[发明专利]基于激光扫描测距技术的装载机计方和计重方法及装置

摘要

本发明涉及一种基于激光扫描测距技术的装载机自动计方和计重方法及装置，所述的计方和计重方法包括四个步骤①计量铲斗横断面上激光扫描测距传感器每转过一个扫描步进角α所扫过的物料面积；②计量铲斗横断面上物料的横截面面积；③计量铲斗中物料的体积；④计量或计算铲斗中物料的重量。所述的计方和计重装置利用激光扫描测距技术的优势，借助于驾驶员平装铲斗的操作方式，能在装载机行驶或处于倾斜姿态或处于颠簸状态时，对其铲斗中松散或液态物料的体积和重量进行快速准地测量，采用两个分别安装在铲斗后沿左右两端的激光回转扫描测距传感器能消除偏装载对测量精度产生的影响。

主权项

一种基于激光扫描测距技术的装载机自动计方和计重方法，包括以下步骤：第一步：计量铲斗横断面上激光扫描测距传感器每转过一个扫描步进角α所扫过的物料面积。激光扫描测距传感器对空和装满物料的铲斗分别进行两帧扫描并将两组数据对中，设激光扫描测距传感器的基准点为O点，每转过一个扫描步进角α便进行一次激光测距，夹角为α的两条激光测距线与铲斗内表面所围图形为OCD，与物料表面所围图形为OEF，从基准点O引一条通过物料表面和铲斗内表面等平分α角的直线有OBi和OAi，再引两条过Bi点和Ai点垂直于OBi和OAi的直线，形成等腰三角形OC′D′和OE′F′，如图2所示。令OCD和OEF所围图形的面积等于等腰三角形OC′D′和OE′F′的面积，由等腰三角形面积公式得OC′D′的面积SOC’D’：式中：同理得OE′F′的面积式中：则激光扫描测距传感器每个扫描步进角扫过的铲斗中物料的面积Si为：第二步：计量铲斗横断面上物料的横截面面积S。令其等于激光扫描传感器每一次从起始角到终止角扫过的所有扫描步进角对应的梯形面积Si之和：第三步：计量铲斗中物料的体积V。左和右侧激光扫描传感器同时或同步进行扫描测距，采用平均断面法进行体积计算，以消除偏装载对测量精度产生的影响，用S左、S右表示铲斗左、右侧激光扫描测距传感器扫描的铲斗中物料横断面面积，预先人工测量铲斗横向长度并用L表示，有：第四步：计量或计算铲斗中物料的重量W。预先人工测量或选取铲斗中物料的比重并用γ表示，有：W＝V·γ   ⑥ 。