[发明专利]一种堆料系统的自动堆料方法

权利要求书

1.一种堆料系统的自动堆料方法，其特征在于，所述堆料系统包括堆料设备、控制模块和检测模块，包括堆料设备、控制模块和检测模块，所述堆料设备至少包括行走机构、俯仰机构、回转机构和堆料机构，其中，所述回转机构与俯仰机构设置在所述行走机构上部，所述堆料机构通过臂架与所述回转机构相连，所述臂架一端与所述堆料机构相连，另一端与所述回转机构铰接，所述俯仰机构与所述臂架相连并可控制所述臂架沿其与回转机构的铰点进行俯仰运动；所述检测模块包括用于检测全料场地理形貌特征的地理形貌检测装置、用于检测堆料设备行走位置的位置检测装置、用于测量回转机构回转角度的回转角度检测装置以及用于检测所述臂架俯仰角度的角度测量装置，所述地理形貌特征至少包括料场中料堆的表面形貌以及料堆预定位置在预设的坐标系中的坐标值；所述控制模块包括数据服务器和计算模块，所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将接收的数据信息储存于数据服务器并实时更新，所述自动堆料方法包括如下步骤：

(1)接收堆料指令：所述控制模块实时获取包含作业计划信息的堆料作业计划指令，所述作业计划信息至少包括作业总量、物料流量；

(2)计算堆料高度以及作业区域：所述控制模块从数据服务器获取全料场的地理形貌数据，并结合步骤(1)获取的作业计划信息，通过作业调度智能算法计算堆料的合适高度以及符合本次作业的作业区域，确定起始作业区域的起点坐标和终点坐标；

(3)控制堆料设备运动至作业起点以及堆料机构的就位；

(4)回转后退行走堆料：所述控制模块控制堆料设备进行堆料，同时发送回转命令并控制回转机构运动进行回转堆料，堆料过程中地理形貌检测装置实时监控全料场地理形貌特征，所述控制模块通过全料场地理形貌特征数据获取堆形表面数据，并根据堆料轨迹判断当前回转半径内是否已堆料完成，当作业起点的回转半径内堆料完成后所述控制模块发送行走命令控制堆料设备开始后退行走至下一作业点进行回转堆料，直至完成作业终点的回转堆料作业；

所述地理形貌检测装置能检测堆场可测量区域的地理形貌特征并能计算并获得不可测量区域的地理形貌特征，其中，所述不可测量区域的地理形貌特征获取过程中的计算模型为：z＝tan(θ)(x-x_p)+z_p+z₀，式中，θ为料堆物料的安息角，x与z分别为地理形貌检测装置在料堆不可测量区域的轮廓包络线上任意点在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，x_p与z_p分别为地理形貌检测装置在料堆可测量区域与不可测量区域的焦点p在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，所述z₀为调节系数，所述调节系数可根据地理形貌检测装置的安装位置的坐标和堆料场坐标的相对位置关系确定；所述不可测量区域为所述地理形貌检测装置的盲区。

2.根据权利要求1所述的堆料系统的自动堆料方法，其特征在于，所述步骤(3)中的具体控制过程为：所述控制模块通过位置检测装置获取当前堆料设备在料场中的位置坐标，并将接收的位置坐标与步骤(2)中的计算获得的起点坐标进行比较，并依据比较结果发出行走命令控制行走机构运动至作业起点坐标；然后所述控制模块根据臂架俯仰角度数据确定当前堆料机构的高度，并将步骤(2)中获得的应堆料的高度与当前堆料机构的高度进行比较并发出俯仰命令控制俯仰机构运动直至堆料机构达到预定的高度；再次，所述控制模块根据通过回转角度数据确定当前堆料机构的水平位置，并判断堆料机构是否位于起点坐标的作业区域内，并根据判断结果发出回转命令控制回转机构进行回转运动直至堆料机构达到预定的水平位置。

3.据权利要求2所述的堆料系统的自动堆料方法，其特征在于，所述的堆料系统的自动堆料方法还包括进行全料场盘库的步骤(5)：所述控制模块全料场的地理形貌数据以DEM地形数据格式存储于数据服务器中，所述控制模块将全料场地理形貌数据通过计算模块转化为2D或3D堆形显示，所述2D或3D堆形显示至少包括全料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息。