一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法及系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法及系统，包括：采集废钢池内废钢形状的原始点云数据；读入天车的基础自动化数据和吊运计划信息；将原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型进行处理，输出废钢表面形状规范化数据；将废钢表面形状规范化数据输入吊运点计算软件，输出天车吊运点，启动吊运作业。本发明专利技术实施例，将原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型，进行网格划分、邻域搜索、邻域数据均值化和插值处理，输出废钢表面形状规范化数据，实现废钢的精准定位；通过吊运点计算软件实现基于废钢形状识别的吊运点计算，进而启动吊运作业，实现通过废钢物流智能化、无人化助力企业发展。发展。发展。

【技术实现步骤摘要】
一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及废钢无人天车
，具体涉及一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法及系统。

技术介绍

[0002]钢铁企业的炼钢废钢出入库出入废钢跨作业频繁,需要天车工和库区管理人员协同工作。
[0003]废钢出、入库过程中，对废钢形状的识别和对天车吊运点的选取，仍需要人工参与，这种传统的作业形式效率低、风险大、人工成本高。
[0004]因此，无人天车系统对废钢形状进行自动识别，和对天车吊运点进行自动计算，减少人工参与，降低风险，是本领域亟需解决的一大难题。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决上述技术问题，提出了如下技术方案：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法，包括：
[0007]采集废钢池内废钢形状的原始点云数据；
[0008]读入天车的基础自动化数据和吊运计划信息；
[0009]将所述原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型进行处理，输出废钢表面形状规范化数据；
[0010]将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件，输出天车吊运点；
[0011]根据所述天车吊运点，启动吊运作业。
[0012]进一步地，采集废钢池内废钢形状的原始点云数据通过激光扫描仪旋转扫描方式实现。
[0013]进一步地，所述将所述原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型进行处理，输出废钢表面形状规范化数据，包括：
[0014]对所述原始点云数据进行预处理生成第一数据；
[0015]根据所述基础自动化数据,对所述第一数据进行坐标转化，生成第二数据；
[0016]对所述第二数据进行网格划分，生成单元格数据；
[0017]对所述第二数据进行邻域搜索，生成邻域数据；
[0018]对所述邻域数据进行均值化处理，生成均值化数据；
[0019]对所述均值化数据中的缺失数据进行插值处理，生成废钢表面形状规范化数据。
[0020]进一步地，对对所述第二数据进行网格划分，生成单元格数据，包括：
[0021]建立全部所述第二数据的最小包围盒；
[0022]根据预设单个单元格内第二数据的数量、所述第二数据的总数量和最小包围盒，
计算划分所述最小包围盒的步长；
[0023]根据所述最小包围盒和步长，划分最小包围盒在三维空间内的单元格数据。
[0024]进一步地，所述对所述第二数据进行邻域搜索，生成邻域数据，包括：
[0025]根据所述单元格数据，计算任意所述第二数据在最小包围盒中的单元格序号；
[0026]从所述单元格序号及第一预设数量的邻域单元格中，查找与任意所述第二数据距离最近的K个点，标记为邻域数据；
[0027]否则，
[0028]若第一预设数量的邻域单元格中没有找到与任意所述第二数据距离最近的K个点，则扩大至第二预设数量的邻域单元格，查找与任意所述第二数据距离最近的K个点，标记为邻域数据。
[0029]进一步地，将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件，输出天车吊运点，包括：
[0030]将所述废钢表面形状规范化数据输入吊运点计算软件；
[0031]选择吊运点计算模式，
[0032]若吊运点计算模式为精确模式，则根据精确模式输出第三预设数量的天车吊运点，
[0033]否则，
[0034]吊运点计算模式为快速模式，则根据快速模式输出第三预设数量的天车吊运点。
[0035]进一步地，根据精确模式输出第三预设数量的天车吊运点，包括：
[0036]选取废钢最高点；
[0037]根据所述废钢最高点，选择对应的天车吸盘范围内所述废钢表面形状规范化数据，并计算废钢的最低点；
[0038]根据所述废钢的高程、最高点和最低点，计算废钢高程的差值和公差；
[0039]根据废钢高程的差值和公差，输出第三预设数量的天车吊运点。
[0040]进一步地，根据快速模式输出第三预设数量的天车吊运点，包括：
[0041]选取废钢最高点；
[0042]根据所述废钢最高点，选择对应的天车吸盘范围第四预设数量的所述废钢表面形状规范化数据，并计算废钢高程的差值；
[0043]根据废钢高程的差值，输出第三预设数量的天车吊运点。
[0044]第二方面，本专利技术实施例提供了一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算系统，包括：
[0045]数据采集模块，用于采集废钢池内废钢形状的原始点云数据；
[0046]基础自动化模块，用于读入天车的基础自动化数据和吊运计划信息；
[0047]点云数据处理模块，用于将所述原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型进行处理，输出废钢表面形状规范化数据；
[0048]吊运点计算模块，用于将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件，输出天车吊运点；
[0049]自动吊运控制模块，用于根据所述天车吊运点，启动吊运作业。
[0050]进一步地，所述点云数据处理模块包括：
[0051]预处理子模块，用于对所述原始点云数据进行预处理，生成第一数据；
[0052]坐标转化子模块，用于根据所述基础自动化数据,对所述第一数据进行坐标转化，生成第二数据；
[0053]网格划分子模块，用于对所述第二数据进行网格划分，生成单元格数据；
[0054]邻域搜索计算子模块，用于对所述第二数据进行邻域搜索，生成邻域数据，对邻域数据进行均值化处理，生成均值化数据；
[0055]插值处理子模块，用于对所述均值化数据中的缺失数据进行插值处理，生成废钢表面形状规范化数据。
[0056]进一步地，所述系统还包括天车走行定位模块，通过大车行走机构上的激光位移传感器，监测所述系统中大车行走位置和其他天车位置。
[0057]有益效果：
[0058](1)本专利技术实施例所述基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法及系统，将原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型，进行网格划分、邻域搜索、邻域数据均值化处理和插值处理，输出废钢表面形状规范化数据，进而实现废钢的精准定位；将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件，实现基于废钢形状识别的吊运点计算；根据所述天车吊运点，启动吊运作业，实现通过废钢物流智能化、无人化助力企业发展。
[0059](2)本专利技术实施例所述基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法及系统，综合利用激光扫描成像、测距等技术，将废钢池区域整个轮廓进行快速扫描，形成三维数据；在扫描过程中快速区分扫描区域，通过三维建模方法实现对废钢形状的识别。本专利技术实施例所述方法及系统，实现天车的无人操作和自动运行，因而减少了天车操作和地面库区对管理人员的需求，提升了劳动效率，并且保障了人身安全，进而为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法，其特征在于，所述方法包括：采集废钢池内废钢形状的原始点云数据；读入天车的基础自动化数据和吊运计划信息；将所述原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型进行处理，输出废钢表面形状规范化数据；将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件，输出天车吊运点；根据所述天车吊运点，启动吊运作业。2.根据权利要求1所述的基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法，其特征在于，将所述原始点云数据和基础自动化数据输入废钢形状识别模型进行处理，输出废钢表面形状规范化数据，包括：对所述原始点云数据进行预处理生成第一数据；根据所述基础自动化数据对所述第一数据进行坐标转化，生成第二数据；对所述第二数据进行网格划分，生成单元格数据；对所述第二数据进行邻域搜索，生成邻域数据；对所述邻域数据进行均值化处理，生成均值化数据；对所述均值化数据中的缺失数据进行插值处理，生成废钢表面形状规范化数据。3.根据权利要求2所述的基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法，其特征在于，对所述第二数据进行网格划分，生成单元格数据，包括：建立全部所述第二数据的最小包围盒；根据预设单个单元格内第二数据的数量、所述第二数据的总数量和最小包围盒，计算划分所述最小包围盒的步长；根据所述最小包围盒和步长，划分最小包围盒在三维空间内的单元格数据。4.根据权利要求3所述的基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法，其特征在于，所述对所述第二数据进行邻域搜索，生成邻域数据，包括：根据所述单元格数据，计算任意所述第二数据在最小包围盒中的单元格序号；从所述单元格序号及第一预设数量的邻域单元格中，查找与任意所述第二数据距离最近的K个点，标记为邻域数据；否则，若第一预设数量的邻域单元格中没有找到与任意所述第二数据距离最近的K个点，则扩大至第二预设数量的邻域单元格，查找与任意所述第二数据距离最近的K个点，标记为邻域数据。5.根据权利要求1或2所述的基于废钢形状识别的天车吊运点计算方法，其特征在于，将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件，输出天车吊运点，包括：将所述废钢表面形状规范化数据和吊运计划信息输入吊运点计算软件；选择吊运点计算模式，若吊运点计算模式为精确模式，则根据精确模式输出第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪春鹏，杜汉强，方光深，杜伟，展杰，郭增升，李振刚，许文菊，耿浩，李海朋，马永波，徐加鑫，王囡囡，刘爱强，李青，曹建，
申请(专利权)人：莱芜钢铁集团电子有限公司，
类型：发明
国别省市：