[发明专利]一种无人值守的矿区装载货系统

说明书

一种无人值守的矿区装载货系统，主控系统控制三维建模系统对矿料堆积区域的外形进行扫描，保存并处理激光雷达生成的点云数据进行三维建模，从而引导执行机构对矿料进行抓取并送至发货区的运输载具上，三维建模系统内部包含可独立工作运行的微型计算机作为控制器、二轴云台、GPS和姿态测量模块；执行机构包括执行控制器、行车和抓斗，主控系统将抓取信息发送至执行机构控制器，执行机构控制器控制行车进行二维水平方向的移动将抓斗移至抓取点上方，抓斗根据矿料的高度信息完成抓取后，再由行车将抓斗移至发货区运输载具处进行装车。本申请该装载货系统提高矿区的自动化程度和生产效率，降低人工成本和事故率。

技术领域

本发明涉及矿区装载货领域，特别是涉及一种无人值守的矿区装载货系统。

背景技术

现有的矿山发货区多采用人工操作的方式进行矿料的装载，装载效率受制于工人的技能熟练程度。工作现场环境恶劣，工作强度高，需由多个作业班组24小时轮岗，占用了大量的人力资源，还极易因休息不充分造成事故。为了提高矿区的自动化程度和生产效率，降低人工成本和事故率，需要设计了一种无人值守的发货区自动装载货系统。

发明内容

为了解决上述存在的问题，本发明提供一种无人值守的矿区装载货系统，该装载货系统提高矿区的自动化程度和生产效率，降低人工成本和事故率，为达此目的，本发明提供一种无人值守的矿区装载货系统，由主控系统、三维建模系统和执行机构组成：

所述主控系统控制三维建模系统对矿料堆积区域的外形进行扫描，保存并处理激光雷达生成的点云数据进行三维建模，从而引导执行机构对矿料进行抓取并送至发货区的运输载具上

所述三维建模系统为一个独立的子系统，与主控系统通过无线模块进行通信，内部包含可独立工作运行的微型计算机作为控制器、二轴云台、GPS和姿态测量模块，所述微型计算机用于生成现场环境三维点云数据的激光雷达，一个二轴云台用于为激光雷达提供工作水平面和隔离震动，一部GPS用于为整套系统提供位置坐标和统一时标，一部姿态测量模块用于测量激光雷达的实时姿态，云台、GPS和姿态测量模块与三维建模系统的控制器通过RS232串口进行连接，外部的激光雷达与三维建模系统的控制器通过以太网进行连接；

所述执行机构包括执行控制器、行车和抓斗，主控系统将抓取信息发送至执行机构控制器，执行机构控制器控制行车进行二维水平方向的移动将抓斗移至抓取点上方，抓斗根据矿料的高度信息完成抓取后，再由行车将抓斗移至发货区运输载具处进行装车。

本发明的进一步改进，所述主控系统还担负着对各个子系统进行故障检测和报警，以及为管理人员提供基于互联网的远程访问接口的任务，主控系统除了主要功能外还具有以上功能。

本发明的进一步改进，所述三维建模系统有至少两台可独立工作运行的微型计算机作为控制器，有一台可独立工作运行的微型计算机作为备份计算机，为了防止意外需要备用计算机。

本发明的进一步改进，所述抓取信息包括抓取点三维坐标和发货区运输载具的三维坐标，根据实际情况抓取信息需要以上两个坐标。