[发明专利]用于控制挖掘机挖掘的方法和装置

权利要求书

1.一种用于控制挖掘机挖掘的方法，包括：

获取物料堆的二维图像；

基于所述二维图像，生成所述物料堆的三维模型；

对所述三维模型进行分析，确定所述物料堆的目标挖掘点和目标挖掘轨迹；

控制挖掘机沿所述目标挖掘轨迹对所述目标挖掘点处的物料进行挖掘。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述挖掘机的车身的侧面安装有摄像头，所述摄像头在所述车身旋转卸载铲斗中的物料的过程中拍摄所述二维图像。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述摄像头是双目摄像头，所述二维图像是双目图像，以及

所述基于所述二维图像，生成所述物料堆的三维模型，包括：

对所述双目图像进行图像匹配，得到所述双目图像的视差图；

基于所述视差图，生成所述物料堆的深度图；

对所述深度图进行三维重建，得到所述物料堆的三维模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述对所述三维模型进行分析，确定所述物料堆的目标挖掘点和目标挖掘轨迹，包括：

离散所述三维模型，得到挖掘点集合；

获取所述挖掘点集合中的挖掘点的挖掘轨迹集合；

基于所述挖掘点集合中的挖掘点的挖掘轨迹集合，选取候选挖掘点集合；

获取所述候选挖掘点集合中的候选挖掘点的物料体积；

基于所述候选挖掘点集合中的候选挖掘点的物料体积，选取目标挖掘点和目标挖掘轨迹。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述控制挖掘机沿所述目标挖掘轨迹对所述目标挖掘点处的物料进行挖掘，包括：

确定所述挖掘机的底座和挖臂沿所述目标挖掘轨迹对所述目标挖掘点处的物料进行挖掘时的目标角度序列；

基于所述目标角度序列，控制所述底座和挖臂的转角和位移，以及从所述挖掘机的底座角度传感器和挖臂传感器实时获取所述底座和挖臂的当前角度，基于所述目标角度序列中的当前目标角度和所述当前角度的差值的大小和正负进行闭环控制，以使所述底座和挖臂沿所述目标挖掘轨迹对所述目标挖掘点处的物料进行挖掘。

6.一种用于控制挖掘机挖掘的装置，包括：

获取单元，被配置成获取物料堆的二维图像；

生成单元，被配置成基于所述二维图像，生成所述物料堆的三维模型；

确定单元，被配置成对所述三维模型进行分析，确定所述物料堆的目标挖掘点和目标挖掘轨迹；

控制单元，被配置成控制挖掘机沿所述目标挖掘轨迹对所述目标挖掘点处的物料进行挖掘。

7.根据权利要求6所述的装置，其中，所述挖掘机的车身的侧面安装有摄像头，所述摄像头在所述车身旋转卸载铲斗中的物料的过程中拍摄所述二维图像。

8.根据权利要求7所述的装置，其中，所述摄像头是双目摄像头，所述二维图像是双目图像，以及

所述生成单元包括：

匹配子单元，被配置成对所述双目图像进行图像匹配，得到所述双目图像的视差图；

生成子单元，被配置成基于所述视差图，生成所述物料堆的深度图；

重建子单元，被配置成对所述深度图进行三维重建，得到所述物料堆的三维模型。

9.根据权利要求6所述的装置，其中，所述确定单元包括：

离散子单元，被配置成离散所述三维模型，得到挖掘点集合；

第一获取子单元，被配置成获取所述挖掘点集合中的挖掘点的挖掘轨迹集合；

第一选取子单元，被配置成基于所述挖掘点集合中的挖掘点的挖掘轨迹集合，选取候选挖掘点集合；

第二获取子单元，被配置成获取所述候选挖掘点集合中的候选挖掘点的物料体积；

第二选取子单元，被配置成基于所述候选挖掘点集合中的候选挖掘点的物料体积，选取目标挖掘点和目标挖掘轨迹。