本發(fā)明涉及露天礦山開采領域，并且涉及一種礦區(qū)無人駕駛車輛的裝載點位置的指定方法和指定系統(tǒng)。

背景技術：

1、隨著國家大力推廣礦山智能化的建設，與無人駕駛技術的蓬勃發(fā)展，無人駕駛的引入逐漸成為了主流，但在車鏟配合執(zhí)行裝車的過程中，如何讓挖掘機的司機可以自由隨意的指定裝載點位置，并且保證礦區(qū)無人駕駛車輛可以按指定位置進行精準?？?，成為了難點。

2、在傳統(tǒng)作業(yè)流程中，挖掘機的司機需要提前將鏟斗舉高，并且停放到準備裝載的位置上，示意礦區(qū)卡車駕駛員到該位置?？?。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的在于針對現有技術的不足，提出一種簡便易行的，且通用性強、自由度高的裝載點位置指定方法以及指定系統(tǒng)，其能夠降低硬件設備的安裝成本，并且提高實施效率。

2、根據本發(fā)明的一方面，提供了一種礦區(qū)無人駕駛車輛的裝載點位置的指定方法，該礦區(qū)無人駕駛車輛與挖掘機配合執(zhí)行裝載過程，挖掘機包括車身、鏟斗和鏟臂，該指定方法包括：控制挖掘機處于待裝載狀態(tài)；獲取車身的坐標信息和鏟斗的朝向角度信息；獲取鏟臂的預定臂展長度；基于車身的坐標信息、鏟斗的朝向角度信息以及預定臂展長度，來計算鏟斗的坐標信息；并且基于鏟斗的坐標信息向礦區(qū)無人駕駛車輛指定裝載點位置。

3、可選地，車身的坐標信息為車身的gps坐標信息。

4、可選地，鏟斗的朝向角度信息為鏟斗的朝向相對于正北方向的夾角。

5、可選地，通過模擬測試或者建模來預先指定預定臂展長度或者形成關于預定臂展長度的查找表。

6、可選地，根據下式來計算鏟斗的坐標信息：

7、鏟斗的橫坐標xc＝(x+h*cosθ)

8、鏟斗的縱坐標yc＝(y+h*s?i?nθ)

9、其中，x,y分別為車身的橫坐標和縱坐標；θ為鏟斗的朝向角度信息；h為預定臂展長度。

10、可選地，通過對鏟斗的坐標信息進行位置換算來獲得裝載點位置。

11、可選地，位置換算包括獲取礦區(qū)無人駕駛車輛的相應位置偏移量，并且將位置偏移量補償到鏟斗的坐標信息。

12、可選地，該方法進一步包括，將裝載點位置發(fā)送至礦區(qū)無人駕駛車輛，以引導礦區(qū)無人駕駛車輛前往并且?？吭谘b載點位置。

13、可選地，礦區(qū)無人駕駛車輛是無人駕駛礦區(qū)卡車且安裝有定位裝置。

14、根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種礦區(qū)無人駕駛車輛的裝載點位置的指定系統(tǒng)，該礦區(qū)無人駕駛車輛與挖掘機配合執(zhí)行裝載過程，挖掘機包括車身、鏟斗和鏟臂，該指定系統(tǒng)包括：

15、定位裝置，其用于獲取車身的坐標信息和鏟斗的朝向角度信息；

16、存儲裝置，其用于存儲鏟臂的預定臂展長度；

17、計算裝置，其基于車身的位置信息、鏟斗的朝向角度信息以及預定臂展長度，來計算鏟斗的坐標信息；

18、人機交互裝置，其用于與挖掘機的駕駛員進行人機交互操作；以及

19、通信裝置，其基于鏟斗的坐標信息來向礦區(qū)無人駕駛車輛指定裝載點位置。

20、可選地，定位裝置包括用于接收衛(wèi)星定位信號的定位天線和用于獲取鏟斗的朝向角度信息的定向天線。

21、可選地，衛(wèi)星定位信號為gps信號，并且所獲取的車身的坐標信息為車身的gps坐標信息。

22、可選地，鏟斗的朝向角度信息為挖掘機的定位天線的端部和定向天線的端部的連線與正北方向之間的夾角。

23、可選地，通過模擬測試或者建模來預先指定預定臂展長度或者形成預定臂展長度的查找表。

24、可選地，根據下式來計算鏟斗的坐標信息：

25、鏟斗的橫坐標xc＝(x+h*cosθ)

26、鏟斗的縱坐標yc＝(y+h*s?i?nθ)

27、其中，x,y分別為車身的橫坐標和縱坐標；θ為鏟斗的朝向角度信息；h為預定臂展長度。

28、可選地，通過對鏟斗的坐標信息進行位置換算來獲得裝載點位置。

29、可選地，位置換算包括獲取礦區(qū)無人駕駛車輛的相應位置偏移量，并且將位置偏移量補償到鏟斗的坐標信息。

30、可選地，通信裝置進一步將裝載點位置發(fā)送至礦區(qū)無人駕駛車輛，以引導礦區(qū)無人駕駛車輛前往并且?？吭谘b載點位置。

31、可選地，礦區(qū)無人駕駛車輛是無人駕駛礦區(qū)卡車且安裝有定位裝置。

32、應當理解，本部分所描述的內容并非旨在標識本發(fā)明的實施例的關鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。

技術特征：

1.一種礦區(qū)無人駕駛車輛的裝載點位置的指定方法，所述礦區(qū)無人駕駛車輛與挖掘機配合執(zhí)行裝載過程，所述挖掘機包括車身、鏟斗和鏟臂，所述指定方法包括：

2.根據權利要求1所述的指定方法，其中，

3.根據權利要求2所述的指定方法，其中，

4.根據權利要求3所述的指定方法，其中，所述定位天線和定向天線設置在相同的定位裝置中，使得測量坐標的位置和測量朝向角度的位置彼此接近。

5.根據權利要求4所述的指定方法，其中，所述鏟斗的朝向角度信息為所述鏟斗的朝向相對于正北方向的夾角；

6.根據權利要求5所述的指定方法，其中，通過模擬測試或者建模來預先指定所述預定臂展長度或者形成關于所述預定臂展長度的查找表。

7.根據權利要求1至6中任一項所述的指定方法，其中，通過對所述鏟斗的坐標信息進行位置換算來獲得所述裝載點位置。

8.根據權利要求7所述的指定方法，其中，所述位置換算包括獲取所述礦區(qū)無人駕駛車輛的相應位置偏移量，并且將所述位置偏移量補償到所述鏟斗的坐標信息。

9.根據權利要求8所述的指定方法，進一步包括：將所述裝載點位置發(fā)送至所述礦區(qū)無人駕駛車輛，以引導所述礦區(qū)無人駕駛車輛前往并且停靠在所述裝載點位置。

10.根據權利要求1至6中任一項所述的指定方法，其中，所述礦區(qū)無人駕駛車輛是無人駕駛礦區(qū)卡車。

11.一種礦區(qū)無人駕駛車輛的裝載點位置的指定系統(tǒng)，所述礦區(qū)無人駕駛車輛與挖掘機配合執(zhí)行裝載過程，所述挖掘機包括車身、鏟斗和鏟臂，所述指定系統(tǒng)包括：

12.根據權利要求11所述的指定系統(tǒng)，其中，根據下式來計算所述鏟斗的坐標信息：

13.根據權利要求12所述的指定系統(tǒng)，其中，當挖掘機駕駛員調整鏟斗的朝向時，車身和車身上的定位裝置將隨著鏟斗一起朝向相同的方向轉動。

14.根據權利要求13所述的指定系統(tǒng)，其中，所述定位天線和定向天線設置在相同的定位裝置中，使得測量坐標的位置和測量朝向角度的位置彼此接近。

15.根據權利要求14所述的指定系統(tǒng)，其中，所述定位天線用于接收為gps信號的衛(wèi)星定位信號，所獲取的車身的坐標信息為所述車身的gps坐標信息；

16.根據權利要求15所述的指定系統(tǒng)，其中，通過模擬測試或者建模來預先指定所述預定臂展長度或者形成所述預定臂展長度的查找表。

17.根據權利要求1至16中的任一項所述的指定系統(tǒng)，其中，通過對所述鏟斗的坐標信息進行位置換算來獲得所述裝載點位置。

18.根據權利要求17所述的指定系統(tǒng)，其中，所述位置換算包括獲取所述礦區(qū)無人駕駛車輛的相應位置偏移量，并且將所述位置偏移量補償到所述鏟斗的坐標信息。

19.根據權利要求18所述的指定系統(tǒng)，其中，所述通信裝置進一步將所述裝載點位置發(fā)送至所述礦區(qū)無人駕駛車輛，以引導所述礦區(qū)無人駕駛車輛前往并且?？吭谒鲅b載點位置。

20.根據權利要求11至16中任一項所述的指定系統(tǒng)，其中，所述礦區(qū)無人駕駛車輛是無人駕駛礦區(qū)卡車。

技術總結
本發(fā)明提供了一種礦區(qū)無人駕駛車輛的裝載點位置的指定方法和指定系統(tǒng)。礦區(qū)無人駕駛車輛與挖掘機配合執(zhí)行裝載過程，挖掘機包括車身、鏟斗和鏟臂，并且該指定方法包括：控制挖掘機處于待裝載狀態(tài)；獲取車身的坐標信息和鏟斗的朝向角度信息；獲取鏟臂的預定臂展長度；基于車身的坐標信息、鏟斗的朝向角度信息以及預定臂展長度，來計算鏟斗的坐標信息；基于鏟斗的坐標信息向礦區(qū)無人駕駛車輛指定裝載點位置。所述挖掘機的駕駛艙的頂部中心位置處設置有定位裝置，所述定位裝置包括用于測量車身的坐標的定位天線和用于測量朝向角度的定向天線；利用定位天線和定向天線之間的連線來確定鏟斗的朝向和相應的朝向角度信息。

技術研發(fā)人員：王海軍,陶偉忠,胡小剛,張澤江,張博
受保護的技術使用者：中煤科工集團信息技術有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/11/14