[发明专利]一种基于角度离散化的砂土自主收集方法

说明书

本发明专利公开了一种基于角度离散化的砂土自主收集方法，具体涉及砂土自主收集的技术领域。包括如下步骤：S101、设定无人挖掘机挖掘的深度和卸料点；S103、设定无人挖掘机作业臂作业的初始角度，最大角度；S105、无人挖掘机作业臂伸长到起始作业距离L＝L₀；S107、无人挖掘机作业臂回转角度a＝a₀；S109、挖掘完成后铲斗到达B点卸土；S111、若a＝a_end，则执行S113；若aa_end，取a＝a+10°，则执行S109；S113、若L＝L_end，则无人挖掘机停止作业；若LL_end，取L＝L+1,则执行S107。采用本发明技术方案解决了砂土收集效率低的问题，可用于特殊环境条件下的砂土收集。

技术领域

本发明涉及钢的洁净度检测技术领域，特别涉及一种基于角度离散化的砂土自主收集方法。

背景技术

砂土自主收集是指让挖掘机处于指定位置，使用信号触发的方式让设备自动运行，控制好每次挖掘的厚度，实现对一定区域内的地表土进行收集。这样可以高效精确的实现地表土的覆盖式收集操作，主要应用于清除有毒废料，开采有毒矿物，搬运易爆易燃物品，挖掘遗留在土中的危险品等对驾驶员的生命安全存在威胁的作业领域。遥控自主作业能够改变传统手动操作的束缚，使用灵便，节省人力，作业安全，对高温或存在有害气体，尘埃的工业现场，以及需要精确对位和装卸危险物品的场所，更显示出其无比的优越性。

由于环境特殊性，不允许人员直接进入进行地表土收集区域，对于挖掘机的控制，现场人员只能通过遥操的方式进行地表土的收集。地表土的收集通常对收集土层的厚度具有一定的要求，人工操作过程中，通过现场安装的摄像头达到要求的精度比较困难，收集到的土层容易过厚或过薄。当单次收集到的土层较薄时需要多次重复作业，收集的效率较低，如果单次收集的土层较厚，则收集土壤较多，增加后续处理工作两并引起地表土层的流失。相比人工遥操，自动控制的方式有更多的优势，人员只需遥控行走装置让挖掘机处于指定位置，使用信号触发的方式让设备自动运行，控制好每次挖掘的厚度，即可实现对一定区域内的地表土进行收集，这样可以高效精确地实现地表土的覆盖式收集操作，降低操作人员的工作强度、提高砂土收集效率。

面对有毒区域的砂土收集问题，遥控挖掘机机器人技术开始发展起来。受到机构、控制、人工智能和传感技术水平的限制，研制出在危险环境中遥控工作的挖掘机耗费了相当长的时间。而随着科学技术的迅速发展，特别是近十年来，计算机网络技术的飞跃发展，以微电子技术为核心的高新技术，即微机、微处理器、传感器和检测仪表等，推动了电子控制技术在挖掘机上应用和推广。国内在遥控机器人应用领域的研究主要集中在哈尔滨工业大学、国防科技大学、浙江大学、上海交通大学等高等院校和中科院沈阳自动化研究所等科研机构。“探索者”号机器人是由中科院研制的第一台水下机器人，主要用于防险救生作业和海底资源考察等”。中国船舶科学研究中心研制的600米水深遥控机器人以深海打捞为主，兼顾海洋油气开发，并有初步智能控制功能。目前在无人自主砂土收集方面研究的技术和样机还较少。

因此，针对有害区域的泥土收集问题，要实现无人自主收集、提高泥土收集效率，降低远程操作人员工作强度。在泥土收集过程中包含两个核心问题，一是如何控制收集泥土的范围，二是如何进行循环自主收集。

发明内容

本发明意在提供一种基于角度离散化的砂土自主收集方法，解决了砂土收集效率低的问题。

为了达到上述目的，本发明的一种技术方案如下：一种基于角度离散化的砂土自主收集方法，包括如下步骤：

S101、依据作业场地设定无人挖掘机自动作业时挖掘的深度h和卸料点B点，同时设定L为无人挖掘机作业时挖斗下沉的高度；

S103、设定无人挖掘机作业臂作业的初始角度a₀等，最大角度a_end，挖掘机作业臂的初始长度距离L₀和最终距离L_end；