[发明专利]一种基于ROS的智能挖掘机数据显示平台

摘要

本发明公开了一种基于ROS的智能挖掘机数据显示平台，包括数据实时显示模块、挖掘轨迹实时作图模块和配置与功能模块。本发明在ROS上基于PythonC++汇编而成，应用PyQt5搭建平台界面，使挖掘轨迹、传感器的数据以及提升电机和推压电机的数据等以界面化形式显示。本发明突破了智能挖掘机系统由于传感器采集的数据众多、不能直观显示以及不能及时地观测到挖掘过程的状态数据信息的局限性，用户通过智能挖掘机数据显示平台及时地观测到挖掘机工作时的挖掘状况，通过数据的界面化以及实时化能够非常直观地显示挖掘过程的挖掘轨迹图以及挖掘数据实时变化曲线图，而且通过集成不同的控件来实现多种功能，进而提高挖掘的智能化水平。

主权项

1.一种基于ROS的智能挖掘机数据显示平台，其特征在于：在ROS上基于Python&C++汇编而成，应用PyQt5搭建平台界面；所述的数据显示平台包括数据实时显示模块、挖掘轨迹实时作图模块和配置与功能模块；所述的数据实时显示模块实时显示挖掘机上多个传感器以及电机编码器信息，所述的信息包括拉力传感器、扭矩传感器、压力传感器以及提升电机编码器和推压电机编码器的数据，数据经过传感器和编码器发布出来，然后由数据实时显示模块进行订阅，通信成功后数据在数据实时显示模块中以数据流的形式动态呈现；所述的挖掘轨迹实时作图模块实时显示出挖掘轨迹状态，在挖掘过程中挖掘轨迹实时作图模块调出提升电机和推压电机的编码器数据作图并显示出铲斗的实时轨迹；配置和功能模块针对智能挖掘机系统的IP连接进行配置和执行不同功能，通过点击不同的控件实现多种功能要求；所述的系统配置和功能模块包括IP配置模块、复位模块、模式选择模块、数据保存模块、点云图实时显示模块以及数据实时变化曲线模块；所述的IP配置模块配置工控机和上位机的IP，工控机的IP由工控机内的挖掘机系统参数决定，上位机的IP根据用户的PC端自定义设置；所述的复位模块执行挖掘机初始状态前的复位动作，通过在ROS上导入挖掘机系统的初始位置数据实现其自动复位功能；所述的模式选择模块用于用户自主选择手动和自动挖掘模式；选择自动模式时，挖掘机会自动执行完整的挖掘动作；选择手动模式时用户通过遥控手柄操控挖掘机执行挖掘动作，实现以界面控件形式的自动/手动切换功能，即自动/手动切换功能通过点击界面的相关控件实现；所述的数据保存模块用于用户根据需求保存挖掘过程的传感器以及编码器数据，包括开始保存和保存结束；所述的点云图实时显示模块实时显示出料堆的点云图状态，用户根据不同的点云图分析料堆相应的参数；所述的数据实时变化曲线模块实时显示在挖掘过程中传感器和编码器的实时数据变化，包括提拉绳的拉力和位移、推压杆的推压力和位移以及压力传感器的压力变化。