CN113511591B - 一种工程机械抓放料控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种工程机械抓放料控制方法、装置及系统。确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息；确定进行抓料的目标船舱；根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序；根据所述抓料顺序控制所述工程机械的抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置。本申请公开的方案能够提高物料卸船时抓放料的效率。

Description

一种工程机械抓放料控制方法、装置及系统

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，具体涉及一种工程机械抓放料控制方法、装置及系统。

背景技术

当货轮停靠码头后，通常通过起重机来对各船舱中的物料进行卸船，具体地，由相关操作人员手动控制起重机的料斗移动到相应的船舱内进行物料的抓取，之后移动到预设位置进行卸料，并重复上述步骤。

然而，这种方式依靠人工操作的抓放料方法对操作人员的工作经验、集中力和操作成功率的要求较高，劳动强度较大且人工操作的速率较慢，导致物料卸船时抓放料的效率较低。

发明内容

为了解决上述技术问题，提出了本申请。本申请的实施例提供了一种工程机械抓放料控制方法、装置及系统，能够提高物料卸船时抓放料的效率。

根据本申请的一个方面，提供了一种工程机械抓放料控制方法，包括：

确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息；确定进行抓料的目标船舱；

根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序；以及根据所述抓料顺序控制所述工程机械的抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置。

在一实施例中，所述根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序包括：根据所述尺寸信息创建工作区域模拟图；在所述工作区域模拟图中划分至少两个工作区域；以及确定每个工作区域对应的抓料顺序。

在一实施例中，所述根据所述抓料顺序控制抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置包括：确定每个所述工作区域对应的抓料方位信息；控制所述抓斗从所述抓料顺序中排序在最前的初始工作区域处抓取物料；控制所述抓斗移动到所述放料位置投放物料并记录所述放料位置的放料方位信息；以及控制所述料斗根据所述抓料方位信息及所述抓料顺序，依序移动至其余所述工作区域抓取物料并在每次抓取物料后根据所述放料方位信息投放至所述放料位置。

在一实施例中，所述确定每个工作区域对应的抓料方位信息，包括：根据所述尺寸信息，确定每个所述工作区域与所述工程机械的相对方向、相对距离及相对高度；根据所述相对方向、所述相对距离和所述相对高度确定每个所述工作区域对应的所述工程机械的回转角度、变幅幅度与起升幅度，所述回转角度表示所述料斗的工作方向，所述变幅幅度表示所述料斗的工作距离，所述起升幅度表示所述料斗的工作高度；以及根据所述回转角度、所述变幅幅度与所述起升幅度，确定每个工作区域对应的抓料方位信息。

在一实施例中，所述记录所述放料位置的放料方位信息，包括：当所述抓斗移动到所述放料位置时，记录所述工程机械当前的所述回转角度、所述变幅幅度与所述起升幅度；以及根据所述工程机械当前的所述回转角度、所述变幅幅度与所述起升幅度，确定所述放料位置的放料方位信息并记录。

在一实施例中，确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息，包括：获取所述目标货轮的扫描数据；根据所述扫描数据确定所述目标货轮的规格信息；

通过所述规格信息确定所述目标货轮的种类型号；以及根据所述种类型号确定所述至少一个船舱的尺寸信息。

在一实施例中，在所述根据所述工作区域自动规划抓料路径之后，还包括：确定所述目标船舱内的目标物料种类；以及根据所述目标物料种类，确定每次抓取物料时所述抓斗的抓满率。

在一实施例中，所述确定所述目标船舱内的物料种类包括：获取所述目标船舱内的物料图像；确定所述物料图像与每个待参考的标准物料图像的相似度，其中，每个所述待参考的标准图像对应一种物料种类；以及确定所述物料种类为与所述物料图像相似度最高的目标标准物料图像对应的目标物料种类；

在一实施例中，所述根据所述目标物料种类，确定每次抓取物料时所述抓斗的抓满率，包括：确定每次抓取时的抓取重量范围；根据所述目标物料种类物料的体积与重量的对应关系，确定初始抓满率；根据所述初始抓满率抓取物料并确定抓取的物料重量；当所述物料重量小于所述抓取重量范围时，提高所述初始抓满率并再次抓取物料；当所述物料重量大于所述抓取重量范围时，降低所述初始抓满率并再次抓取物料；当所述物料重量处于所述抓取重量范围内时，将当前的初始抓满率作为所述抓满率。

根据本申请的另一个方面，提供了一种工程机械抓放料控制装置，包括：

第一确定模块，用于确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息；第二确定模块，用于确定进行抓料的目标船舱；规划模块，用于根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序；以及控制模块，用于根据所述抓料顺序控制所述工程机械的抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置。

根据本申请的另一个方面，提供了一种工程机械抓放料控制系统，包括：工程机械、工程机械抓放料控制装置和料斗；所述料斗设置在所述工程机械上，所述工程机械与所述工程机械抓放料控制装置通信；所述工程机械抓放料控制装置，用于执行上述任一所述的工程机械抓放料控制方法。

本申请提供的一种工程机械抓放料控制方法、装置及系统，当目标货轮停靠岸边准备卸料时，确定目标货轮的船舱的尺寸信息并选择进行抓料的目标船舱；根据目标船舱的尺寸信息来规划抓料顺序，根据抓料顺序控制工程机械的抓斗从目标船舱中抓取物料并投放到放料位置，从而实现自动抓放料。在本申请中，在物料卸船作业过程中，根据目标船舱的实际情况按照指定的工作顺序实现抓放料，提高了物料卸船工作的自动化程度，解决了目前抓放料需要人为手动完成而导致的人力浪费和速率低下的问题，从而提高了抓放料的效率。

附图说明

通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。

图1是本申请一示例性实施例提供的一种工程机械抓放料控制方法的流程示意图。

图2是本申请一示例性实施例提供的一种规划抓料顺序方法的流程示意图。

图3是本申请另一示例性实施例提供的一种工作区域的示意图。

图4是本申请一示例性实施例提供的一种抓放料控制方法的流程示意图。

图5是本申请一示例性实施例提供的一种确定抓料方位信息的方法的流程示意图。

图6是本申请一示例性实施例提供的一种记录放料方位信息的方法的流程示意图。

图7是本申请一示例性实施例提供的一种确定船舱的尺寸信息的方法的流程示意图。

图8是本申请一示例性实施例提供的一种起重机与目标货轮的位置关系示意图。

图9是本申请一示例性实施例提供的一种摄像系统的示意图。

图10是本申请一示例性实施例提供的一种工程机械抓放料控制装置的结构示意图。

图11是本申请一示例性实施例提供的一种工程机械抓放料控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面，将参考附图详细地描述根据本申请的示例实施例。显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是本申请的全部实施例，应理解，本申请不受这里描述的示例实施例的限制。

如图1所示，本发明一实施例提供了一种工程机械抓放料控制方法，该方法可以包括以下步骤：

步骤110：确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息。

具体地，当目标货轮停靠卸货码头之后，需要对船舱中的物料进行卸船工作。为了方便规划后续的抓料顺序，需要先获得船舱的尺寸信息，根据船舱的尺寸信息能够确定船舱中各个位置与工程机械的相对位置和距离，从而进行抓料顺序的规划。

步骤120：确定进行抓料的目标船舱。

具体地，由于目标货轮的船体分为多个船舱，自然每个船舱的位置也不同，因此在进行物料卸船时需要每个船舱分开进行，针对不同的船舱进行不同的方案规划。

步骤130：根据目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序。

具体地，由于船舱的面积相对于抓斗来说大很多，而且如果抓斗在船舱中随意抓取物料的话反而会因为无法覆盖到船舱中的各个位置而导致物料的抓取效率较慢，因此在进行物料抓取之前，先进行抓料顺序的规划，从而尽可能覆盖到船舱的各个位置，有助于提高抓料的效率。

步骤140：根据抓料顺序控制工程机械的抓斗抓取目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置。

具体地，在确定抓料顺序后，开始控制工程机械的抓斗根据抓料顺序抓取目标船舱中的物料并投放到指定的放料位置。放料位置处通常是固定的并设置有漏斗，当物料从放料位置进入漏斗后，通过漏斗进入仓库中从而完成物料的卸船工作。

在本发明一实施例中，如图2所示，步骤130根据目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序包括：

步骤131：根据尺寸信息创建工作区域模拟图。

具体地，为了对目标船舱的抓料顺序进行规划，首先需要根据目标船舱的尺寸信息来模拟出进行抓料工作的工作区域模拟图，举例来说，目标船舱的尺寸为15m*15m，根据该尺寸比例建立工作区域模拟图；具体地，可以在显示屏中进行工作区域的模拟，生成一个正方形，将正方形的边长标记为15m从而生成工作区域模拟图，之后的顺序规划均在该正方形的工作区域模拟图中完成。

步骤132：在工作区域模拟图中划分至少两个工作区域。

具体地，由于船舱是一个整体，为了对抓取的顺序进行规划，需要对前文中模拟出的工作区域模拟图进行工作区域的划分；举例来说，工作区域模拟图此时为15m*15m的正方形，为了保证每个工作区域相同，因此将正方形均分为5*5的25个工作区域，每个工作区域为3m*3m，这样，通过划分工作区域来具象化了目标船舱中的各个工作位置，在各个工作位置的基础上再进行抓料顺序的规划较为直观和便捷。

步骤133：确定每个工作区域对应的抓料顺序。

举例来说，为了抓料的连贯性，可以采用由左至右，右上至下的抓料顺序。如图3所示的工作区域的示意图，工作区域模拟图是一个15m*15m的正方形区域，每个工作区域为3m*3m的小正方形区域。图3位于左上角的工作区域310可以作为抓料顺序中的第一个工作区域，按照从左到右的顺序，工作区域310右边的工作区域311作为第二个工作区域，依次类推。在第一行的工作区域后，按照从上到下的顺序，第二行第一列的工作区域312作为第六个工作区域，依次类推，直到确定每个工作区域的抓料顺序。

在本发明一实施例中，如图4所示的一种抓放料控制方法的流程示意图，步骤140中根据抓料顺序控制抓斗抓取目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置可以包括以下步骤：

步骤141：确定每个工作区域对应的抓料方位信息。

具体地，由于每个工作区域是根据目标船舱的实际尺寸进行划分的，因此可以根据每个工作区域在工作区域模拟图中的位置确定每个工作区域的抓料方位信息。此外，抓料方位信息还会根据工程机械所在码头和船舶停靠的实际情况而产生改变，比如船舶停靠位置与工程机械较远，则抓料方位信息中除了要考虑工作区域在目标船舱中的实际位置外还应考虑到船舱与工程机械之间的距离。

步骤142：控制抓斗从抓料顺序中排序在最前的初始工作区域处抓取物料。

具体地，如前文中，每个工作区域的抓料顺序已经确定，并且由于工作区域的位置与目标船舱的实际位置相关，因此，能够根据初始工作区域的抓料方位信息自动控制工程机械移动，并通过料斗从初始工作区域中抓取物料。

步骤143：控制抓斗移动到放料位置投放物料并记录放料位置的放料方位信息。

具体地，在从初始工作区域抓取物料后，需要投放到预设的放料位置。然而，此时放料位置所处的方位是未知的，无法自动控制工程机械带动料斗移动到放料位置，此时，需要手动进行工程机械的移动，当工程机械手动移动到放料位置后，根据工程机械当前的位置记录放料位置的放料方位信息。

步骤144：控制料斗根据抓料方位信息及抓料顺序，依序移动至其余工作区域抓取物料并在每次抓取物料后根据放料方位信息投放至放料位置。

具体地，由于放料位置的位置时固定的，因此在记录到放料方位信息后，工程机械也能够带动料斗自动移动到放料位置所在的位置。如前文，每个工作区域的抓料顺序已经确定，在从初始工作区域抓料并投料完成后，工程机械根据下一工作区域的抓料方位信息自动移动到该工作区域进行抓料，并在抓料完成后根据放料方位信息自动回到放料位置进行放料，重复上述过程直至每个工作区域均完成抓放料。此外，由于一次抓料可能无法完全抓取对应工作区域的所有物料，因此，可以在每个工作区域进行多次的抓放料，在执行完预设次数后，在进行下个工作区域的抓放料。

在本发明一实施例中，如图5所示，确定每个工作区域对应的抓料方位信息，包括：

步骤510：根据尺寸信息，确定每个工作区域与工程机械的相对方向、相对距离及相对高度。

具体地，由于每个工作区域是结合了目标船舱的实际尺寸而获得的，因此，可以根据每个工作区域的位置来确定其余工程机械的相对方向和相对距离，在进行抓料时，可以记录料斗向下移动的距离，当料斗停止向下移动并开始抓料时，记录该工作区域的相对高度。

步骤520：根据相对方向、相对距离和相对高度确定每个工作区域对应的工程机械的回转角度、变幅幅度与起升幅度。

具体地，工程机械以起重机为例，起重机包括回转结构、变幅结构和起升结构，回转结构用于通过旋转到特定的角度来调整料斗的工作方向，变幅结构用于调整带动料斗移动的机械臂的长度，即表示料斗在特定方向上的工作距离，当变幅结构未工作时，机械臂保持在预设的长度；当变幅结构进行增幅时，机械臂伸长，从而料斗能够到达距离更远的地方进行抓料或放料；当变幅结构进行减幅时，机械臂缩短，使料斗到达距离较近的地方进行抓料或放料。起升结构用于控制料斗的高度，来适应不同的船舱进行抓料。由于每个工作区域的相对方向、相对距离和相对高度通过工作区域模拟图能够确定出来，因此为了使料斗达到工作区域，起重机的回转角度、变幅幅度与起升幅度也可以确定。

步骤530：根据回转角度、变幅幅度与起升幅度，确定每个工作区域对应的抓料方位信息。

具体地，将每个工作区域对应的起重机的回转角度、变幅幅度与起升幅度结合起来，即得到每个工作区域对应的抓料方位信息。

在本发明一实施例中，如图6所示，记录放料位置的放料方位信息可以包括以下步骤：

步骤610：当抓斗移动到放料位置时，记录工程机械当前的回转角度、变幅幅度与起升幅度。

举例来说，根据回转起重机所在码头和船舶停靠的现场状况，对第一次抓投料的运行路线进行自学习记忆且保存在PLC的DB数据块中；起重机从初始工作位置抓料完成后，工作人员控制起动机的回转结构进行旋转，当观察移动到放料位置的角度后，按下起重机上的回转设定键并保持三秒，直至指示灯亮起，表示回转运行的路线，即将当前回转结构所在的角度记录下来并进行保存。

举例来说，在初始工作位置时，回转结构的角度为90度，投料位置的角度为15度，每个工作区域之间的夹角均为10度；在第一次抓料后，回转结构由90度顺时针转至15度进行放料并记录下来，之后逆时针转到80度进行第二次抓料，再顺时针回到15度进行放料。

之后，通过变幅结构控制机械臂的长度直至料斗达到放料位置的正上方(期间与运行方向和速度无关)，此时，按下起重机上的变幅设定键并保持三秒，直至指示灯亮起，表示投料位置所对应的变幅幅度已经被记录。

举例来说，在初始工作位置时，变幅结构的幅度为50米，投料位置时的幅度为30米，变幅结构在默认状态下的幅度为10米；在进行第一次抓料时，增幅至50米进行抓料，第一次抓料后，变幅结构的幅度降幅至30米至投料位置进行投料，之后再增幅至50米进行抓料。

最后，控制起升结构降低料斗直至能够完成投料，记录下此时起升结构的起升幅度。

步骤620：根据工程机械当前的回转角度、变幅幅度与起升幅度，确定放料位置的放料方位信息并记录。

具体地，在记录下上述的回转角度、变幅幅度与起升幅度后，将三个参数进行整合，即得到放料方位信息，此时，起重机已经记录下了放料位置所在的位置，结合各工作区域的位置，后续的抓放料过程可以自动完成。

本发明提供的方案中，一人可以操作多台设备，减轻劳动强度、节省人力。回转、变幅结构增加位置编码器，司机室内辅助操作即可。

在本发明一实施例中，如图7所示，确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息可以包括以下步骤：

步骤710：获取目标货轮的扫描数据。

步骤720：根据扫描数据确定目标货轮的规格信息。

具体地，如图8所示的起重机与目标货轮的位置关系示意图，当目标货轮810停靠在港口之后，工程机械820在轨道830和840上进行移动并对目标货轮进行扫描处理，自动识别船体的规格尺寸，得到目标货轮的扫描数据，比如长度、高度和宽度。

步骤730：通过规格信息确定目标货轮的种类型号。

具体地，通常来说，货轮有几种固定的种类，每个种类型号的货轮的长度、高度和宽度都不相同，因此，在通过扫描数据获得目标货轮的长度、高度和宽度后，可以确定目标货轮属于哪个种类型号。

步骤740：根据种类型号确定至少一个船舱的尺寸信息。

具体地，在确定出目标货轮的种类型号之后，由于船舱的尺寸也是固定的，因此，根据该种类型号的货轮的规格参数即可确定每个船舱的尺寸信息。

在本发明一实施例中，在根据工作区域自动规划抓料路径之后，还可以包括：

确定目标船舱内的目标物料种类。

根据目标物料种类，确定每次抓取物料时抓斗的抓满率。

具体地，对船体内的物料进行识别，并将物料的种类反馈给起重机的控制器，控制器根据物料流体的特性自动诊断--分析—反馈—调整---形成闭环控制，调整抓斗抓满率。

在本发明一实施例中，确定目标船舱内的物料种类可以包括如下步骤：

获取目标船舱内的物料图像；

确定物料图像与每个待参考的标准物料图像的相似度，其中，每个待参考的标准图像对应一种物料种类；

确定物料种类为与物料图像相似度最高的目标标准物料图像对应的目标物料种类；

具体地，如图9所示的应用于起重机上的摄像系统的示意图，工程机械以起重机为例，在起重机的象壁梁910的侧端设置有摄像装置920，在起重机的料斗移动到初始工作区域后，通过摄像装置920拍摄船舱中的物料图像，确定物料图像与每个待参考的标准物料图像的相似度，比如煤炭、砂石、玉米等，从相似度最高的标准物料图像对应的物料种类即为当前船内的物料种类。

在本发明一实施例中，根据目标物料种类，确定每次抓取物料时抓斗的抓满率，包括：

确定每次抓取时的抓取重量范围；

根据目标物料种类物料的体积与重量的对应关系，确定初始抓满率；

根据初始抓满率抓取物料并确定抓取的物料重量；

当物料重量小于抓取重量范围时，提高初始抓满率并再次抓取物料；

当物料重量大于抓取重量范围时，降低初始抓满率并再次抓取物料。

当物料重量处于抓取重量范围内时，将当前的初始抓满率作为抓满率。

具体地，首先确定每次要抓取的物料的重量范围，该重量范围可以由料斗的承重能力来确定。由于每种物料的体积和重量的对应关系不同，比如单位体积的砂石比单位体积的玉米要重，比如要抓取的重量范围为0.9-1.1.吨，由于玉米的单位重量比砂石轻，因此如果目标物料种类为玉米时，初始抓满率可以设置的相对高一点，反之，如果目标物料种类为砂石，初始抓满率则要设置的相对低一些。在设置完初始抓满率后，根据初始抓满率抓取物料并进行称重，当物料重量大于或小于抓取重量范围内，则对初始抓满率进行自调整，直至满足抓取重量范围，从而根据物料流体的特性自动诊断--分析—反馈—调整---形成闭环控制，自动调整抓斗的抓满率。

综上，本发明各个实施例提供的工程机械抓放料控制方法能够应用于半自动抓放料回转起重机，其常用在轨道式门座起重机，在卸船作业过程中，回转、变幅和起升结构可以按照路线规划自动到达指定的目标位置、使用半自动抓放料技术在作业过程中，提高散货物料的卸船效率、减轻操作人员的劳动强度，且可以避免物料埋没抓斗的安全事故。

常规的回转起重机没有半自动抓放料技术，依靠人工观察引导操作经验，工作效率低、劳动强度大、操作失误或没经验会造成物料埋没抓斗事故。

如图10所示，本发明一实施例提供了一种工程机械抓放料控制装置，包括：

第一确定模块1010，用于确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息。

第二确定模块1020，用于确定进行抓料的目标船舱。

规划模块1030，用于根据目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序。

控制模块1040，用于根据抓料顺序控制工程机械的抓斗抓取目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置。

在本发明一实施例中，规划模块1030包括：

创建单元1031，用于根据尺寸信息创建工作区域模拟图。

划分单元1032，用于在工作区域模拟图中划分至少两个工作区域。

定序单元1033，用于确定每个工作区域对应的抓料顺序。

如图10所示，在本发明一实施例中，控制模块1040包括：

定位单元1041，用于确定每个工作区域对应的抓料方位信息；

抓取单元1042，用于控制抓斗从抓料顺序中排序在最前的初始工作区域处抓取物料。

投放单元1043，用于控制抓斗移动到放料位置投放物料并记录放料位置的放料方位信息。

移动单元1044，用于控制料斗根据抓料方位信息及抓料顺序，依序移动至其余工作区域抓取物料并在每次抓取物料后根据放料方位信息投放至放料位置。

如图10所示，在本发明一实施例中，定位单元1041用于执行：根据尺寸信息，确定每个工作区域与工程机械的相对方向、相对距离及相对高度；根据相对方向、相对距离和相对高度确定每个工作区域对应的工程机械的回转角度、变幅幅度与起升幅度，回转角度表示料斗的工作方向，变幅幅度表示料斗的工作距离，起升幅度表示料斗的工作高度；根据回转角度、变幅幅度与起升幅度，确定每个工作区域对应的抓料方位信息。

投放单元1043在执行记录放料位置的放料方位信息时，执行：

当抓斗移动到放料位置时，记录工程机械当前的回转角度、变幅幅度与起升幅度；根据工程机械当前的回转角度、变幅幅度与起升幅度，确定放料位置的放料方位信息并记录。

如图10所示，在本发明一实施例中，第一确定模块1010包括：

获取单元1011，用于获取目标货轮的扫描数据。

查找单元1012，用于根据扫描数据确定目标货轮的规格信息。

型号确定单元1013，用于通过规格信息确定目标货轮的种类型号。

尺寸确定单元1014，用于根据种类型号确定至少一个船舱的尺寸信息。

在本发明一实施例中，规划模块1030在根据工作区域自动规划抓料路径之后，还用于执行：

确定目标船舱内的目标物料种类；

根据目标物料种类，确定每次抓取物料时抓斗的抓满率。

在本发明一实施例中，规划模块1030在执行确定目标船舱内的物料种类时，执行：

获取目标船舱内的物料图像；

确定物料图像与每个待参考的标准物料图像的相似度，其中，每个待参考的标准图像对应一种物料种类；

确定物料种类为与物料图像相似度最高的目标标准物料图像对应的目标物料种类；

在本发明一实施例中，规划模块1030在执行根据目标物料种类，确定每次抓取物料时抓斗的抓满率时，执行：

确定每次抓取时的抓取重量范围；

根据目标物料种类物料的体积与重量的对应关系，确定初始抓满率；

根据初始抓满率抓取物料并确定抓取的物料重量；

当物料重量小于抓取重量范围时，提高初始抓满率并再次抓取物料；

当物料重量大于抓取重量范围时，降低初始抓满率并再次抓取物料；

当物料重量处于抓取重量范围内时，将当前的初始抓满率作为抓满率。

上述工程机械抓放料控制装置内的各单元、模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明工程机械抓放料控制方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明工程机械控制方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

如图11所示，本发明一实施例提供了一种工程机械抓放料控制系统，包括：

工程机械1110、工程机械抓放料控制装置1120和料斗1130；

料斗1130设置在工程机械上1110，工程机械1110与工程机械抓放料控制装置1120通信；

工程机械抓放料控制装置1120，用于执行上述实施例中任一项的工程机械抓放料控制方法。

上述工程机械抓放料控制系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明工程机械抓放料控制方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明工程机械控制方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本发明将操作复杂的抓放料工作，分解为多个模块负责的一个一个对应动作按指定顺序执行实现自动控制，完成无人抓放料作业。本发明具有自动化程度高、系统运行流畅、易于安装的优点，具有较高的推广应用价值。具有节省了人力，提高了工作效率的有益效果。增加实际的工作效率；同时还可避免物料埋没抓斗事故，提高设备安全性。

以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。

本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。

还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。

提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。

Claims (7)

1.一种工程机械抓放料控制方法，其特征在于，包括：

确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息；

确定进行抓料的目标船舱；

根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序；

所述根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序包括：

根据所述尺寸信息创建工作区域模拟图；在所述工作区域模拟图中划分至少两个工作区域；以及确定每个工作区域对应的抓料顺序；根据所述抓料顺序控制所述工程机械的抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置；

其中，所述确定每个工作区域对应的抓料顺序后，还包括：

确定所述目标船舱内的目标物料种类；以及根据所述目标物料种类，确定每次抓取物料时所述抓斗的抓满率；

所述确定所述目标船舱内的物料种类包括：

获取所述目标船舱内的物料图像；确定所述物料图像与每个待参考的标准物料图像的相似度，其中，每个所述待参考的标准图像对应一种物料种类；以及确定所述物料种类为与所述物料图像相似度最高的目标标准物料图像对应的目标物料种类；

和，

所述根据所述目标物料种类，确定每次抓取物料时所述抓斗的抓满率，包括：确定每次抓取时的抓取重量范围；根据所述目标物料种类物料的体积与重量的对应关系，确定初始抓满率；根据所述初始抓满率抓取物料并确定抓取的物料重量；当所述物料重量小于所述抓取重量范围时，提高所述初始抓满率并再次抓取物料；当所述物料重量大于所述抓取重量范围时，降低所述初始抓满率并再次抓取物料；以及当所述物料重量处于所述抓取重量范围内时，将当前的初始抓满率作为所述抓满率。

2.根据权利要求1所述的工程机械抓放料控制方法，其特征在于，

所述根据所述抓料顺序控制抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置包括：

确定每个所述工作区域对应的抓料方位信息；

控制所述抓斗从所述抓料顺序中排序在最前的初始工作区域处抓取物料；

控制所述抓斗移动到所述放料位置投放物料并记录所述放料位置的放料方位信息；以及

控制所述抓斗根据所述抓料方位信息及所述抓料顺序，依序移动至其余所述工作区域抓取物料并在每次抓取物料后根据所述放料方位信息投放至所述放料位置。

3.根据权利要求2所述的工程机械抓放料控制方法，其特征在于，

所述确定每个工作区域对应的抓料方位信息，包括：

根据所述尺寸信息，确定每个所述工作区域与所述工程机械的相对方向、相对距离及相对高度；

根据所述相对方向、所述相对距离和所述相对高度确定每个所述工作区域对应的所述工程机械的回转角度、变幅幅度与起升幅度，所述回转角度表示所述抓斗的工作方向，所述变幅幅度表示所述抓斗的工作距离，所述起升幅度表示所述抓斗的工作高度；以及

根据所述回转角度、所述变幅幅度与所述起升幅度，确定每个工作区域对应的抓料方位信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述记录所述放料位置的放料方位信息，包括：

当所述抓斗移动到所述放料位置时，记录所述工程机械当前的所述回转角度、所述变幅幅度与所述起升幅度；以及

根据所述工程机械当前的所述回转角度、所述变幅幅度与所述起升幅度，确定所述放料位置的放料方位信息并记录。

5.根据权利要求1所述的工程机械抓放料控制方法，其特征在于，确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息，包括：

获取所述目标货轮的扫描数据；

根据所述扫描数据确定所述目标货轮的规格信息；

通过所述规格信息确定所述目标货轮的种类型号；以及

根据所述种类型号确定所述至少一个船舱的尺寸信息。

6.一种工程机械抓放料控制装置，其特征在于，用于执行上述权利要求1至5中任一项所述的工程机械抓放料控制方法，所述工程机械抓放料控制装置包括：

第一确定模块，用于确定目标货轮的至少一个船舱的尺寸信息；

第二确定模块，用于确定进行抓料的目标船舱；

规划模块，用于根据所述目标船舱的尺寸信息规划抓料顺序；以及

控制模块，用于根据所述抓料顺序控制所述工程机械的抓斗抓取所述目标船舱中的物料并投放至预设的放料位置；

所述规划模块具体用于根据所述尺寸信息创建工作区域模拟图；

在所述工作区域模拟图中划分至少两个工作区域；以及

确定每个工作区域对应的抓料顺序。

7.一种工程机械抓放料控制系统，其特征在于，包括：

工程机械、工程机械抓放料控制装置和抓斗；

所述抓斗设置在所述工程机械上，所述工程机械与所述工程机械抓放料控制装置通信；

所述工程机械抓放料控制装置，用于执行上述权利要求1至5中任一项所述的工程机械抓放料控制方法。