔底的沙土然后运送到指定目的地。冲抓机工作时，放开抓斗，靠冲抓钻头的自重向孔底进行冲击，靠张开的叶片插入孔底底层，然后闭合叶片完成取沙土，之后将整个钻头从孔底提上来，转动转台到指定卸载点，张开叶片，卸载沙土，继续重复之前的抓取操作。目前冲抓作业主要靠人工作业，因为抓斗进入钻孔口时与钻孔的最大间距不足5厘米，且抓斗存在惯性的摆动，操作抓斗成功进入钻孔的难度很大，需要极大的专注度和多年的操作经验，稍有不慎就会打到孔壁，造成抓斗和孔壁的损坏。所以冲抓斗操作培训难度大，培训时间长，一个熟练的冲抓斗操作员需要15年以上的操作经验，从而导致人工成本高昂，持续的专注性作业也导致作业进程无法持久，需要多次更换操作人员，从而导致人工成本的进一步增加，且工作效率低。目前市面上虽然出现了简单的半自动冲抓机，可以通过记录本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲抓机自主作业控制方法，其特征在于，包括：在当前作业环境下，获取目标点的图像数据；使冲抓机抓斗位于初始位置及初始状态；启动全自动作业，包括：实时获取当前状态下冲抓机吊臂所处位置的图像数据；将所述吊臂所处位置的图像数据与所述目标点的图像数据进行特征点匹配，计算所述吊臂所处位置的图像数据与所述目标点的图像数据的匹配特征点之间的位置差；根据所述位置差，得到吊臂与目标点之间的距离和方向；根据所述吊臂与目标点之间的距离和方向，控制吊臂旋转，并向目标点移动；当所述吊臂所处位置的图像数据与所述目标点的图像数据的匹配特征点之间的位置差小于设定阈值时，控制所述抓斗完成对应操作，同时获取当前目标点的图像数据，并对原所述目标点的图像数据进行更新。2.根据权利要求1所述的冲抓机自主作业控制方法，其特征在于，所述目标点包括：钻洞点和/或卸沙点；相应地，所述目标点的图像数据包括：冲抓机抓斗刚好放入钻洞的图像数据A和/或抓斗卸下沙土的图像数据B；所述获取目标点的图像数据，包括：由操作员完整操作一遍冲挖沙土的全过程，并记录下过程中抓斗刚好放入钻洞的图像数据和/或抓斗卸下沙土的图像数据，即得到图像数据A和/或图像数据B。3.根据权利要求1所述的冲抓机自主作业控制方法，其特征在于，所述使冲抓机抓斗位于初始位置及初始状态，包括：将冲抓机抓斗收起至最顶端，保持抓斗静止，同时收起叶片，得到冲抓机抓斗的初始位置及初始状态。4.根据权利要求2所述的冲抓机自主作业控制方法，其特征在于，当所述目标点为钻洞点时，根据所述吊臂与所述钻洞点之间的距离和方向，控制所述吊臂旋转并移动，当所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据A的匹配特征点之间的位置差的平均值小于阈值m时，控制抓斗放入钻洞；当所述目标点为卸沙点时，根据所述吊臂与所述卸沙点之间的距离和方向，控制所述吊臂旋转并移动，当所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据B的匹配特征点之间的位置差小于阈值n时，控制卸沙。5.根据权利要求4所述的冲抓机自主作业控制方法，其特征在于，所述控制所述吊臂旋转并移动，当所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据A的匹配特征点之间的位置差的平均值小于阈值m时，控制抓斗放入钻洞，包括：控制所述吊臂旋转并移动，不断缩小所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据A的匹配特征点之间的位置差，不断扩大所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据B的匹配特征点之间的位置差；当所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据A的匹配特征点之间的位置差缩小到设定范围后，对所述吊臂的当前位置及方向进行微调；当所述吊臂所处位置的图像数据与所述图像数据A的匹配特征点之间的位置差的平均值小于阈值m时，静止数秒，放下抓斗，当抓斗进入钻孔后，张开叶片让抓斗自由落体，然后
收起叶片，提起...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明旭，王梓宇，
申请(专利权)人：上海亥伯智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：