利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2022105356958
申请人: 山东大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-04-09
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:

包括以下过程:

根据发酵窖池角部位置设置的视觉标签的检测结果,得到发酵窖池的边界检测结果;

根据抓斗顶部平台设置的视觉标签的检测结果,得到抓斗关键点在相机坐标系下的三维坐标;

根据边界检测结果和抓斗关键点在相机坐标系下的三维坐标,得到抓斗相对于发酵窖池在各个方向的偏移量,当某一侧的偏移量等于安全余量时,对该侧的天车运动进行限位,以使得偏移量不大于安全余量。

2.如权利要求1所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:根据发酵窖池角部位置设置的视觉标签的检测结果,得到发酵窖池的边界检测结果,包括:设定:视觉标签设置在发酵窖池的左上角,视觉标签的上侧边、右侧边分别与发酵窖池的上侧边、右侧边平行,视觉标签的右上角点与发酵窖池的左上顶点重合;

通过视觉标签检测获得视觉标签的中心点坐标与右上角点的像素坐标(u,v),视觉标签中心点与右上角点在同一平面上且该平面与相机坐标系的XOY平面平行,视觉标签中心点坐标的Y轴坐标值即为右上角点的深度;

根据针孔相机模型得到视觉标签右上角点在相机坐标系下的三维坐标,即为发酵窖池左上顶点坐标pJ1,依据发酵窖池的尺寸,得到发酵窖池右上顶点pJ2、右下顶点pJ3和左下顶点pJ4在相机坐标系下的坐标。

3.如权利要求2所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:对于发酵窖池区域内任意一点(x,y,z),满足:

其中,xminJ、xmaxJ、yminJ、ymaxJ、zminJ分别表示发酵窖池所占区域在X轴上的最小值、发酵窖池所占区域在X轴上的最大值、发酵窖池所占区域在Y轴上的最小值、发酵窖池所占区域在Y轴上的最大值和发酵窖池所占区域在Z轴上的最小值。

4.如权利要求3所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:xminJ=xJ1;xmaxJ=xJ2;yminJ=yJ1;ymaxJ=yJ2;zminJ=zJ1其中,xJ1为pJ1的X轴坐标,xJ2为pJ2的X轴坐标,yJ1为pJ1的Y轴坐标,yJ2为pJ2的Y轴坐标,zJ1为pJ1的Z轴坐标。

5.如权利要求1所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:根据抓斗顶部平台设置的视觉标签的检测结果,得到抓斗关键点在相机坐标系下的三维坐标,包括:根据抓斗顶部平台上的视觉标签的坐标系作为抓斗坐标系;

根据抓斗宽度、抓斗前侧边沿与抓斗原点在y轴上的距离、抓斗后侧边沿与抓斗原点在y轴上的距离以及抓斗顶部平台距离抓斗底部高度,确定抓斗最底部的4个顶点坐标;

通过视觉标签检测,得到抓斗坐标系向相机坐标系转换的旋转矩阵与平移向量,根据旋转矩阵与平移向量,得到抓斗最底部四个顶点在相机坐标系下的三维坐标。

6.如权利要求1所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:对抓斗关键点坐标分别在X轴和Y轴上求最值,得到xmaxz、xminz、ymaxz和yminz;

定义抓斗相对于发酵窖池在北、南、东、西侧的偏移量分别为offsetnorth、offsetsouth、offseteast和offsetwest;

各个偏移量满足:

offsetnorth

其中,safety为安全余量,当某一侧的偏移量等于safety时,则对该侧的天车运动进行限位,以使得偏移量不大于safety。

7.如权利要求6所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法,其特征在于:当北侧或南侧偏移量大于xmaxz‑xminz、东侧或西侧偏移量大于ymaxz‑yminz时,抓斗在相机坐标系XOY平面的投影框已完全处于发酵窖池区域外,不需进行防碰撞。

8.一种面向酿造环境的天车抓斗防碰撞系统,其特征在于:

包括:

发酵窖池边界检测模块,被配置为:根据发酵窖池角部位置设置的视觉标签的检测结果,得到发酵窖池的边界检测结果;

抓斗检测模块,被配置为:根据抓斗顶部平台设置的视觉标签的检测结果,得到抓斗关键点在相机坐标系下的三维坐标;

防碰撞控制模块,被配置为:根据边界检测结果和抓斗关键点在相机坐标系下的三维坐标,得到抓斗相对于发酵窖池在各个方向的偏移量,当某一侧的偏移量等于安全余量时,对该侧的天车运动进行限位,以使得偏移量不大于安全余量。

9.一种计算机可读存储介质,其上存储有程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1‑7任一项所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法中的步骤。

10.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑7任一项所述的面向酿造环境的天车抓斗防碰撞方法中的步骤。