一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法技术

本发明专利技术公开了一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法，首先在矿用电铲的关节处和双目相机的中心处分别建立以O0、O1为原点建立空间坐标系；通过Matlab中挖掘料堆的三维模型，选取合适的挖掘始末位置；挖掘过程中，通过在传动部安装的力传感器实时监测在铲斗挖掘方向上是否存在大块煤岩；当监测到铲斗前方存在大块煤岩时，记录当前铲斗齿尖位置(x0,y0)，并停止挖掘工作；针对大块煤岩出现的阶段以及位置不同，选取相应的路径规划方案来规避铲斗挖掘前方大块煤岩；将规避路径的结束点作为二次挖掘的起始点，结合一次挖掘所规划的结束点，重新规划挖掘轨迹继续挖掘从而完成整个挖掘作业。本发明专利技术可有效提升矿用电铲在挖掘过程中规避大块煤岩调整的智能化。中规避大块煤岩调整的智能化。中规避大块煤岩调整的智能化。

【技术实现步骤摘要】
一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法


[0001]本专利技术涉及矿用机械设备
，具体涉及一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法。

技术介绍

[0002]电铲又称绳铲、钢缆铲，是利用齿轮、链条、钢索滑轮组等传动件传递动力的单斗挖掘机。为推进露天矿用电铲作业智能化与无人化，实现矿用电铲在挖掘工作过程中如何自动规避大块煤岩是不可回避的待解决问题。在实际生产作业中，可能存在单次挖掘过程中大块煤岩出现一次或者多次的情况，而每次出现的大块煤岩距离地面与料堆表面远近情况也不相同，且每个单次挖掘过程分为前期、中期和后期三个阶段，如何根据具体地情况进行有针对性地对矿用电铲的运动轨迹进行调整，使其更智能地规避大块煤岩，是亟待解决的一个现实问题。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法，可以提升矿用电铲在挖掘过程中规避大块煤岩调整过程的智能化。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法，包括如下步骤：
[0005]步骤S1、本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种矿用电铲挖掘轨迹分段式在线动态调整方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、在矿用电铲的关节处和双目相机的中心处分别建立以O0、O1为原点建立空间坐标系；步骤S2、通过安装在矿用电铲上的双目相机，对所要挖掘的料堆形貌特征进行三维重现；步骤S3、通过Matlab中挖掘料堆的三维模型，选取合适的挖掘始末位置；步骤S4、选取函数y
w
＝f
w
(x,t)作为矿用电铲工作装置的一次挖掘轨迹；步骤S5、挖掘过程中，通过在传动部安装的力传感器实时监测在铲斗挖掘方向上是否存在大块煤岩；步骤S6、当监测到铲斗前方存在大块煤岩时，记录当前铲斗齿尖位置(x0,y0)，并停止挖掘工作；步骤S7、通过相机获取当前挖掘作业现场情况，判定大块煤岩出现在所处挖掘过程的具体时期以及料堆中的具体位置；步骤S8、针对大块煤岩出现的阶段以及位置不同，选取相应的路径规划方案来规避铲斗挖掘前方大块煤岩：(1)若单个挖掘作业过程中大块煤岩只出现一次，则根据大块煤岩所处一次挖掘过程的具体时间段采取如下规避路径：当大块煤岩处于一次挖掘前期时，采取向上规避大块煤岩的路径；当大块煤岩处于一次挖掘中期时，采取上下交替规避大块煤岩的路径；当大块煤岩处于一次挖掘后期时，采取向下规避大块煤岩的路径；(2)若单个挖掘作业过程中大块煤岩出现多次，即在首次规避大块煤岩结束后的二次挖掘过程中再次遇到大块煤岩，则通过相机分析大块煤岩在料堆中所处具体位置，选择如下规划路径：当大块煤岩距离地面较近时，采取向上规避大块煤岩的路径；当大块煤岩距离地面和料堆表面都有一定的距离时，采取上下交替规避大块煤岩的路径；当大块煤岩靠近挖掘料堆表面，采取向下规避大块煤岩的路径。步骤S9、将规避路径...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈刚，汤裕，余浩，郭永存，朱真才，李翔，柏德恩，王威，薄开栋，徐琳洋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：