【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文的实施例涉及用于控制采矿环境中的采矿钻机的方法和控制节点。此外，本文还提供了计算机程序和载体。
技术介绍
1、采矿钻机用于在采矿环境中执行操作。由采矿钻机执行的操作可以例如直接涉及钻探操作，或涉及在采矿环境中支持钻探操作。在采矿环境中操作的采矿钻机可以是用于不同目的的多种不同类型，诸如：
2、工作面钻机和隧道钻机，例如用于钻出爆破孔以驱动矿井中的巷道或建筑工地中的隧道的工作面，
3、用于安装岩石锚杆和岩石网的岩石加固钻机，
4、用于钻探用于爆破的长孔或中孔的生产钻机，
5、用于从岩石表面移除松散岩石的刮垢钻机，以及
6、用于通过将一层混凝土或树脂喷射到岩石表面上来固结岩石表面的喷射混凝土钻机。
7、与采矿环境中使用的采矿钻机的类型无关，为了控制采矿钻机，采矿钻机通常具有供操作者坐下的舱室，该舱室包括供操作者在操作采矿钻机时使用的控件。然而，为了简化控制采矿钻机的过程，并且为了提高采矿钻机的操作者的安全性，有时可以远程控制采矿钻机。在这些情况下，如图1所示，采矿钻机配备有照相机，使得操作者能够坐在远程操作站并看到来自照相机的实时视频馈送，并使用远程控制远程操作采矿钻机。这创建了类似于从舱室实际操作采矿钻机的操作环境。
8、虽然远程控制采矿钻机可能类似于如同坐在机舱内控制采矿钻机，但是仍然可能出现如何远程执行采矿操作的差异和问题。为了更好地学习如何远程操作采矿钻机，因此可以首先使用采矿钻机的数字孪生来训练操作者。数字孪生是采矿钻机如何基于来自操作
技术实现思路
1、本文的实施例的目的是改进在采矿环境中执行操作的采矿钻机的远程控制。特别地，目的是实现对操作安全性的改进并减少对物理检查的需要。
2、根据一个方面，该目的通过用于控制采矿环境中的采矿钻机的方法来实现。该方法包括从多个传感器获取传感器数据。多个传感器包括用于感测采矿环境的一个或多个第一传感器和用于感测采矿环境中的采矿钻机的一个或多个第二传感器。该方法进一步包括基于所获取的传感器数据生成虚拟采矿模型。虚拟采矿模型包括采矿钻机和采矿环境的组合三维实时表示。采矿钻机和采矿环境的组合三维实时表示包括用于实时建立采矿钻机相对于采矿环境的定位关系的坐标系。该方法进一步包括基于所生成的虚拟采矿模型触发要由采矿钻机在采矿环境中执行的一个或多个操作。触发一个或多个操作包括触发一个或多个实时操作。
3、根据另一方面，该目的通过被配置成控制采矿环境中的采矿钻机的控制节点来实现。控制节点进一步被配置成从多个传感器获取传感器数据。多个传感器包括一个或多个传感器；以及用于感测采矿环境中的采矿钻机的一个或多个第二传感器。控制节点进一步被配置成基于所获取的传感器数据生成虚拟采矿模型。虚拟采矿模型包括采矿钻机和采矿环境的组合三维实时表示。采矿钻机和采矿环境的组合三维实时表示包括用于实时建立采矿钻机相对于采矿环境的定位关系的坐标系。控制节点进一步被配置成基于所生成的虚拟采矿模型触发要由采矿钻机在采矿环境中执行的一个或多个操作。触发一个或多个操作包括触发一个或多个实时操作。
4、本文还提供了包括指令的计算机程序，该指令当在至少一个处理器上执行时使至少一个处理器执行上述方法。本文另外提供了包括计算机程序的载体。载体是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号和计算机可读存储介质中的一个。
5、通过以三维实时表示实现采矿钻机相对于采矿环境的定位关系，可以基于本技术以其他方式模糊或不容易观察到的视角来触发一个或多个操作。由于能够通过三维实时表示以实时方式观察采矿钻机相对于采矿环境的这些新视角，因此能够基于改进的环境感知来触发一个或多个操作，这导致远程控制采矿操作的操作和安全性改进。特别地，由于三维实时表示，不再需要操作者出现在采矿环境中来检查与采矿环境相关的采矿钻机。相反，一个或多个操作能够在远程控制下实时触发和执行。
6、在本文的一些实施例中，触发一个或多个操作可以包括触发一个或多个实时操作。当触发一个或多个实时操作时，进一步增加了远程控制采矿操作的操作和安全性改进。这是因为触发一个或多个实时操作使得能够控制采矿钻机以快速避免实时发生的潜在事故和/或潜在性能降级事件。
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1.一种用于控制采矿环境(100)中的采矿钻机(20)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成(303)所述虚拟采矿模型(20’)包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述一个或多个控制输入是借助于以下项中的任一项从所述操作者(60)获取的：
5.根据权利要求3至4中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，来自所述操作者(60)的所获取的一个或多个控制输入与所述操作者(60)在所述虚拟采矿模型(20’)中执行一个或多个虚拟操作相关联，并且其中，所述一个或多个虚拟操作对应于在所述采矿环境(100)中由所述采矿钻机(20)执行的所述一个或多个操作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，生成(303)所述虚拟采矿模型(20’)包括：通过以下步骤生成所述采矿钻机(20)和所述采矿环境(100)的所述组合三维实时表示(21)中包括的所述坐标系：
8.根据权
9.根据权利要求8所述的方法，其中，由所述至少一个高分辨率传感器捕获的所述高分辨率传感器数据相比由所述低分辨率传感器捕获的所述低分辨率传感器数据具有更高的分辨率，并且其中，所述至少一个低分辨率传感器以高于所述至少一个高分辨率传感器的速率捕获传感器数据。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中，所述至少一个高分辨率传感器包括以下项中的任意一项或多项：
11.根据权利要求8至10中任一项所述的方法，其中，所述至少一个高分辨率传感器包括所述多个二维照相机，并且其中，生成(303)所述虚拟采矿模型(20’)进一步包括：基于由所述多个二维照相机捕获的多个二维图像，获得所述采矿钻机(20)和所述采矿环境(100)的所述组合三维实时表示(21)。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述采矿钻机(20)的所获取的三维表示是所述采矿钻机(20)的计算机辅助设计CAD绘图。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其中，生成(303)所述虚拟采矿模型(20’)进一步包括：基于从所述多个传感器中的至少两个不同传感器获取的传感器数据的组合，获得所述采矿钻机(20)和所述采矿环境(100)中的任意一个或两个的信息。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的方法，其中，所述采矿钻机(20)包括一个或多个悬臂(22、23)，并且当触发(306)要由所述采矿钻机(20)执行的所述一个或多个操作时包括在所述采矿环境(100)中实时操作所述一个或多个悬臂(22、23)。
16.一种控制节点(40)，被配置成控制采矿环境(100)中的采矿钻机(20)，所述控制节点(40)进一步被配置成：
17.根据权利要求16所述的控制节点(40)，其中，所述控制节点(40)进一步被配置成执行根据权利要求2至15所述的方法。
18.一种包括指令的计算机程序(580)，所述指令在由处理器(560)执行时使所述处理器(560)执行根据权利要求1至15中任一项所述的动作。
19.一种载体(590)，包括根据权利要求18所述的计算机程序(580)，其中，所述载体(590)是电子信号、光信号、电磁信号、磁信号、电信号、无线电信号、微波信号和计算机可读存储介质中的一个。
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于控制采矿环境(100)中的采矿钻机(20)的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成(303)所述虚拟采矿模型(20’)包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述一个或多个控制输入是借助于以下项中的任一项从所述操作者(60)获取的：
5.根据权利要求3至4中任一项所述的方法，其中，所述方法进一步包括：
6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，来自所述操作者(60)的所获取的一个或多个控制输入与所述操作者(60)在所述虚拟采矿模型(20’)中执行一个或多个虚拟操作相关联，并且其中，所述一个或多个虚拟操作对应于在所述采矿环境(100)中由所述采矿钻机(20)执行的所述一个或多个操作。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中，生成(303)所述虚拟采矿模型(20’)包括：通过以下步骤生成所述采矿钻机(20)和所述采矿环境(100)的所述组合三维实时表示(21)中包括的所述坐标系：
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中，所述多个传感器包括至少一个高分辨率传感器和至少一个低分辨率传感器，其中，所述至少一个高分辨率传感器捕获所述采矿环境(100)的高分辨率传感器数据，并且其中，所述至少一个低分辨率传感器捕获用于监视所述采矿钻机(20)的实时移动的低分辨率数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，由所述至少一个高分辨率传感器捕获的所述高分辨率传感器数据相比由所述低分辨率传感器捕获的所述低分辨率传感器数据具有更高的分辨率，并且其中，所述至少一个低分辨率传感器以高于所述至少一个高分辨率传感器的速率捕获传感器数据。
10.根据权利要求8至9中任一项所述的方法，其中，所述至少一个高分辨率传感器包括以下项中的任意一项或多项：
【专利技术属性】
技术研发人员：比约恩·叙瑟，托尼·埃恩斯特伦，彼得·奥贝格，芒努斯·卡尔贝里，
申请(专利权)人：安百拓凿岩有限公司，
类型：发明
国别省市：
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