[发明专利]一种抛斗抓取物料的方法

说明书

本发明公开了一种抛斗抓取物料的方法，利用激光雷达，实时扫描获取被测钢丝绳所在位置扇区的一帧数据；遍历一帧数据中的所有采样点数据，筛选出被测钢丝绳的有效采样点；计算有效采样点的角度值；记录有效采样点对应的采样距离；结合激光雷达与被测钢丝绳之间的位置关系，计算被测钢丝绳当前方向与水平或垂直方向的实际夹角；计算抓斗与目标物料的实际距离，通过判断抓斗的起升机构是否需要达到满速，选取对应系统模型计算抓斗到目标物料的下放时间；根据上述实际夹角和下放时间，实现控制抓斗抓取目标物料；通过该方法解决了由于门机变幅行程难以达到货船船舱边缘、或暗舱过大时门机抓斗无法抓取的问题，实现抛斗抓取行程盲区内物料的目的。

技术领域

本发明属于机械运动控制技术领域，特别是一种抛斗抓取物料的方法。

背景技术

门式卸船机在卸船时，通常会遇到由于门机变幅行程难以达到货船船舱边缘、或暗舱过大时门机抓斗无法抓取的问题。此时通常需要吊放推车进入船舱内部，利用推车将物料推送至变幅行程内抓斗可以抓取的位置，再由司机进行抓取转运作业。此过程费时费力，效率低下，且舱内推送物料的推车司机也有一定安全风险。

因此，如何解决由于门机变幅行程难以达到货船船舱边缘、或暗舱过大时门机抓斗无法抓取的问题，实现抛斗抓取盲区内的物料，成为当前研究的关键问题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种至少解决上述部分技术问题的一种抛斗抓取物料的方法，通过该方法解决了由于门机变幅行程难以达到货船船舱边缘、或暗舱过大时门机抓斗无法抓取的问题，实现抛斗抓取盲区内的物料。

本发明实施例提供了一种抛斗抓取物料的方法，包括：

S1、利用激光雷达，实时扫描获取被测钢丝绳所在位置扇区的一帧数据；所述钢丝绳用于牵引抓斗；

S2、遍历所述一帧数据中的所有采样点数据，从中筛选出所述被测钢丝绳的有效采样点；计算所述有效采样点的角度值；记录所述有效采样点所对应的采样距离；

S3、根据所述有效采样点的角度值，以及所述有效采样点所对应的采样距离，结合所述激光雷达与所述被测钢丝绳之间的位置关系，计算所述被测钢丝绳当前方向与水平或垂直方向的实际夹角；

S4、计算所述抓斗与目标物料的实际距离，根据所述实际距离判断所述抓斗的起升机构是否需要达到满速，从而选取对应系统模型计算所述抓斗到所述目标物料的下放时间；

S5、根据所述被测钢丝绳当前方向与水平或垂直方向的实际夹角，依据所述抓斗到所述目标物料的下放时间，提前下放抓斗，实现控制所述抓斗抓取所述目标物料。

进一步地，所述激光雷达的最远有效采样钢丝绳的距离，应满足所述被测钢丝绳在一帧数据中最少被采样2次的条件。

进一步地，所述S2中，所述S2中，遍历所述一帧数据中的所有采样点数据，筛选出所述被测钢丝绳的有效采样点，具体包括：

将所述被测钢丝绳的有效选距最小值和有效选距最大值分别记作Q和W；

将所述被测钢丝绳的有效角度最小值和有效角度最大值分别记作和

遍历所述一帧数据中角度从至的所有采样点数据，将其中采样距离大于Q且小于W的首个逆时针采样点作为有效采样点；并记录所述有效采样点在所述一帧数据中角度从至的排列位数。

进一步地，所述S2中，所述有效采样点的角度值的计算公式为：

其中，α表示有效采样点的角度值；n表示有效采样点在一帧数据中的排列位数；Δ_θ表示激光雷达的最小角度分辨率；表示激光雷达的起始采样角度。

进一步地，所述S3具体包括：