[发明专利]一种激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法

权利要求书

1.一种激光扫描识别与抓取装置，其特征在于，包括网络连接的上位机自动控制系统、3D云台扫描仪和天车，所述天车通过工业WIFI接入网络，与上位机自动控制系统实现无线控制连接，所述3D云台扫描仪由上位机自动控制系统控制扫描料坑和/或运输车生成点云数据并通过工业WIFI传回。

2.根据权利要求1所述的激光扫描识别与抓取装置，其特征在于，所述天车为用于钢铁材料抓取的电磁吊天车或用于散碎料抓取的抓斗吊天车。

3.根据权利要求1所述的激光扫描识别与抓取装置，其特征在于，所述上位机自动控制系统自动控制系统和激光3D云台扫描与识别系统，实现天车的合理调度和控制天车完成物料的全自动装车。

4.根据权利要求1所述的激光扫描识别与抓取装置，其特征在于，所述3D云台扫描仪包含料坑激光扫描仪和停车位激光扫描仪。

5.一种基于上述权利要求1-4任一项所述激光扫描识别与抓取装置的自动转运控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1吸料点识别与吸料：

S11：天车控制电磁铁升起，实时监控电磁铁位置至电磁铁高度不会遮挡料坑激光扫描仪扫描料坑时，启动料坑扫描仪；

S12：分析料坑激光扫描仪上传的数据，优先选择入料区的物料作为吸料点，并控制天车去吸料；若无料坑可供吸料，则跳至流程S3；

S13：当天车控制电磁铁下降时，实时监控电磁铁位置至电磁铁高度不会遮挡停车位激光扫描仪扫描停车位时，启动停车位激光扫描仪；

S14：分析停车位激光扫描仪上传数据，分析出停车位上是否有运输车及运输车上物料状态；

S15：天车执行并完成吸料动作；

S2放料点识别与放料：

S21：根据停车位扫描结果，优先空料、有料的车斗作为放料点，控制天车执行放料动作；若无运输车可供放料，则选择料坑内定义的倒料点作为放料点，执行放料动作；

S22：当天车在执行放料动作时，天车会控制电磁铁升起，跳回流程S11；

S3：天车移动到指定初始位，并退出装车任务。

6.根据权利要求5所述的自动转运控制方法，其特征在于，在紧急情况下所述S1-S2过程可由上位机自动控制系统采取急停措施。

7.根据权利要求5所述的自动转运控制方法，其特征在于，所述S12料坑激光扫描仪的识别与定位方法为：

通过对扫描料坑获得的原始三维点云数据，按是否有入料口将料坑分成入料区和倒料区，并统计区内点高度值，进一步判断料坑为空料、有料或满料，最后将信息传输至上位机自动控制系统作为选取吸料点的依据。

8.根据权利要求5所述的自动转运控制方法，其特征在于，所述S14停车位激光扫描仪的识别与定位方法为：

通过对扫描停车位获得的原始三维点云数据，按停车位进行分区处理，将停车位区分成无车、车待装料、车已装满三种状态，最后将信息传输至上位机自动控制系统作为选取放料点的依据。

9.根据权利要求5所述的自动转运控制方法，其特征在于，所述将吸料点坐标和放料点坐标作为天车执行任务的参数发送给天车，通知天车执行任务，天车根据任务参数，结合预设的场地信息选择相应的运动轨迹，利用自身的定位和防摇功能快速准确定位，并执行后续吸料或放料任务动作，最后将执行结果反馈给上位机自动控制系统。

10.根据权利要求9所述的自动转运控制方法，其特征在于，所述上位机自动控制系统实时显示料坑的高程数据和运输车的高程数据。