CN113251883A - 炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统，该方法应用于执行设备，执行设备与数据采集装置相连接，数据采集装置设置于机械臂上；该方法包括：基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息；基于目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定目标炮孔的孔口所在的平面；基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标；基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔。本发明可以提高炮孔识别的精度，进而提高装药效率，同时减少现场作业人员，保障作业人员的安全。

Description

炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及矿山爆破技术领域，尤其是涉及一种炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统。

背景技术

民爆行业作为高危行业，安全至关重要。目前，在地下矿山、隧道开拓等爆破工序中，装药车在炸药装填作业过程中，需要操作人员遥控装药车的多轴工作臂对准炮孔，把输药管插入炮孔，由于受井下光线环境差、人员操作水平的影响，遥控对孔的效率比较低，同时对作业人员的安全也存在一定的威胁。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统，以提高炮孔识别的精度，进而提高装药效率，同时减少现场作业人员，保障作业人员的安全。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种炮孔坐标及角度的识别方法，该方法应用于执行设备，执行设备与数据采集装置相连接，数据采集装置设置于机械臂上；该方法包括：基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息；其中，第一数据用于表征孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离；基于目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定目标炮孔的孔口所在的平面；其中，第二数据用于表征孔口周围岩壁区域与数据采集装置之间的距离；基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标；基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

在一种实施方式中，基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息的步骤，包括：获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据，并基于第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状；基于管桶形状拟合得到目标炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量，并将方向向量作为目标炮孔的角度信息。

在一种实施方式中，基于目标炮孔的孔口岩壁区域的第二数据确定目标炮孔的孔口所在的平面的步骤，包括：获取目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据，并基于第二数据拟合得到孔口周围岩壁区域所在平面；基于孔口周围岩壁区域所在平面确定目标炮孔的孔口所在的平面。

在一种实施方式中，基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标的步骤，包括：确定方向向量对应的直线和目标炮孔的孔口所在的平面的交点；将交点确定为目标炮孔的孔口中心位置的坐标。

在一种实施方式中，基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔的步骤，包括：将角度信息和孔口中心位置的坐标进行坐标变换，得到目标炮孔在机械臂工具坐标系下的坐标及角度。

在一种实施方式中，将角度信息和孔口中心位置的坐标进行坐标变换，得到目标炮孔在机械臂工具坐标系下的坐标及角度的步骤之后，还包括：基于机械臂工具坐标系下的坐标及角度确定工作臂每个轴的转动量和伸缩量；基于转动量和伸缩量控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

在一种实施方式中，基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定所述目标炮孔的角度信息的步骤之前，还包括：基于预先估计的炮孔的位置和角度控制机械臂初步对准目标炮孔。

第二方面，本发明实施例提供了一种炮孔坐标及角度的识别装置，该装置设置于执行设备侧，执行设备与数据采集装置相连接，数据采集装置设置于机械臂上；该装置包括：角度信息确定模块，用于基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息；其中，第一数据用于表征孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离；平面确定模块，用于基于目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定目标炮孔的孔口所在的平面；其中，第二数据用于表征孔口周围岩壁区域与数据采集装置之间的距离；坐标确定模块，用于基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标；对准模块，用于基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

第三方面，本发明实施例提供了一种炮孔坐标及角度的识别系统，该系统包括：数据采集装置和执行设备；数据采集装置包括三维激光雷达或3D相机，用于获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据以及目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据；执行设备上存储有计算机程序，计算机程序在被执行设备运行时执行如前述第一方面任一项的方法的步骤。

第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行前述第一方面任一项的方法的步骤。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的上述炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统，该方法应用于执行设备，执行设备与数据采集装置相连接，数据采集装置设置于机械臂上；该方法包括：首先基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据（用于表征孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离）拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息；接着基于目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据（用于表征孔口周围岩壁区域与数据采集装置之间的距离）确定目标炮孔的孔口所在的平面；然后基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标；最后基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔。上述方法能够通过数据采集装置获取目标炮孔的孔内岩壁区域和孔口周围岩壁区域数据，并根据获取的数据确定目标炮孔的角度信息和坐标，进而能够控制工作臂高效准确地对准炮孔，完成装药，因此，上述方法能够提高炮孔识别的精度，缓解了人工遥控对孔受光线环境和操作水平影响的问题，进而提高装药效率，同时减少现场作业人员，保障作业人员的安全。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种炮孔坐标及角度的识别方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的一种识别炮孔坐标及角度的示意图；

图3为本发明实施例提供的一种炮孔坐标及角度的识别装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种炮孔坐标及角度的识别系统的结构示意图。

图标：

1-多轴机械臂；2-数据采集装置；3-岩壁；4-炮孔；402-执行设备。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前，在地下矿山、隧道开拓等爆破工序中，装药车在炸药装填作业过程，需要操作人员遥控装药车的多轴工作臂对准炮孔，把输药管插入炮孔，由于受井下光线环境差、人员操作水平的影响，遥控对孔的效率比较低，同时对作业人员的安全也存在一定的威胁。

基于此，本发明实施例提供的一种炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统，可以提高炮孔识别的精度，进而提高装药效率，同时减少现场作业人员，保障作业人员的安全。

为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种炮孔坐标及角度的识别方法进行详细介绍，该方法应用于执行设备，执行设备与数据采集装置相连接，数据采集装置设置于机械臂上，执行设备包括控制系统，参见图1所示的一种炮孔坐标及角度的识别方法的流程图，示意出该方法只要包括以下步骤S102至步骤S108：

步骤S102：基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息。

其中，第一数据用于表征孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离。在一种实施方式中，可以通过安装在多轴机械臂末端的数据采集装置，诸如：三维激光雷达或者3D相机等对目标炮孔和孔壁进行扫描，通过扫描孔内岩壁区域的第一数据，即扫描得到孔内岩壁区域的多个扫描点到数据采集装置的距离，然后基于采集到的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，进而基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息，其中角度信息可以通过炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量进行表示。

步骤S104：基于目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定目标炮孔的孔口所在的平面。

其中，第二数据用于表征孔口周围岩壁区域与数据采集装置之间的距离。在一种实施方式中，可以通过安装在多轴机械臂末端的数据采集装置对孔口周围岩壁区域进行扫描，得到第二数据，即扫描得到孔口周围岩壁区域的多个扫描点到数据采集装置的距离，然后基于第二数据拟合得到目标炮孔的孔口所在的平面。

步骤S106：基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标。

在一种实施方式中，可以将角度信息，即炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量与目标炮孔的孔口所在的平面的交点确定为目标炮孔的孔口中心位置的坐标。

步骤S108：基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

具体的，可以基于目标炮孔的角度信息和孔口中心位置的坐标计算工作臂的转动量和伸缩量，进而控制工作臂的输药管对准目标炮孔，从而高效准确地完成装药。

本发明实施例提供的上述炮孔坐标及角度的识别方法能够通过数据采集装置获取目标炮孔的孔内岩壁区域和孔口周围岩壁区域数据，并根据获取的数据确定目标炮孔的角度信息和坐标，进而能够控制工作臂高效准确地对准炮孔，完成装药，因此，上述方法能够提高炮孔识别的精度，缓解了人工遥控对孔受光线环境和操作水平影响的问题，进而提高装药效率，同时减少现场作业人员，保障作业人员的安全。

在实际应用中，通过数据采集装置获取数据之前，上述方法还包括：基于预先估计的炮孔的位置和角度控制机械臂初步对准目标炮孔。具体的，可以根据采矿方法和作业人员的经验初步估计炮孔的位置和角度，根据估计位置和角度引导机械臂初步对准炮孔。诸如：崩落法采矿采用向上凿钻扇形炮孔进行爆破，当装药车行驶到工作面时，根据作业人员的经验可以得知炮孔位于顶部，那么可以引导机械臂对准顶部。

为了便于理解，本发明实施例还提供了一种具体的炮孔坐标及角度的识别方法，对于上述步骤S102具体包括：获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据，并基于第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状；基于管桶形状拟合得到目标炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量，并将方向向量作为目标炮孔的角度信息。

在一种实施方式中，通过三维激光雷达或者3D相机等扫描得到目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据，然后拟合得到炮孔内壁的管桶形状，拟合方法可以是最小二乘拟合或者多项式拟合等方法；进而计算拟合得到目标炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量，即目标炮孔的角度信息。

进一步，对于上述步骤S104具体包括：获取目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据，并基于第二数据拟合得到孔口周围岩壁区域所在平面；基于孔口周围岩壁区域所在平面确定目标炮孔的孔口所在的平面。

在一种实施方式中，通过三维激光雷达或者3D相机等扫描得到目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据，先基于第二数据拟合得到孔口周围岩壁区域所在平面，进而拟合得到孔口所在的平面。

进一步，对于上述步骤S106具体包括：确定方向向量对应的直线和目标炮孔的孔口所在的平面的交点；将交点确定为目标炮孔的孔口中心位置的坐标。具体的，方向向量即为目标炮孔的角度信息，该方向向量为孔口中心到孔底中心的方向向量，因此可以通过计算方向向量对应的直线与孔口所在平面的交点确定孔口中心位置的坐标。

进一步，对于上述步骤S108具体包括：首先将角度信息和孔口中心位置的坐标进行坐标变换，得到目标炮孔在机械臂工具坐标系下的坐标及角度；然后基于机械臂工具坐标系下的坐标及角度确定工作臂每个轴的转动量和伸缩量；最后基于转动量和伸缩量控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

在一种实施方式中，通过上述方法识别得到的目标炮孔的方向信息和孔口中心位置的坐标处于数据采集装置坐标系下，为了使工作臂准确的对准目标炮孔，需要先进行坐标转换，将角度信息和孔口中心位置的坐标转换至机械臂工具坐标系下，然后根据转换后的坐标及角度确定工作臂每个轴的转动量和伸缩量，以控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

进一步，参见图2所示的一种识别炮孔坐标及角度的示意图，图中多轴机械臂1安装在装药车（未示出）上，多轴机械臂1的末端安装有数据采集装置2，诸如：三维激光雷达或者3D相机，岩壁3上的炮孔4为目标炮孔，识别过程主要包括以下步骤1至步骤6：

步骤1：根据经验初步估计目标炮孔的位置和角度，根据估计的位置和角度引导多轴机械臂1初步对准炮孔。

步骤2：通过多轴机械臂1末端的数据采集装置2扫描孔内岩壁C区域的第一数据，并拟合炮孔内壁C区域的第一数据得到炮孔内壁的管桶形状，进而计算拟合出直线

的方向向量，即炮孔的角度信息。

步骤3：通过多轴机械臂1末端的数据采集装置2扫描孔口周围岩壁D区域的第二数据，拟合孔口周围岩壁D区域的第二数据得到孔口周围岩壁D区域所在的平面，进而计算拟合出孔口所在平面α。

步骤4：通过直线

与平面α的交点确定孔口中心位置O的坐标。

步骤5：将目标炮孔的角度信息和孔口中心位置O的坐标进行坐标变换，得到目标炮孔在机械臂工具坐标系统的空间X-Y-Z坐标及角度。

步骤6：根据目标炮孔在机械臂工具坐标系统的空间X-Y-Z坐标及角度计算工作臂每个轴的转动量和伸缩量，并引导工作臂末端的输药管对准炮孔。

本发明实施例提供的上述炮孔坐标及角度的识别方法，可以引导井下炸药装药车多轴工作臂高效、精确的自动对准炮孔，缓解了人工遥控寻孔效率低的问题，改善了井下自动寻孔过程靠图像识别孔口特征受井下光线环境影响的问题；同时可以大幅减少现场作业人员，提高装药效率，保障作业人员的安全，对地下矿无人开采技术的发展提供重要装备基础。

对于前述炮孔坐标及角度的识别方法，本发明实施例还提供了一种炮孔坐标及角度的识别装置，该装置设置于执行设备侧，执行设备与数据采集装置相连接，数据采集装置设置于机械臂上；参见图3所示的一种炮孔坐标及角度的识别装置的结构示意图，示意出该装置主要包括：

角度信息确定模块301，用于基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于管桶形状确定目标炮孔的角度信息；其中，第一数据用于表征孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离。

平面确定模块302，用于基于目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定目标炮孔的孔口所在的平面；其中，第二数据用于表征孔口周围岩壁区域与数据采集装置之间的距离。

坐标确定模块303，用于基于角度信息和目标炮孔的孔口所在的平面确定目标炮孔的孔口中心位置的坐标；

对准模块304，用于基于角度信息和目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

本发明实施例提供的上述炮孔坐标及角度的识别装置能够通过数据采集装置获取目标炮孔的孔内岩壁区域和孔口周围岩壁区域数据，并根据获取的数据确定目标炮孔的角度信息和坐标，进而能够控制工作臂高效准确地对准炮孔，完成装药，因此，上述装置能够提高炮孔识别的精度，缓解了人工遥控对孔受光线环境和操作水平影响的问题，进而提高装药效率，同时减少现场作业人员，保障作业人员的安全。

在一种实施方式中，上述角度信息确定模块301进一步还用于获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据，并基于第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状；基于管桶形状拟合得到目标炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量，并将方向向量作为目标炮孔的角度信息。

在一种实施方式中，上述平面确定模块302进一步还用于获取目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据，并基于第二数据拟合得到孔口周围岩壁区域所在平面；基于孔口周围岩壁区域所在平面确定目标炮孔的孔口所在的平面。

在一种实施方式中，上述坐标确定模块303进一步还用于确定方向向量对应的直线和目标炮孔的孔口所在的平面的交点；将交点确定为目标炮孔的孔口中心位置的坐标。

在一种实施方式中，上述对准模块304进一步还用于将角度信息和孔口中心位置的坐标进行坐标变换，得到目标炮孔在机械臂工具坐标系下的坐标及角度。

在一种实施方式中，上述对准模块304进一步还用于基于机械臂工具坐标系下的坐标及角度确定工作臂每个轴的转动量和伸缩量；基于转动量和伸缩量控制工作臂的输药管对准目标炮孔。

在一种实施方式中，上述装置还包括初步对准模块，用于基于预先估计的炮孔的位置和角度控制机械臂初步对准目标炮孔。

本实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。

本发明实施例还提供了一种炮孔坐标及角度的识别系统，参见图4所示的一种炮孔坐标及角度的识别系统的结构示意图，该系统包括：数据采集装置2和执行设备402；数据采集装置包括三维激光雷达或3D相机，用于获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据以及目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据；执行设备上存储有计算机程序，计算机程序在被执行设备运行时执行如前述实施例所提供的方法的步骤。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

进一步，本实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行上述前述实施例所提供的方法的步骤。

本发明实施例所提供的炮孔坐标及角度的识别方法、装置及系统的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述方法应用于执行设备，所述执行设备与数据采集装置相连接，所述数据采集装置设置于机械臂上；所述方法包括：

基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于所述管桶形状确定所述目标炮孔的角度信息；其中，所述第一数据用于表征所述孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离；

基于所述目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定所述目标炮孔的孔口所在的平面；其中，所述第二数据用于表征所述孔口周围岩壁区域与所述数据采集装置之间的距离；

基于所述角度信息和所述目标炮孔的孔口所在的平面确定所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标；

基于所述角度信息和所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准所述目标炮孔。

2.根据权利要求1所述的炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于所述管桶形状确定所述目标炮孔的角度信息的步骤，包括：

获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据，并基于所述第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状；

基于所述管桶形状拟合得到所述目标炮孔的孔口中心到孔底中心的方向向量，并将所述方向向量作为所述目标炮孔的角度信息。

3.根据权利要求1所述的炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述基于所述目标炮孔的孔口岩壁区域的第二数据确定所述目标炮孔的孔口所在的平面的步骤，包括：

获取所述目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据，并基于所述第二数据拟合得到所述孔口周围岩壁区域所在平面；

基于所述孔口周围岩壁区域所在平面确定所述目标炮孔的孔口所在的平面。

4.根据权利要求2所述的炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述基于所述角度信息和所述目标炮孔的孔口所在的平面确定所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标的步骤，包括：

确定所述方向向量对应的直线和所述目标炮孔的孔口所在的平面的交点；

将所述交点确定为所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标。

5.根据权利要求1所述的炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述基于所述角度信息和所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准所述目标炮孔的步骤，包括：

将所述角度信息和所述孔口中心位置的坐标进行坐标变换，得到所述目标炮孔在机械臂工具坐标系下的坐标及角度。

6.根据权利要求5所述的炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述将所述角度信息和所述孔口中心位置的坐标进行坐标变换，得到所述目标炮孔在机械臂工具坐标系下的坐标及角度的步骤之后，还包括：

基于所述机械臂工具坐标系下的坐标及角度确定工作臂每个轴的转动量和伸缩量；

基于所述转动量和所述伸缩量控制所述工作臂的输药管对准所述目标炮孔。

7.根据权利要求1所述的炮孔坐标及角度的识别方法，其特征在于，所述基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于所述管桶形状确定所述目标炮孔的角度信息的步骤之前，还包括：

基于预先估计的所述炮孔的位置和角度控制所述机械臂初步对准所述目标炮孔。

8.一种炮孔坐标及角度的识别装置，其特征在于，所述装置设置于执行设备侧，所述执行设备与数据采集装置相连接，所述数据采集装置设置于机械臂上；所述装置包括：

角度信息确定模块，用于基于目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据拟合得到炮孔内壁的管桶形状，并基于所述管桶形状确定所述目标炮孔的角度信息；其中，所述第一数据用于表征所述孔内岩壁区域与数据采集装置之间的距离；

平面确定模块，用于基于所述目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据确定所述目标炮孔的孔口所在的平面；其中，所述第二数据用于表征所述孔口周围岩壁区域与所述数据采集装置之间的距离；

坐标确定模块，用于基于所述角度信息和所述目标炮孔的孔口所在的平面确定所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标；

对准模块，用于基于所述角度信息和所述目标炮孔的孔口中心位置的坐标控制工作臂的输药管对准所述目标炮孔。

9.一种炮孔坐标及角度的识别系统，其特征在于，所述系统包括：数据采集装置和执行设备；

所述数据采集装置包括三维激光雷达或3D相机，用于获取目标炮孔的孔内岩壁区域的第一数据以及所述目标炮孔的孔口周围岩壁区域的第二数据；

所述执行设备上存储有计算机程序，所述计算机程序在被所述执行设备运行时执行如权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

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