CN112819952A - 一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法 - Google Patents

一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN112819952A
CN112819952A CN202110205011.3A CN202110205011A CN112819952A CN 112819952 A CN112819952 A CN 112819952A CN 202110205011 A CN202110205011 A CN 202110205011A CN 112819952 A CN112819952 A CN 112819952A
Authority
CN
China
Prior art keywords
plane
point
points
range
determining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202110205011.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112819952B (zh
Inventor
邓维
李清忠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Original Assignee
Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd filed Critical Wisdri Engineering and Research Incorporation Ltd
Priority to CN202110205011.3A priority Critical patent/CN112819952B/zh
Publication of CN112819952A publication Critical patent/CN112819952A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112819952B publication Critical patent/CN112819952B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements

Abstract

本发明涉及一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法，该方法在吸盘取料范围内先通过区域分解，寻找出一个初始平面，再通过对初始平面与吸盘范围内各点之间的位置关系，迭代计算出最优的取料平面，最后确定最优取料点。本发明通过确定磁盘吊车自动最优取料点，可以最大限度的提高磁盘吊车的作业能力，同时保证磁盘吊车在取料时不会因为取料面不合适而导致钢丝绳脱槽。

Description

一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法
技术领域
本发明涉及一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法。
背景技术
目前在钢铁企业，为了提高炼铁、炼钢的产量，往往在生产原料中添加废钢，而废钢的装卸，通常采用磁盘吊。由于生产环境恶劣，对操作人员的要求高，吊车智能化控制已成为未来的趋势。废钢料堆的三维模型是实现智能控制的前提，通过摄像头、激光扫描等方法建立物体的三维模型是当前的研究热点，但是基于三维模型的废钢吊车全自动控制方法很少有人关注。
发明内容
本发明旨在提供一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法，以最大限度提高磁盘吊车的作业能力，同时保证磁盘吊车在取料时不会因为取料面不合适而导致钢丝绳脱槽。为此，本发明采用的具体技术方案如下：
一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法，其可包括以下步骤：
S1.将吸盘范围划分为N个区域，确定N个区域的X-Y轴坐标范围，进而确定网格范围；
S2.在每个区域找出最高点，任选三点组成一个平面；
S3.计算吸盘中心是否在该平面内，若是，确定该平面为初始平面，进入S4，否则返回S2，重新选取区域内的三个点后判断计算，直至找出一个初始平面；
S4.搜寻吸盘范围内的点集P，比较初始平面上与吸盘范围内的点的位置关系，判断是否有异常点，若无异常点，则确定该初始平面为最优平面，否则用该异常点替换初始平面中该异常点最短的点，组成新的初始平面，返回S3；
S5.以固定或者可变步长将废钢料场范围划分成若干个区域，计算每个区域内的最优平面，形成最优平面集合；
S6.在最优平面集合里，计算最优平面内的废钢体积以及平面曲率，选取废钢体积最大且曲率最小的平面对应的吸盘中心点作为最优取料点。
进一步地，在S1中，假设吸盘中心点坐标为(x0,y0)，则各区网格在本坐标系坐标为(x'＝x-x0,y'＝y-y0)，N区坐标满足条件：
Figure BDA0002950022550000021
其中Rrg表示吸盘半径。
进一步地，S2的具体过程为：在N个分区中分别搜索并记录每个分区中物料最高点所在网格的X-Y平面坐标值及其物料高度值z，从而得到N个分区最高点的三维坐标；从最高中点任选三点组成一个平面。
进一步地，S3中还可包括判断选择的三点是否位于所求平面上的吸盘范围内，如果某个点不在吸盘范围内，则以吸盘中心在X-Y平面上的投影点为中心向四周遍历各个网格点G0(x,y,0)，计算出各点在斜面上的对应坐标点G′(x,y,z′)，然后根据G′与斜面上吸盘中心点的距离判断G0是否在吸盘的覆盖范围内，从而得出吸盘覆盖范围的网格点的集合，以该集合为新的吸盘范围重新进行N个区域最大值的寻找，重新确定三个点坐标并求出平面方程。
进一步地，S4中搜寻吸盘范围内的点集P的具体过程为：在X和Y方向以步长100进行移动，得到点Ai(xi,yi)，通过Ai从三维模型中得到其Z坐标zi，计算点Ai与吸盘中心O的距离
Figure BDA0002950022550000022
搜索出d<Rrg的点集合P。
附图说明
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
图1是本发明的一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法的流程图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法可包括以下步骤：
步骤1：将吸盘范围划分为N个区域，确定N个区域的X-Y轴坐标范围，进而确定网格范围。其中，每个区域对于的角度为360/N。假设吸盘中心点坐标为(x0,y0)，则各区网格在本坐标系坐标为(x'＝x-x0,y'＝y-y0)，N区坐标满足条件：
Figure BDA0002950022550000031
其中Rrg表示吸盘半径。在一个具体实施例中，吸盘范围分为6个区域，其中各区对应的坐标条件如下：
1区坐标条件：
Figure BDA0002950022550000032
2区坐标条件：
Figure BDA0002950022550000033
3区坐标条件：
Figure BDA0002950022550000034
4区坐标条件：
Figure BDA0002950022550000035
5区坐标条件：
Figure BDA0002950022550000041
6区坐标条件：
Figure BDA0002950022550000042
步骤2:在每个区域找出最高点，任选三点组成一个平面。具体地，在N个分区中分别搜索并记录每个分区中物料最高点所在网格的X-Y平面坐标值及其物料高度值z，从而得到N个分区最高点的三维坐标；从最高中点任选三点A(x1,y1)、B(x2,y2)、C(x3,y3)组成一个平面ABC。
步骤3:计算吸盘中心是否在该平面内，若是，确定该平面为初始平面，进入步骤4，否则返回步骤2重新选取区域内的三个点后判断计算，直至找出一个初始平面。其中，判断吸盘中心(O点)是否在平面ABC内的过程为：首先求出三个向量
Figure BDA0002950022550000043
再分别求：
Figure BDA0002950022550000044
Figure BDA0002950022550000045
Figure BDA0002950022550000046
如果三个叉乘后的向量符号相同，则O点在△ABC内部，则A、B、C组成的平面ABC为初始平面。
另外，该步骤中还可包括判断选择的三点是否位于所求平面上的吸盘范围内：在所求平面上分别计算三个点到吸盘中心点的距离，如果该距离不大于吸盘半径，则表示该点在吸盘范围内，反之则表示该点在吸盘范围外。如果某个点不在吸盘范围内，则以吸盘中心在X-Y平面上的投影点为中心向四周遍历各个网格点G0(x,y,0)，计算出各点在斜面上的对应坐标点G′(x,y,z′)，然后根据G′与斜面上吸盘中心点的距离判断G0是否在吸盘的覆盖范围内，从而得出吸盘覆盖范围的网格点的集合，以该集合为新的吸盘范围重新进行N个区域最大值的寻找，重新确定三个点坐标。
步骤4：搜寻吸盘范围内的点集P，比较初始平面上与吸盘范围内的点的位置关系，判断是否有异常点，若无异常点，则确定该初始平面为最优平面，即，进入步骤5，否则用该异常点替换初始平面中距离该异常点最短的点，组成新的初始平面，返回步骤3。具体过程如下：
在初始平面内，计算初始平面方程为：
ax+by+cz-(ax1+by1+cz1)＝0，
其中，
Figure BDA0002950022550000051
以吸盘中心O(x0,y0)为中心，找出所有吸盘范围内的点，计算如下：在X和Y方向以步长100进行移动，得到点Ai(xi,yi)，通过Ai从三维模型中得到Z坐标zi，计算点Ai与吸盘中心O的距离：
Figure BDA0002950022550000052
搜索出所有吸盘范围内(d<Rrg)的点集合P。
对集合P内的点Pi(xpi,ypi,zpi)，计算其在初始平面ABC内的高度z′pi，如果z′pi-zpi大于高度容许偏差设定值，则标记Pi点为异常点，找出z′pi-zpi最大的点，计算该点与初始平面点A，B，C的距离dA、dB、dC，用Pi替代A、B、C中距离异常点Pi最短的点，形成新的初始平面，重新计算，直到集合P内所有点与初始平面的距离在允许范围内或计算次数到达设定次数。
步骤5:确定步骤4计算的初始平面为最优平面。
步骤6:以固定步长(例如，200)或者可变步长将废钢料场范围划分成若干个区域，计算每个区域内的最优平面，形成最优平面集合。
步骤7:在最优平面集合里，计算最优平面内的废钢体积以及平面曲率，选取废钢体积最大且曲率最小的平面为最优取料平面，该最优取料平面的中心点设为吸盘中心，即最优取料点。
本发明通过确定磁盘吊车自动最优取料点，可以最大限度提高磁盘吊车的作业能力，同时保证磁盘吊车在取料时不会因为取料面不合适而导致钢丝绳脱槽。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.将吸盘范围划分为N个区域，确定N个区域的X-Y轴坐标范围，进而确定网格范围；
S2.在每个区域找出最高点，任选三点组成一个平面；
S3.计算吸盘中心是否在该平面内，若是，确定该平面为初始平面，进入S4，否则返回S2，重新选取区域内的三个点后判断计算，直至找出一个初始平面；
S4.搜寻吸盘范围内的点集P，比较初始平面上与吸盘范围内的点的位置关系，判断是否有异常点，若无异常点，则确定该初始平面为最优平面，否则用该异常点替换初始平面中距离该异常点最短的点，组成新的初始平面，返回S3；
S5.以固定或者可变步长将废钢料场范围划分成若干个区域，计算每个区域内的最优平面，形成最优平面集合；
S6.在最优平面集合里，计算最优平面内的废钢体积以及平面曲率，选取废钢体积最大且曲率最小的平面对应的吸盘中心点作为最优取料点。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在S1中，假设吸盘中心点坐标为(x0,y0)，则各区网格在本坐标系坐标为(x'＝x-x0,y'＝y-y0)，N区坐标满足条件：
Figure FDA0002950022540000011
其中Rrg表示吸盘半径。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，S2的具体过程为：在N个分区中分别搜索并记录每个分区中物料最高点所在网格的X-Y平面坐标值及其物料高度值z，从而得到N个分区最高点的三维坐标；从最高中点任选三点组成一个平面。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，S3中还包括判断选择的三点是否位于所求平面上的吸盘范围内，如果某个点不在吸盘范围内，则以吸盘中心在X-Y平面上的投影点为中心向四周遍历各个网格点G0(x,y,0)，计算出各点在斜面上的对应坐标点G′(x,y,z′)，然后根据G′与斜面上吸盘中心点的距离判断G0是否在吸盘的覆盖范围内，从而得出吸盘覆盖范围的网格点的集合，以该集合为新的吸盘范围重新进行N个区域最大值的寻找，重新确定三个点坐标。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，S4中搜寻吸盘范围内的点集P的具体过程为：在X和Y方向以步长100进行移动，得到点Ai(xi,yi)，通过Ai从三维模型中得到Z坐标zi，计算点Ai与吸盘中心O的距离
Figure FDA0002950022540000021
搜索出d<Rrg的点集合P。
CN202110205011.3A 2021-02-24 2021-02-24 一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法 Active CN112819952B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110205011.3A CN112819952B (zh) 2021-02-24 2021-02-24 一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110205011.3A CN112819952B (zh) 2021-02-24 2021-02-24 一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112819952A true CN112819952A (zh) 2021-05-18
CN112819952B CN112819952B (zh) 2022-05-13

Family

ID=75865302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110205011.3A Active CN112819952B (zh) 2021-02-24 2021-02-24 一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112819952B (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009003333A1 (fr) * 2007-06-29 2009-01-08 Dalian Huarui Co., Ltd. Procédé de commande électrique pour grue avec de multiples points levés
CN102542361A (zh) * 2012-01-11 2012-07-04 中联重科股份有限公司 起重机吊装物路径规划方法
WO2014012655A2 (de) * 2012-07-18 2014-01-23 Inteco Special Melting Technologies Gmbh Schrottvorwärm- und zuführsystem
CN104843578A (zh) * 2015-05-19 2015-08-19 奇瑞汽车股份有限公司 一种板料吊具及吊装方法
CN107986165A (zh) * 2017-12-25 2018-05-04 上海昂丰装备科技有限公司 一种堆垛机器人搬运线路规划装置及规划方法
CN110047133A (zh) * 2019-04-16 2019-07-23 重庆大学 一种面向点云数据的列车边界提取方法
CN111739152A (zh) * 2020-06-23 2020-10-02 广东电网有限责任公司培训与评价中心 一种变电站作业指导方法、装置、设备和存储介质

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009003333A1 (fr) * 2007-06-29 2009-01-08 Dalian Huarui Co., Ltd. Procédé de commande électrique pour grue avec de multiples points levés
CN102542361A (zh) * 2012-01-11 2012-07-04 中联重科股份有限公司 起重机吊装物路径规划方法
WO2014012655A2 (de) * 2012-07-18 2014-01-23 Inteco Special Melting Technologies Gmbh Schrottvorwärm- und zuführsystem
CN104843578A (zh) * 2015-05-19 2015-08-19 奇瑞汽车股份有限公司 一种板料吊具及吊装方法
CN107986165A (zh) * 2017-12-25 2018-05-04 上海昂丰装备科技有限公司 一种堆垛机器人搬运线路规划装置及规划方法
CN110047133A (zh) * 2019-04-16 2019-07-23 重庆大学 一种面向点云数据的列车边界提取方法
CN111739152A (zh) * 2020-06-23 2020-10-02 广东电网有限责任公司培训与评价中心 一种变电站作业指导方法、装置、设备和存储介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WENJUN LI 等: "Stability-ensured topology optimization of boom structures with volume and stress considerations", 《STRUCT MULTIDISC OPTIM》 *
李健荣 等: "6.2m跨度复杂吊车车间钢吊车梁体系的优化设计", 《露天采矿技术》 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN112819952B (zh) 2022-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113050632B (zh) 用于机器人探索未知区域的地图探索方法、芯片及机器人
US6532403B2 (en) Robot alignment system and method
CN113660601A (zh) 定位方法、装置及计算机可读存储介质
CN112819952B (zh) 一种废钢料场磁盘吊车最优取料点的确定方法
CN108801254A (zh) 一种重定位方法及机器人
CN114820391B (zh) 基于点云处理的仓储托盘检测定位方法及系统
CN102209385B (zh) 一种基于空间离群数据挖掘算法计算基站位置的方法
WO2023130766A1 (zh) 机器人的路径规划方法、电子设备及计算机可读存储介质
CN111161288B (zh) 图像处理方法和装置
CN113093785B (zh) 一种通信支援下的无人机群目标覆盖方法
CN108124265B (zh) 一种网络覆盖强度的调整方法及装置
CN104715997A (zh) 聚焦环及具有该聚焦环的等离子体处理装置
KR20050078670A (ko) 라이다 데이터로부터 셰도-그리드를 이용한 건물 외곽선자동추출방법
JPWO2004001514A1 (ja) 板金加工用ｃａｄ／ｃａｍシステム，プログラム及びプログラムを記録した記録媒体
CN116461711A (zh) 一种无人机信标码的分配、无人机降落的方法及装置
CN109890038B (zh) 一种基于SoftAP的无人机群集网络自组织方法
JPH037242B2 (zh)
JPH10126831A (ja) チャネル切替方法およびチャネル切替システム
CN113506314B (zh) 一种复杂背景下对称四边形工件的自动抓取方法及装置
CN1507288A (zh) 移动通信网络规划中增强的干扰预测方法
CN211108575U (zh) 一种应用于光学图像识别系统生产线的吸塑托盘
WO2023074443A1 (en) Alternative plan provision apparatus, control method, and non-transitory computer-readable storage medium
CN114281493A (zh) 一种agv任务分配方法及存储介质
EP1512303A1 (en) System for allocating channels to calls via updatable priorities
CN117490707A (zh) 基于栅格化反光板及环境信息的自动建图及定位算法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant