[发明专利]一种智能上料控制系统及其控制方法

权利要求书

1.一种智能上料控制系统，其特征在于，包括：工程机械、全景相机和智能控制中心；

所述工程机械设有液压系统和电液比例控制器；所述电液比例控制器与所述液压系统通讯连接；

多个所述全景相机布设于作业环境内，视觉覆盖作业环境；

所述智能控制中心包括：车载通讯模块、传感设备和远程控制终端；所述车载通讯模块及传感设备安装在所述工程机械上；

所述车载通讯模块分别与所述电液比例控制器和传感设备连接；

多个所述全景相机将采集的图像实时发送给所述远程控制终端；

所述传感设备将采集的传感信息通过所述车载通讯模块发送给所述远程控制终端；

所述远程控制终端通过所述车载通讯模块与所述电液比例控制器控制连接；

所述远程控制终端根据采集的图像及传感信息，实时调整控制指令发送给所述电液比例控制器，实现实时控制所述液压系统的执行元件进行上料作业。

2.如权利要求1所述的一种智能上料控制系统，其特征在于，所述车载通讯模块，包括：信号接收器、信号发生器和数字微波传输单元；

其中，所述数字微波传输单元为2G、3G、4G或5G的移动通讯单元。

3.如权利要求1所述的一种智能上料控制系统，其特征在于，所述传感设备，包括：MEMS陀螺仪、位置传感器、激光雷达和模数转换器；

所述MEMS陀螺仪安装在所述工程机械的指示灯上，与所述全景相机一起用于实现精准定位和控制所述工程机械的行走路径；

所述位置传感器安装于所述工程机械的液压伸缩缸上，用于检测控制挖斗或铲斗的动作是否到位；

所述激光雷达安装于所述工程机械的本体上，用于躲避障碍物以及调整所述工程机械在取料区的姿态；

所述模数转换器安装于所述工程机械的本体上，与车载信号发生器相连；并与所述MEMS陀螺仪、位置传感器相连接，用于将各传感器的模拟信号转化为数字信号，再由所述车载通讯模块发送给所述远程控制终端。

4.如权利要求1所述的一种智能上料控制系统，其特征在于，所述全景相机为无线传输数据的数字相机；

所述全景相机的安装数量与作业区域面积相关；其中，在堆积物存放处的顶部设置一个无线传输数据的数字相机；在进料斗顶部设置一个无线传输数据的数字相机；

当作业区域面积大于预设面积时，设置N个无线传输数据的数字相机；假设N=[作业区域面积/预设面积]+2；当aNa+1时，a为正整数，N取值为a+1。

5.如权利要求3所述的一种智能上料控制系统，其特征在于，所述位置传感器安装于对应挖斗或铲斗的液压伸缩缸上；所述位置传感器的数量与所述挖斗或铲斗的上动作关联的液压缸数量相同。

6.一种智能上料控制方法，其特征在于，使用如权利要求1-5任一项所述的智能上料控制系统，该方法包括：

S10、智能控制中心获取全景相机实时发送的作业环境内的图像信息、以及获取工程机械上装载的传感设备采集的传感信息；

S20、根据所述图像信息及传感信息，对工程机械的实时位姿进行计算，生成所述工程机械的规划路径，输出对所述工程机械的控制信号；

S30、将所述控制信号发送给所述工程机械的电液比例控制器；

S40、所述工程机械根据所述规划路径行走至目标区，所述电液比例控制器将所述控制信号转换为模拟信号，发送给液压系统；所述液压系统根据模拟信号执行上料或取料作业。

7.如权利要求6所述的一种智能上料控制方法，其特征在于，所述步骤S20，包括：

S201、对所述图像信息进行识别、编译；并根据预设的先验地图，对工程机械进行位姿解算和目标跟踪，生成规划路径；

S202、当所述工程机械的行走路线偏离规划路径时，将所述工程机械上MEMS陀螺仪的姿态信息与远程控制终端解算的位姿进行校对，当校对信息不相同时，则实时发送控制指令进行车体姿态调整；

S203、当所述工程机械上激光雷达检测到障碍物时，根据避障策略更新所述工程机械的当前位置至目标位置的轨迹规划，输出对所述工程机械的控制信号。