一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法，包括获取当前矿车尺寸，得到对应的矿车铲位尺寸；启动无人驾驶矿车并进入无人驾驶模式，同时将当前矿车的实时位置信息、矿车类型，以及矿车尺寸实时发送至卡调平台，所述卡调平台再实时下发至自动定铲挖机；挖机自动定铲系统通过多种传感系统，对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位；以及根据预期铲位，判断预期铲位中是否存在障碍物，判断预期铲位是否可泊入；判定预期铲位为合格铲位，自动驾驶矿卡方可自动泊入铲位。本发明专利技术通过传感系统采集各类信息设置地理围栏并进行精准定位，从而提升挖机自动定铲效率及其准确性，提升无人驾驶矿车装料成功率及效率。驾驶矿车装料成功率及效率。驾驶矿车装料成功率及效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法


[0001]本专利技术涉及无人驾驶矿车
，特别涉及一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法。

技术介绍

[0002]无人驾驶矿车需要完成固定道路行驶，装料区域行驶，自动泊入挖机指定的铲位，最终完成自动装料、卸料作业任务。实现其中最重要的一环，就是无人驾驶矿车能够精准泊入挖机发送的装料铲位。而无人驾驶矿车所需泊入的装料铲位，则需通过挖机自动定铲实现，故挖机自动定铲成败决定了整个无人驾驶矿车作业是否能成功的关键。
[0003]实际矿山生产过程中，由于矿石不断被挖掘清理，挖机所在的位置亦不断发生变化，需要不断更新无人驾驶矿车所需泊入铲位，并将铲位信息发送给无人驾驶矿车。且挖机通常置于炮堆之上，炮堆旁边的落石障碍物较多，环境复杂多变，给挖机精准定位，自动定铲装料带来很大困难。
[0004]现有解决方案为通过挖机位置信息，挖机壁长度，挖机朝向角，及驾驶员个人经验，估算无人驾驶矿车可泊入的铲位。此方案的缺点在于，通过挖机位置的估算，无法判断挖机自身位置距离炮堆远近。且需要通过挖机驾驶员个人经验，判断挖机定铲朝向，经常出现矿车无法泊入挖机定铲的铲位。同时挖机在无感知系统的情况下，无法排除定铲铲位中是否存在障碍物，导致矿车自动泊入铲位失败，无法完成自动装料，严重影响无人驾驶矿车生产效率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
>[0006]一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法，所述系统包括感知模块、导航定位模块、自动定铲控制模块、显示模块，以及通信模块，具体步骤包括：
[0007]获取当前矿车尺寸，得到对应的矿车铲位尺寸；
[0008]启动无人驾驶矿车并进入无人驾驶模式，同时将当前矿车的实时位置信息、矿车类型，以及矿车尺寸实时发送至卡调平台，所述卡调平台再实时下发至自动定铲挖机；
[0009]挖机自动定铲系统通过多种传感系统，对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位；以及
[0010]通过感知模块，确认预期铲位是否存在障碍物，判断预期铲位是否可泊入；
[0011]判定预期铲位为合格铲位，自动驾驶矿卡方可自动泊入铲位。
[0012]作为本专利技术的进一步的方案：所述对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位的具体步骤包括：
[0013]利用挖机自动定铲系统通过多种传感系统，对挖机所在炮堆、挖机前向铲位建立地理围栏及精准定位，同时结合矿车尺寸及挖机位置，输出符合要求的预期铲位；
[0014]其中，预期铲位的判断，是先通过挖机壁长度、挖机距离炮堆边缘距离判断铲位纵向距离是否合格，再通过前向铲位宽度判断铲位宽度是否合格。
[0015]作为本专利技术的进一步的方案：所述多种传感系统包括多功能摄像头、毫米波雷达、激光雷达，以及惯导系统。
[0016]作为本专利技术的进一步的方案：所述判断预期铲位中是否存在障碍物的具体步骤包括：
[0017]通过传感系统的多功能摄像头、毫米波雷达，以及激光雷达判断挖机前向预期铲位是否存在障碍物，干扰无人驾驶矿车泊入，在完成排除障碍物干扰后，则认为该预期铲位合格，标记为无人驾驶矿车可泊入的车位。
[0018]同时，将定铲信息投到挖机显示屏上，驾驶员点击确认后自动定铲完成。
[0019]作为本专利技术的进一步的方案：所述根据判断结果完成无人驾驶矿车自动泊入铲位的具体步骤包括：
[0020]首先将可泊入的预期铲位信息通过发送至卡调平台，卡调平台再将预期铲位信息发送至无人驾驶矿车，无人驾驶矿车根据铲位位置，自动行驶至铲位附近后，自动泊入铲位；
[0021]当无人驾驶矿车泊入至挖机铲位后，开始装料作业，在完成装料作业任务后，无人驾驶矿车自动行驶并泊入至卸料口，完成卸料作业任务。
[0022]与现有技术相比，本专利技术存在以下技术效果：
[0023]1.通过挖机自动定铲系统自带的激光雷达、毫米波雷达、及多功能摄像头、惯导系统，对挖机所在炮堆和定铲铲位建立电子围栏及精准定位。可排除挖机距离炮堆边缘太远，挖机壁长度不足无法装料，或挖机位置倾斜，炮堆不规则等因素导致定铲铲位不准，无人驾驶矿车无法自动泊入铲位；
[0024]2.通过挖机自动定铲系统自带的激光雷达、毫米波雷达、及多功能摄像头，识别自动定铲的铲位中是否存在障碍物。提前规避因铲位因障碍物，导致矿车自动泊入铲位失败。
[0025]3.定铲前通过获取无人驾驶矿车尺寸，挖机自动生成适配矿车尺寸可泊入的铲位，使自动定铲挖机可同时适配不同类型的矿卡自动定铲。通过控制模块实现全自动化定铲，排除以往挖机师傅个人经验不足，导致定铲失败异常现象的发生。
附图说明
[0026]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述：
[0027]图1为本申请公开的实施例的控制方法的步骤示意图；
[0028]图2为本申请公开的实施例的挖机自动定铲系统的结构示意图；
[0029]图3为本申请公开的实施例的挖机传感器布置图；
[0030]图4为本申请公开的实施例的挖机自动定铲系统基本工作流程图；
[0031]图5为本申请公开的实施例的挖机自动定铲示意图。
具体实施方式
[0032]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0033]请参考图1，本专利技术实施例中，一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法，所述系统包括感知模块、导航定位模块、自动定铲控制模块、显示模块，以及通信模块，具体步骤包括：
[0034]步骤S1、获取当前矿车尺寸，得到对应的矿车铲位尺寸；
[0035]本实施例中，如图2所示，图示为挖机自动定铲系统的结构示意图，其主要包含感知模块、导航定位模块、自动定铲控制模块、显示模块、通信模块。同时系统需与外部卡调平台交互，将挖机自动定铲的铲位信息发送给卡调平台，卡调平台将定铲铲位信息下发给无人驾驶矿车。无人驾驶矿车最终自动泊入挖机指定的铲位，完成自动装料、卸料的任务。
[0036]步骤S2、启动无人驾驶矿车并进入无人驾驶模式，同时将当前矿车的实时位置信息、矿车类型，以及矿车尺寸实时发送至卡调平台，所述卡调平台再实时下发至自动定铲挖机；
[0037]步骤S3、挖机自动定铲系统通过多种传感系统，对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位；
[0038]所述对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位的具体步骤包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法，其特征在于，所述系统包括感知模块、导航定位模块、自动定铲控制模块、显示模块，以及通信模块，具体步骤包括：获取当前矿车尺寸，得到对应的矿车铲位尺寸；启动无人驾驶矿车并进入无人驾驶模式，同时将当前矿车的实时位置信息、矿车类型，以及矿车尺寸实时发送至卡调平台，所述卡调平台再实时下发至自动定铲挖机；挖机自动定铲系统通过多种传感系统，对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位；以及通过感知模块，确认预期铲位是否存在障碍物，判断预期铲位是否可泊入；判定预期铲位为合格铲位，自动驾驶矿卡方可自动泊入铲位。2.根据权利要求1所述一种无人矿车的挖机自动定铲系统的控制方法，其特征在于，所述对挖机所在炮堆，以及挖机前向铲位建立地理围栏，并进行精准定位，得到预期铲位的具体步骤包括：利用挖机自动定铲系统通过多种传感系统，对挖机所在炮堆、挖机前向铲位建立地理围栏及精准定位，同时结合矿车尺寸及挖机位置，输出符合要求的预期铲位；其中，预期铲位的判断，是先通过挖机壁长度、挖机距离炮堆边缘距离判断铲位纵向距离是否合格，再通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐明，周圣文，熊焱飞，
申请(专利权)人：安徽海博智能科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：