[发明专利]散堆物料的测量系统、方法、装置和堆取料控制系统

权利要求书

1.一种圆形料场中散堆物料的测量系统，其特征在于，包括：

圆形轨道，所述圆形轨道架设于所述圆形料场上部空间；

驱动装置，所述驱动装置与所述圆形轨道连接，沿所述圆形轨道运转；

二维扫描仪，所述二维扫描仪吊装在所述驱动装置的下方；

所述圆形轨道的半径、二维扫描仪中心点距料场地面的高度，满足：

所述二维扫描仪随驱动装置运转一周，扫描圆形料场视场中所述散堆物料的上表面至少一次；

数据处理器，与所述二维扫描仪无线连接，并：

接收所述二维扫描仪随驱动装置沿所述圆形轨道运转过程中扫描散堆物料表面后发送回的各个扫描点和二维扫描仪中心之间的距离信息；

根据各个扫描点和所述二维扫描仪中心之间的距离，以及所述驱动装置在扫描对应点时在圆形料场坐标系中的方位角信息，分别获得各个扫描点在圆形料场坐标系中的三维坐标，其中：所述圆形料场坐标系的Z轴穿过圆形轨道的圆心并垂直于X轴和Y轴所在的地平面；

根据获得的三维坐标构建所述散堆物料的三维立体模型，确定所述散堆物料的边界信息、体积、和/或表面积；

测量控制器，与所述驱动装置和二维扫描仪连接；

所述测量控制器控制所述驱动装置按照设定速度沿所述圆形轨道运行，并启动所述二维扫描仪在驱动装置运行过程中按照设定频率线性扫描所述散堆物料表面，所述设定速度和所述设定频率根据预设的扫描精度确定；

所述测量控制器与所述数据处理器连接，获得所述数据处理器构建的散堆物料的三维立体模型，确定所述散堆物料的边界信息、体积和/或表面积。

2.如权利要求1所述的测量系统，其特征在于，还包括：

角度编码器，所述角度编码器位于所述驱动装置上，并与所述数据处理器连接，所述角度编码器按照设定频率获得驱动装置在三维坐标中的方位角信息，并发送给所述数据处理器。

3.如权利要求1或2所述的测量系统，其特征在于，还包括：

图像显示单元，所述图像显示单元与所述测量控制器连接，所述图像显示单元用于显示所述数据处理器确定的散堆物料边界信息、散堆物料的三维立体模型信息和/或确定的散堆物料体积信息。

4.一种圆形料场中散堆物料的堆取料控制系统，其特征在于，包含如权利要求1~3任一所述的测量系统，还进一步包括：中控室服务器，根据接收的开始作业命令启动堆取料机开始作业，以及根据接收的停止作业命令控制堆取料机停止作业，其中：每次堆取料作业的起始位置和结束位置根据如权利要求1~3任一所述的散堆物料的三维立体模型和边界信息确定。

5.如权利要求4所述的堆取料控制系统，其特征在于，所述二维扫描仪为二维激光二维扫描仪。

6.一种圆形料场中散堆物料的测量方法，其特征在于，包括：

接收二维扫描仪随驱动装置以设定速度沿圆形料场中上空的圆形轨道运转的过程中，按照设定频率扫描圆形料场中散堆物料表面，获得并发送回的各个扫描点和二维扫描仪中心之间的距离信息，所述设定速度和设定频率根据预设的扫描精度确定；

根据各个扫描点和二维扫描仪中心之间的距离，以及驱动装置在扫描对应点时的方位角信息，分别获得各个扫描点在圆形料场坐标系中的三维坐标；

根据获得的散堆物料的三维立体模型、确定散堆物料的边界信息、体积信息和/或表面积信息；其中：所述圆形料场坐标系的Z轴穿过圆形轨道的圆心并垂直于X轴和Y轴所在的地平面。

7.如权利要求6所述的测量方法，其特征在于，包括：

所述驱动装置在扫描对应点时的方位角信息：

根据所述驱动装置的运行时间以及所述设定速度确定；或者

为位于驱动装置上的角度编码器按照设定频率测量并返回的方位角信息。