[发明专利]单机防碰撞的方法和系统

说明书

本发明提供一种单机防碰撞的方法和系统，属于自动控制技术领域。所述单机防碰撞的方法包括：获取堆场内全部单机的行走位置信息和回转角度信息；根据单机的行走位置信息和回转角度信息确定所述单机在堆场地面的投影图像；以及判断不同单机的投影图像之间是否有重叠点，在所述不同单机的投影图像之间有重叠点时，采取防碰撞操作。采用本发明提供的技术方案，根据单机的行走位置信息和回转角度信息确定对场内自动运行的单机之间是否可能会发生碰撞，并在单机之间发生碰撞之前采取防碰撞操作以保护单机安全，有效保护单机远程自动作业时和全天候无人值守时的单机设备安全，还具有节约成本和提高生产效率的优点。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，具体地涉及一种单机防碰撞的方法和系统。

背景技术

当前的堆场单机朝着自动化和智能化的方向飞速发展，现有的堆场单机已经基本实现全天候无人值守，操作员在集控室通过视频监控系统远程监护单机的自动作业，工作模式为一名操作员监护多台单机，这就对堆场单机防碰撞系统的可靠性和准确性提出了很高的要求。

现有的堆场单机防碰撞系统主要有两种算法，第一种是利用平面上点和点的距离，判断单机是否可能发生碰撞，这种方法计算较为简便，但是精度较低，保护范围过大，邻垛作业等情况容易受影响，第二种是基于分离轴算法的多边形碰撞检测，但是这种算法只适用于凸多边形，而且计算复杂，利用现有条件使用该方法的难度较高，不易于实现。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种单机防碰撞的方法和单机防碰撞的系统，用于解决上述技术问题中的一者或多者。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种单机防碰撞的方法，所述方法包括：获取堆场内全部单机的行走位置信息和回转角度信息；根据单机的行走位置信息和回转角度信息确定所述单机在堆场地面的投影图像；以及判断不同单机的投影图像之间是否有重叠点，在所述不同单机的投影图像之间有重叠点时，采取防碰撞操作。

可选的，所述方法还包括：根据单机的行走位置信息和回转角度信息确定所述单机在堆场地面的投影图像以后，在所述投影图像中增加缓冲余量以生成具有缓冲余量的投影图像；判断不同单机的具有缓冲余量的投影图像之间是否有重叠点；以及在不同单机的具有缓冲余量的投影图像之间有重叠点时，采取防碰撞操作。

可选的，所述在投影图像中增加缓冲余量以生成具有缓冲余量的投影图像包括：将单机的臂架和配重的长度和宽度都增加预设距离后得到的投影图像作为所述具有缓冲余量的投影图像。

可选的，所述方法还包括：确定回转角度处于预设角度范围之内的单机不会与周围其它的单机发生碰撞。

可选的，通过以下方式根据单机的行走位置信息和回转角度信息确定所述单机在堆场地面的投影图像：以所述堆场地面为对象建立平面直角坐标系；根据单机的行走位置、臂架长度、配重长度和回转角度，确定所述单机的投影图像在所述平面之间坐标系中的函数表达式。

可选的，所述方法还包括：在多个单机处于所述堆场内的同一轨道时，确定单机的投影图像在坐标轴上的投影的两个端点值的坐标；以及在某一单机的两个端点值的坐标值全部大于另一单机的两个端点值的坐标值时，确定这两个单机之间不能发生碰撞，否则采取防碰撞操作。

可选的，所述方法还包括：在多个单机处于堆场内的不同轨道时，确定与单机的投影图像的轮廓对应的第一线段和第二线段的函数表达式，所述第一线段与所述第二线段相平行，且所述第一线段和所述第二线段的方向为所述单机的投影图像中沿臂架至配重的方向；确定第一单机的投影图像中的第一线段和第二线段是否与处于不同轨道的第二单机的投影图像中的第一线段和第二线段互相平行；在第一单机的投影图像中的第一线段和第二线段与所述第二单机的投影图像中的第一线段和第二线段之间不平行时，判断所述第一单机的投影图像中的第一线段和第二线段与所述第二单机的投影图像中的第一线段和第二线段之间是否具有交点；以及所述第一单机的投影图像中的第一线段和第二线段与所述第二单机的投影图像中的第一线段和第二线段之间具有交点时，采取防碰撞操作。