[发明专利]大型堆积物料体积两侧平行测量装置和方法

权利要求书

1.一种大型堆积物料体积两侧平行测量装置，包括两套平行布置安装的激光扫描装置，其中每一套有一个激光扫描器(21)、一个激光测距传感器(22)、一个小车控制器(23)、一个小车驱动器(24)、一副导轨(12)、一个导轨架(11)和一台小车(30)；该两套激光扫描装置共用一台计算机(50)，其特征在于所述激光扫描器(21)被安装在小车(30)上，导轨(12)和导轨架(11)被平行安装在料堆堆场两侧，通过小车(30)在导轨(12)上的匀速运动，激光扫描器(21)逐行对料堆(40)进行扫描，被安装在导轨(12)一端的激光测距传感器(22)同步测量小车(30)的位置，两组激光扫描器(21)和激光测距传感器(22)的信息传递到计算机(50)上经拟合后能够呈现出料堆(40)的完整轮廓信息，进而求出期望的料堆体积。

2.根据权利要求1所述的大型堆积物料体积两侧平行测量装置，其特征在于：所述激光测距传感器(22)被安装在导轨(12)的一端，位于小车(30)经常启动和停靠的一端；料堆(40)两侧的测量装置中的激光测距传感器(22)分别安装在两组导轨(12)的同一端。

3.根据权利要求1所述的大型堆积物料体积两侧平行测量装置，其特征在于：所述小车(30)运行的两组导轨(12)和导轨架(11)平行安装，安装时保证预定的精度；小车(30)运动时匀速运动，两组小车(30)同时启动，并且保证控制速度相同；所述激光测距传感器(22)返回的值作为控制量调节两小车(30)的同步性。

4.一种大型堆积物料体积两侧平行测量方法，采用根据权利要求1所述的大型堆积物料体积两侧平行测量装置进行测量，其特征在于：测量操作步骤如下

a)系统启动与初始化：包括工作区间、扫描频率、小车运动速度的设置工作，并启动激光扫描器(21)和激光测距传感器(22)和初始化设备，使测量装置对齐以保证同步测量；

b)启动运载小车开始测量，收集激光扫描器(21)和激光测距传感器(22)数据；

c)数据处理，包括两套测量装置激光扫描器(21)和激光测距传感器(22)收集的数据的整合、点云创建、料堆轮廓拟合与重建，积分求体积；

d)测量装置复位并停止。

5.根据权利要求4所述大型堆积物料体积两侧平行测量方法，其特征在于：所述激光扫描器(21)扫描是通过传感器收集信息：激光扫描器(21)获得的料堆(40)轮廓点信息、激光测距传感器(22)获得的激光扫描器(21)沿导轨的行走位移；轮廓点信息是一个以激光扫描器(21)为原点的角坐标系的点信息，与激光测距传感器(22)获得的位移信息组合，经坐标变换后可建立标准坐标系下的点信息，以点云形式存储，以扫描线规则索引。

6.根据权利要求4所述大型堆积物料体积两侧平行测量方法，其特征在于：所述数据处理是两组所述激光扫描器(21)和激光测距传感器(22)获得信息组成料堆的三维信息，通过对两组测量装置的同步测量，可将两侧的测量信息很好的拟合成完整的料堆(40)轮廓，提出一种基于剖分的三维重建方法和体积逼近计算算法，计算出料堆(40)的体积。