[发明专利]一种基于原料场扫描成像的自动取料方法及系统

权利要求书

1.一种基于原料场扫描成像的自动取料方法，其特征在于：

获取料堆点云图像数据；

提取所述料堆点云图像数据中料堆的三维点云模型；

对料堆的三维点云模型经点云合并、去噪、分割、拟合处理，获取料堆高度；

根据预设取料工艺策略，将料堆高度进行分层；

根据分层后的三维点云模型计算取料机运行控制参数；

根据运行控制参数控制取料机的运动，实现自动取料；

所述取料机运行控制参数包括：俯仰角、取料机位置、自动对位切入旋转点；

得到料堆点云图形数据以后，首先判定此料堆是否为新堆，如果是新堆则需要根据料堆点云图像数据计算堆取料机控制参数，如果已经作业，则直接调取上次作业记录；

所述取料工艺策略包括：料堆的分层高度、切深以及开层长度；

计算所述俯仰角包括：提取料堆的边界，并映射到相应分层的层平面，根据相应层的层高计算该层对应的俯仰角：

；

其中，表示料堆的高度，表示取料机大臂旋转点距离地面的高度，表示取料机大臂的长度；

根据料堆下边界以及取料机与料堆边界的相对位置计算所述取料机位置，假设料堆下边界坐标为，则取料机位置为：；

自动对位切入旋转点为：；其中，表示取料机与料堆边界的距离；

针对每层根据相对位置关系以及料堆边界求解大车切入回旋角以及结束回旋角。

2.一种基于原料场扫描成像的自动取料系统，其特征在于，实现如权利要求1所述的基于原料场扫描成像的自动取料方法；所述自动取料系统包括：

图像采集装置，设于取料机大臂的两侧，用于采集获取料堆点云图像数据，并提取所述料堆点云图像数据中料堆的三维点云模型；

料堆高度计算模块，用于对料堆的三维点云模型经点云合并、去噪、分割、拟合处理，获取料堆高度；

分层模块，用于根据预设取料工艺策略，将料堆高度进行分层；

控制参数计算模块，用于根据分层后的三维点云模型计算取料机运行控制参数；

控制器，用于根据运行控制参数控制取料机的运动，实现自动取料。

3.根据权利要求2所述的基于原料场扫描成像的自动取料系统，其特征在于，所述控制参数计算模块包括：

俯仰角计算单元，用于提取料堆的边界，并映射到相应分层的层平面，根据相应层的层高计算该层对应的俯仰角；

取料机位置计算单元，用于根据料堆下边界以及取料机与料堆边界的相对位置计算所述取料机位置；

自动对位切入旋转点计算单元，用于计算自动对位切入旋转点。

4.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述处理器和所述存储器相互通信，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，其特征在于：所述处理器调用所述程序指令执行如权利要求1所述的方法。

5.一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1所述的方法。