【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及矿用运输车辆无人驾驶，具体涉及一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法。
技术介绍
1、基于矿区无人运输系统的多铲定区定铲及检验方法是一种通过先进的自动控制和通信技术，对矿区运输系统中的无人驾驶矿卡和挖掘机进行精确协同控制的技术。对于大型开采矿区，矿卡和挖掘机的高效、安全协同作业对于提高矿区的开采效率、降低运营成本、保障作业安全等方面具有十分重要的影响。
2、在现有的矿区无人运输系统中，矿卡和挖掘机的协同控制主要依赖于预设的作业路径和时序计划。即无人驾驶系统会根据预设的作业计划，对矿卡进行路径规划，然后通过无线通信系统，将作业指令发送给矿卡和挖掘机，以实现它们的协同作业。然而，这种方法存在一些缺陷。首先，由于作业路径和时序计划是预设的，因此在面对矿区实际作业环境变化(如：挖掘区域变化、矿卡故障等)时，其灵活性和适应性较差。其次，现有的协同控制方法主要依赖于无线通信系统，如果通信系统出现故障或者信号不佳，可能导致矿卡和挖掘机无法准确接收作业指令，影响作业效率和安全。此外，现有系统未能对挖掘机的定铲区域进行有效的校验，也未能根据矿车的尺寸，对挖掘机定铲区域进行适配，因此可能会出现矿卡因尺寸和定铲区域不匹配，无法顺利泊入、泊出的问题。最后，当同平台的多台挖掘机同时作业时，无法确保其铲位之间不会发生干涉，从而可能产生碰撞风险。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法。
2、该方法包括：>
3、步骤一，基于矿卡车型、矿卡对应挖掘机装料点、挖掘机位置和铲装区地图规划铲装区位置范围；
4、步骤二，根据相邻铲装区的距离、挖掘机工作点至主路的距离和相邻挖掘机位置的距离对铲装区进行校验；
5、步骤三，为矿卡制定铲装定铲路径规划，使矿卡的泊入和泊出路径在铲装区内、矿卡的入位等待点在装料作业区域内，并且铲装定铲路径中无障碍物；
6、步骤四，对铲装定铲路径进行校验，使各个矿卡的铲装定铲路径之间不存在相互冲突或交叉的情况；
7、步骤五，根据校验通过的铲装定铲路径制定矿卡的工作路径。
8、进一步的，步骤一具体包括：
9、铲装区中装料作业区域的半径大于对应矿卡车长的两倍。
10、进一步的，步骤二具体包括：
11、两个相邻铲装区的距离大于铲装区间距阈值；
12、铲装区挖掘机点至主路的距离大于挖掘机点主路间距阈值；
13、相邻挖掘机位置的距离大于挖掘机间距阈值。
14、进一步的，所述铲装区间距阈值基于矿卡和挖掘机的操作半径，以及矿区的作业流程设定。
15、进一步的，所述挖掘机点主路间距阈值基于矿卡的行驶半径和速度，以及主路的交通流量设定。
16、进一步的，所述挖掘机间距阈值基于挖掘机的操作半径和挖掘作业的需求设定。
17、进一步的，步骤四具体包括：
18、判断铲装区的泊入路径，与邻近铲装区的泊入路径和泊出路径，是否存在交叉；以及铲装区的泊出路径，与邻近铲装区的泊入路径和泊出路径，是否存在交叉；如果存在交叉，则校验失败，需要重新规划铲装路径。
19、进一步的，判断相邻铲装区之间的泊入路径与泊出路径之间是否有交叉，包括以下步骤；
20、将不同区域的路径分段打点，每个点都映射到铲装区栅格地图上，判断栅格地图有没有重复的点，如有重复则表示路径存在交叉，无重复则表示路径不存在交叉；
21、首先设每个栅格的中心坐标为栅格的直角坐标系，则每个栅格编号都与其直角坐标一一对应；地图中的任意一点(x,y)与栅格编号n的映射关系如下面的公式所示：
22、
23、其中，xlength表示栅格的坐标取值范围，gsize表示所取的栅格粒的大小；int函数表示取整操作；
24、栅格中心坐标(xgrid,ygrid)与栅格编号n之间的映射关系如下所示：
25、
26、
27、
28、其中，％表示取余操作。
29、进一步的，所述矿卡指在矿区作业的无人驾驶卡车。
30、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
31、本专利技术的基于矿区无人运输系统的多铲定区定铲及检验方法，相比现有的无人驾驶系统，具有更高的作业效率和安全性。其优点包括：其通过云控平台进行铲装区的定位和校验，实现挖掘机初步定区、精准定铲，对定铲区域进行校验，判断其是否可以满足矿卡泊入、泊出的要求，从而避免因定铲区域不合理导致的矿卡不能正常泊入、泊出的问题；根据矿车的尺寸，对挖掘机定铲区域进行适配，确保矿卡能够顺利泊入、泊出铲位，避免因矿车尺寸和定铲区域不匹配导致的作业难题；并且，通过先进的栅格地图序号法对铲装路径进行交叉判断，避免铲装路径的交叉，从而避免同平台的多台挖掘机在作业时发生碰撞。此外，本专利技术的无人驾驶系统在云控平台的支持下，可以实时地根据矿区实际作业环境变化，动态地调整作业路径和时序计划，从而提高了系统的灵活性和适应性。在通信系统出现故障或者信号不佳的情况下，该无人驾驶系统还可以通过云控平台进行远程手动控制，保障了作业的顺利进行。因此，相比现有的无人驾驶系统，本专利技术的无人驾驾驶系统不仅提高了作业效率，也极大地提升了作业的安全性。
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1.一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，步骤一具体包括：
3.根据权利要求1所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，步骤二具体包括：
4.根据权利要求3所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，所述铲装区间距阈值基于矿卡和挖掘机的操作半径，以及矿区的作业流程设定。
5.根据权利要求3所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，所述挖掘机点主路间距阈值基于矿卡的行驶半径和速度，以及主路的交通流量设定。
6.根据权利要求3所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，所述挖掘机间距阈值基于挖掘机的操作半径和挖掘作业的需求设定。
7.根据权利要求1所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，步骤四具体包括：
8.根据权利要求7所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特
9.根据权利要求1所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，所述矿卡指在矿区作业的无人驾驶卡车。
...【技术特征摘要】
1.一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，步骤一具体包括：
3.根据权利要求1所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，步骤二具体包括：
4.根据权利要求3所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，所述铲装区间距阈值基于矿卡和挖掘机的操作半径，以及矿区的作业流程设定。
5.根据权利要求3所述一种基于矿区无人运输系统多铲定区定铲及检验方法，其特征在于，所述挖掘机点主路间距阈值基于矿卡的行驶...
【专利技术属性】
技术研发人员：汪贵冬，王杨，周圣文，张伟，彭求志，徐明，
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：
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