一种流机的远程控制方法、设备及介质技术

本申请公开了一种流机的远程控制方法、设备及介质，用以解决现有的流机控制方法成本高且效率低下的技术问题。方法包括：生成流机的模拟视频流，并根据流机的现场工况，在模拟视频流上叠加相应的网格图层；建立相应的流机模型，并获取流机模型的运行参数；根据油缸伸缩量和角度值，计算铲斗的斗尖位置，并根据斗尖位置，预测铲斗的运动轨迹；确定运动轨迹包含的多个目标操作点，将目标操作点在网格图层中进行显示；获取现场工况内的物料堆数据，根据物料堆数据规划流机的至少一个目标待操作点，并将目标待操作点在网格图层中进行显示；根据显示于网格图层上的目标操作点和目标待操作点，生成相应的远程操作指令，以便于控制流机的运行。的运行。的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种流机的远程控制方法、设备及介质


[0001]本申请涉及机械工程
，具体涉及一种流机的远程控制方法、设备及介质。

技术介绍

[0002]流动机械(简称流机，比如挖掘机、叉车等设备)被广泛应用于港口物流系统中，用于执行货物的装卸、运输等。流动机械的运行情况直接影响了港口物流的物流成本和效益，目前，大多数港口都是在工作现场，通过人工的方式去控制流机的运行。然而，港口的施工环境较为复杂，过于依赖人工去进行上述控制过程，成本较高，且效率较低。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本申请提出了一种流机的远程控制方法，包括：生成流机的模拟视频流，并根据流机的现场工况，在模拟视频流上叠加相应的网格图层；
[0004]提取流机的指定部位中各特征点对应的三维坐标，建立相应的流机模型，并获取流机模型的运行参数，指定部位包括铲斗，运行参数包括指定部位对应的油缸伸缩量和角度值；
[0005]根据油缸伸缩量和角度值，计算铲斗的斗尖位置，并根据斗尖位置，预测铲斗的运动轨迹；
[0006]确定运动轨迹包含的多个目标操作点，将目标操作点在网格图层中进行显示；
[0007]获取现场工况内的物料堆数据，根据物料堆数据规划流机的至少一个目标待操作点，并将目标待操作点在网格图层中进行显示；
[0008]根据显示于网格图层上的目标操作点和目标待操作点，生成相应的远程操作指令，以便于控制流机的运行。
[0009]在本申请的一种实现方式中，根据流机的现场工况，在模拟视频流上叠加相应的网格图层，具体包括：
[0010]在模拟视频流上叠加若干等距网格；
[0011]按照等距网格与地表之间的距离，将地表作为起点，依次对等距网格进行局部增密，以得到局部增密后的网格图层；
[0012]获取地表高程数据，根据地表高程数据，确定距离流机预设范围内是否存在空间障碍物；
[0013]针对局部增密后的网格图层，对空间障碍物所属的网格进行局部降密，得到最终的网格图层。
[0014]在本申请的一种实现方式中，指定部位还包括大臂、斗杆；
[0015]油缸伸缩量由位移传感器测量得到，且位移传感器设于大臂、斗杆和铲斗的油缸上；
[0016]角度值由姿态传感器测量得到，且姿态传感器分别设于铲斗的摇杆、大臂和斗杆上。
[0017]在本申请的一种实现方式中，根据物料堆数据规划流机的目标待操作点，具体包括：
[0018]对物料堆数据进行曲面重构，生成相应的物料堆曲面；
[0019]针对物料堆曲面中的底面轮廓，确定用于进行作业的多个待操作点；
[0020]分别设定多个待操作点对应的操作参数，并根据操作参数，对流机的执行状况进行评估，以根据评估的结果，从多个待操作点中确定目标待操作点。
[0021]在本申请的一种实现方式中，生成相应的操作指令之后，方法还包括：
[0022]将竖坐标相同的目标操作点连成边，以边为基准，确定流机的工作上边界和工作下边界；
[0023]将工作上边界和工作下边界的中点为圆心，生成围绕边的工作区域；
[0024]确定流机对应的多个预设碰撞区域，并确定工作区域与多个预设碰撞区域之间的吻合度，以根据吻合度控制流机的运行；预设碰撞区域包括机体碰撞区域和障碍碰撞区域。
[0025]在本申请的一种实现方式中，根据吻合度控制流机的运行，具体包括：
[0026]根据运动轨迹，确定铲斗的预动作方向；
[0027]在吻合度大于预设阈值的情况下，确定工作区域和预设碰撞区域之间的吻合区域，并确定预动作方向与吻合区域的相对位置关系；
[0028]根据相对位置关系，确定预动作方向是否远离吻合区域；
[0029]在预动作方向远离吻合区域的情况下，生成相应的回转或避障指令，以控制流机进行回转避障或伸出避障。
[0030]在本申请的一种实现方式中，根据斗尖位置，预测铲斗的运动轨迹，具体包括：
[0031]根据流机当前所属的作业进度，确定与作业进度相匹配的轨迹预测模型；作业进度包括起步、预作业、回转、挖掘、卸荷、空斗返回；
[0032]基于轨迹预测模型，将斗尖位置作为输入，对铲斗的运动轨迹进行预测，并输出运动轨迹。
[0033]在本申请的一种实现方式中，根据运行参数，对流机的执行状况进行评估，具体包括：
[0034]针对各待操作点，根据操作参数，从物料堆曲面中切割出围绕待操作点的第一待操作曲面；操作参数包括待操作点对应的位置和操作角度；
[0035]解析并获取第一待操作曲面包含的物料堆数据，对物料堆数据进行进行坐标变换，并根据坐标变换后的物料堆数据，拟合生成相应的的第二待操作曲面；
[0036]根据第二待操作曲面，确定相应的评估指标，以便于根据评估指标对流机的执行状况进行评估。
[0037]本申请实施例提供了一种流机的远程控制设备，其特征在于，设备包括：
[0038]至少一个处理器；以及，
[0039]与至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0040]存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够：
[0041]生成流机的模拟视频流，并根据流机的现场工况，在模拟视频流上叠加相应的网格图层；
[0042]提取流机的指定部位中各特征点对应的三维坐标，建立相应的流机模型，并获取流机模型的运行参数，指定部位包括铲斗，运行参数包括指定部位对应的油缸伸缩量和角度值；
[0043]根据油缸伸缩量和角度值，计算铲斗的斗尖位置，并根据斗尖位置，预测铲斗的运动轨迹；
[0044]确定运动轨迹包含的多个目标操作点，将目标操作点在网格图层中进行显示；
[0045]获取现场工况内的物料堆数据，根据物料堆数据规划流机的至少一个目标待操作点，并将目标待操作点在网格图层中进行显示；
[0046]根据显示于网格图层上的目标操作点和目标待操作点，生成相应的远程操作指令，以便于控制流机的运行。
[0047]本申请实施例提供了一种非易失性计算机存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，计算机可执行指令设置为：
[0048]生成流机的模拟视频流，并根据流机的现场工况，在模拟视频流上叠加相应的网格图层；
[0049]提取流机的指定部位中各特征点对应的三维坐标，建立相应的流机模型，并获取流机模型的运行参数，指定部位包括铲斗，运行参数包括指定部位对应的油缸伸缩量和角度值；
[0050]根据油缸伸缩量和角度值，计算铲斗的斗尖位置，并根据斗尖位置，预测铲斗的运动轨迹；
[0051]确定运动轨迹包含的多个目标操作点，将目标操作点在网格图层中进行显示；
[0052]获取现场工况内的物料堆数据，根据物料堆数据规划流机的至少一个目标待操作点，并将目标待操作点在网格图层中进行显示；
[0053]根据显示于网格图层上的目标操作点和目本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种流机的远程控制方法，其特征在于，所述方法包括：生成流机的模拟视频流，并根据所述流机的现场工况，在所述模拟视频流上叠加相应的网格图层；提取所述流机的指定部位中各特征点对应的三维坐标，建立相应的流机模型，并获取所述流机模型的运行参数，所述指定部位包括铲斗，所述运行参数包括所述指定部位对应的油缸伸缩量和角度值；根据所述油缸伸缩量和所述角度值，计算所述铲斗的斗尖位置，并根据所述斗尖位置，预测所述铲斗的运动轨迹；确定所述运动轨迹包含的多个目标操作点，将所述目标操作点在所述网格图层中进行显示；获取所述现场工况内的物料堆数据，根据所述物料堆数据规划所述流机的至少一个目标待操作点，并将所述目标待操作点在所述网格图层中进行显示；根据显示于所述网格图层上的所述目标操作点和所述目标待操作点，生成相应的远程操作指令，以便于控制所述流机的运行。2.根据权利要求1所述的一种流机的远程控制方法，其特征在于，根据所述流机的现场工况，在所述模拟视频流上叠加相应的网格图层，具体包括：在所述模拟视频流上叠加若干等距网格；按照所述等距网格与地表之间的距离，将所述地表作为起点，依次对所述等距网格进行局部增密，以得到局部增密后的网格图层；获取地表高程数据，根据所述地表高程数据，确定距离所述流机预设范围内是否存在空间障碍物；针对所述局部增密后的网格图层，对所述空间障碍物所属的网格进行局部降密，得到最终的网格图层。3.根据权利要求1所述的一种流机的远程控制方法，其特征在于，所述指定部位还包括大臂、斗杆；所述油缸伸缩量由位移传感器测量得到，且所述位移传感器设于所述大臂、所述斗杆和所述铲斗的油缸上；所述角度值由姿态传感器测量得到，且所述姿态传感器分别设于所述铲斗的摇杆、所述大臂和所述斗杆上。4.根据权利要求1所述的一种流机的远程控制方法，其特征在于，根据所述物料堆数据规划所述流机的目标待操作点，具体包括：对所述物料堆数据进行曲面重构，生成相应的物料堆曲面；针对所述物料堆曲面中的底面轮廓，确定用于进行作业的多个待操作点；分别设定所述多个待操作点对应的操作参数，并根据所述操作参数，对所述流机的执行状况进行评估，以根据所述评估的结果，从所述多个待操作点中确定目标待操作点。5.根据权利要求1所述的一种流机的远程控制方法，其特征在于，生成相应的操作指令之后，所述方法还包括：将竖坐标相同的目标操作点连成边，以所述边为基准，确定所述流机的工作上边界和工作下边界；
将所述工作上边界和所述工作下边界的中点为圆心，生成围绕所述边的工作区域；确定所述流机对应的多个预设碰撞区域，并确定所述工作区域与所述多个预设碰撞区域之间的吻合度，以根据所述吻合度控制所述流机的运行；所述预设碰撞区域包括机体碰撞区域和障碍碰撞区域。6.根据权利要求5所述的一种流机的远程控制方法，其特征在于，根据所述吻合度控制所述流机的运行，具体包括：根据所述运动轨迹，确定所述铲斗的预动作方向；在所述吻合度大于预设阈值的情况下，确定所述工作区域和所述预设碰撞区域之间的吻合区域，并确定所述预动作方向与所述吻合区域的相对位置关系；根据所述相对位置关系，确定所述预动作方向是否远离所述吻合区域；在所述预动...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成杰，闫庆忠，孙凯，张洪鑫，
申请(专利权)人：瑞诺济南动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：