基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法，包括以下步骤：S1、起重机的旋转平台上设置有能在垂直方向进行180度扫描的激光雷达，使激光雷达获取前方的点云数据；S2、对激光雷达扫描得到的点云数据，进行直通滤波和统计滤波处理，再对滤波后的数据进行欧式聚类，得到象鼻梁和抓斗的聚类点云簇；S3、根据聚类点云簇数据得到象鼻梁端点P的坐标(X

【技术实现步骤摘要】
基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法及系统


[0001]本专利技术涉及激光测量领域，更具体地说，涉及一种基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法及系统。

技术介绍

[0002]一直以来，门座式起重机在工作时所起吊的货物会不停摆动，而卸货时需要保证货物的平稳，否则容易出现安全事故，因此起重机每次工作都需要在货物到达后进行防摇操作，并且由于现在大多数时候都是由工人肉眼观察摆角，然后进行修正，极大的影响了工作效率。
[0003]针对这个问题，早些时候公开的门座起重机变幅速度和水平位移轨迹的摄影测量中提出了一种基于摄影测量的方法用于测量变幅运动速度及摆角，该方法虽然可以测量，但是精度不太理想并且不具有实时性，现有公开的门座起重机变幅轨迹的测定方法中提出了一种基于经纬仪的方法，该方法具有一定的精度，但是对经纬仪的安装位置要求比较严格，现有公开的基于机器视觉的门座起重机吊重偏摆角测量系统研究中提出了一种基于机器视觉的方法，该方法需要在起重机机构上安装标志点，外部干扰太多，精度无法保证。另外还有一种基于红外线的方法，该方法需要在目标位置安本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、在起重机的旋转平台上设置有能在垂直方向进行180度扫描的激光雷达，使激光雷达获取前方的点云数据；S2、对激光雷达扫描得到的点云数据，进行直通滤波和统计滤波处理，再对滤波后的数据进行欧式聚类，得到象鼻梁和抓斗的聚类点云簇；S3、根据聚类点云簇数据得到象鼻梁端点P的坐标(X
P
，Y
P
，Z
P
)，抓斗质心Q的坐标(X
Q
，Y
Q
，Z
Q
)；S4、通过P，Q的坐标得到吊重的水平摆角θ；S5、随着变幅机构的运动，实时监测P，Q的坐标，获取P，Q每一时刻的水平速度v
P
，v
Q
。2.根据权利要求1所述的基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，对点云数据进行直通滤波，具体为：遍历三维点云数据的每个点，根据设定的阈值范围剪除离群点，以减少计算量，阈值范围为：X轴位于(
‑
5.0，5.0)米范围内的数据，Y轴和Z轴的全部数据。3.根据权利要求2所述的基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，对点云数据进行统计滤波，具体为：计算每个点到k邻域点的平均距离，k取50，然后计算全局样本平均距离和标准差，根据均值和标准差设定标准范围，将平均距离在标准范围之外的点剔除，得到去除噪声点的点云数据。4.根据权利要求3所述的基于激光雷达门座式起重机偏摆角及速度测量方法，其特征在于，所述步骤S2中，对点云数据进行欧式聚类，具体为：通过KD
‑
Tree近邻搜索对三维空间内某一点M进行搜索，得到K个离M最近的点，将距离小于阈值的点放入集合中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国贤，金弘睿，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：