基于双目识别技术的挖掘机智能化控制系统

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摘要:在无人操作情况 下，为实施挖掘作业,设计挖掘机的智能化控制系统。该系统由视觉识别、执行机.
0 F! o4 b: L7 v* `' q' Y0 ]& `; ?1 ?$ P构驱动、运动检测3部分组成,可以协调工作完成作业计划。详细介绍了适合于挖掘作业对象物特征的双目视
! g, I: h$ {2 P& R: {* _觉识别系统,经过数据处理获取对象物体积、相对位置的计算方法,根据计算结果自行规划作业,由单片机驱动.
执行机构,并检测运动状况。在模型试验中,该系统可以达到预期的设计要求,适当调整算法,此系统也可安装
在其它工程机械上实现更多作业的控制。
目前在采矿业中，正铲挖掘机代替了大量的人
! [: o! F8 g# ]; V# e8 [3 ^力劳动，大大提高了工作效率，起着不可替代的作
$ ?; s( X) F$ @0 {4 P$ t用。但还存在--些问题:
(1)操作人员的工作状态受环境、情绪、身体等
/ S, Z: y% f0 Y5 U; Q5 M1 O) _状况影响,在开始时状态最好,效率最高,随着工作
时间推移效率逐渐下降,不能连续长时间进行工作，
+ ]9 g& N/ \% A& r/ c降低了生产效率。
(2) 操作人员正在操作机器、专心于自己的工
, K- o) ]4 G  f7 _: g' S作时，容易忽视挖掘区域中其他的人员或设备,有可
能造成意外事故。
! i/ t1 k6 R4 S8 _0 f, p$ k/ E(3) 在有毒、高温、易崩塌等恶劣环境中，操作
人员的安全和健康受到严重威胁，无法驾驶挖掘机
进入其中作业。
以上这些问题使挖掘机的应用受到了很大的限
制,需要设计正铲挖掘机的智能化控制系统。在无人
3 ]/ f9 D8 A( I, [" g1 O4 C操作的情况下，以更高的效率完成预期的作业,保证
, F6 m# o6 T( H6 H, O8 s" J人员安全和顺利施工。
3 T4 k: u, p! J7 m' {: E1总体设计
7 q) ~! t/ j) j# H  d" u4 O+ i5 k传统挖掘机的一- 般工作流程为:①操作人员观
' }) S+ b  ^* k( k/ \: e" `察对象物的位置和大小;②双手分别拉动左、右操纵
+ I. x8 S2 F- y0 _9 ]杆控制挖掘机履带直行、左拐、右拐;③到达对象物
位置后,控制铲斗挖起- -铲物料并倒入自卸车。如此
动作重复数次直到对象物大部分被挖走。
+ c% |& r7 R3 Y' D+ d7 r在挖掘机智能化控制系统的设计中。操作人员
的判断、控制全由智能化的软硬件代替。控制系统的
9 J: V' f0 B0 ^  q9 a; v的流程图如图1所示。
' Q2 R$ Q3 p/ k1 ~1 V系统的硬件由一台现场计算机(_上位机)、双目
6 [! k: V5 |% d: T视觉系统和单片机系统(下位机)组成。由视觉识别
4 ~- m9 |. P) i% v! g; b  K9 ~8 Z* u系统搜索对象物,当发现对象物时,输入图像数据到

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埋头拉线ing

这个系统的核心技术就是算法
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