[实用新型]带有光学雷达的控制系统

说明书

本申请公开了一种带有光学雷达的控制系统，包括：传输装置、光学雷达、雷达控制单元和传输控制单元；其中，传输装置的驱动电机通过机械传动部件驱使物料承载部向指定方向运动；光学雷达耦接雷达控制单元，根据雷达控制信号周期性或随机调整光学信号发射部和回波信号接收部的信号发射和接收角度，并将信号发射和接收数据反馈给雷达控制单元；雷达控制单元耦接传输控制单元，将信号发射和接收数据所表示的距离数据提供给传输控制单元；传输控制单元耦接传输装置的驱动电机，根据距离数据向驱动电机输出相匹配的电机控制信号。本申请实施例通过光学雷达获得多个方向上的距离数据，并自动获取与距离数据相匹配的控制信号，可实现更精确高效的控制。

技术领域

本申请属于自动控制技术领域，尤其涉及一种带有光学雷达的控制系统。

背景技术

在物料传输领域，通过传送带等装置将物料运送到指定位置是最基本也最迫切的需求。然而，一方面，传输系统运行时需要消耗大量的能源；另一方面，物料的传输往往是按需进行的，其需求具有很强的不规律性，时断时续的情况比较普遍；也就是说，传统的传输系统经常会因系统空转带来大量的能源消耗，效率极其低下。

为避免空转带来的一系列问题，现有技术中出现了一些智能控制皮带运行速度的方案，比如通过在料仓的进料口处安装红外光幕，根据红外光幕识别物料的信号控制主皮带的启动和停止；又或者根据摄像头采集的图像/视频来识别物料，进而控制主皮带的启动和停止；还有利用激光雷达测量上料瞬间的物料体积的方案，其基于精确的传送带的形状模型，在该模型下使用激光雷达进行测距，根据测量值与模型的差值计算物料体积，从而实现物料体积的瞬间测量。

但是，发明人在实现本发明的过程中发现，上述现有技术均存在着较为明显的缺陷。其中，红外光幕只能在接收端识别是否有物料切割光幕，无法精确控制传输装置的运行速度、功率等参数。而图像/视频分析技术对现场环境要求比较高，但煤矿井下环境比较复杂，比如在煤炭生产过程中会存在大量的粉尘和水雾，可能导致图像/视频模糊不清楚，而影响分析的准确性。基于传送带模型的激光雷达测距严重依赖于模型的精准度，其适用性及灵活性非常有限，无法大规模地推广和应用。

因此，现有技术中对物料传输装置仍无法做到合理且精确高效地控制，能源浪费的情况普遍且难以控制。

实用新型内容

针对现有技术的上述缺陷，本申请实施例提供一种能够自适应的传输装置控制方案。

在一种可能的实施方式中，提供了一种带有光学雷达的控制系统，包括：传输装置、光学雷达、雷达控制单元和传输控制单元；其中，所述传输装置包括物料承载部和驱动电机，所述驱动电机通过机械传动部件驱使所述物料承载部向指定方向运动；所述光学雷达包括光学信号发射部和回波信号接收部，所述光学雷达耦接雷达控制单元，所述光学雷达根据所述雷达控制单元提供的雷达控制信号周期性或随机调整所述光学信号发射部和所述回波信号接收部的信号发射和接收角度，所述光学雷达同时将信号发射和接收数据反馈给所述雷达控制单元；所述雷达控制单元还耦接传输控制单元，将所述信号发射和接收数据所表示的距离数据提供给所述传输控制单元；所述传输控制单元耦接所述传输装置的所述驱动电机，根据所述距离数据向所述驱动电机输出相匹配的电机控制信号。

可选地，所述光学雷达为激光雷达。

可选地，所述激光雷达为单线激光雷达和/或多线激光雷达。

可选地，所述传输装置包括：传送带、刮板机和螺旋输送机中的一个或多个。

可选地，所述传输装置中的所述机械传动部件包括：皮带、齿轮、链条和螺杆中的一个或多个。

可选地，所述传输装置包括多个传输部件组合而成的传输系统。

可选地，所述多个传输部件串联和/或并联。

可选地，所述系统还包括：图像采集单元和图像辅助控制单元；其中，