CN115924559A - 取料机控制方法、装置、存储介质和电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种取料机控制方法、装置、存储介质和电子设备，该方法包括：获取臂架长度，料堆的安息角度；获取料堆数据，构建三维圆形料堆模型；根据三维圆形料堆模型，确定目标取料区域、对垛点坐标以及第一层取料结束点坐标；根据对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料；针对在目标取料区域内之后的每一层取料，均执行以下操作：根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及臂架长度，确定取料机在该层的取料起始点坐标；根据该层的取料起始点坐标、上一层的取料起始点坐标以及安息角度，确定取料机在该层的取料结束点坐标；控制取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

Description

取料机控制方法、装置、存储介质和电子设备

技术领域

本公开涉及煤矿技术领域，具体地，涉及一种取料机控制方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术

圆形堆取料机是一种大型环保的散料堆取机械。在圆形料场内，物料的截面是一个圆锥形，在取料作业时，取料臂架贴近物料圆锥表面的内侧，通过刮板机刮取物料进入料场中心的取料料斗内。目前在煤场内堆取料机操作绝大多数仍然在采用人工就地方式完成堆取料操作，这种操作方式自动化程度低、设备信息化管理水平较低，严重影响料场数据的准确性。同时堆取料司机劳动强度大、作业效率根据司机的疲劳程度、操作水平起伏较大，遇到新手往往就会造成作业效率较低，甚至引发事故。

发明内容

本公开的目的是提供一种取料机控制方法、装置、存储介质和电子设备，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，第一方面，本公开提供一种取料机控制方法，包括：

获取所述取料机的臂架长度，圆形料堆的安息角度；

通过激光扫描仪获取所述圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，所述料堆数据包括料堆的边界信息；

根据所述三维圆形料堆模型，从所述圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标；

根据所述对垛点坐标和所述第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料；

针对在所述目标取料区域内之后的每一层取料，均执行以下操作：

根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及所述臂架长度，确定所述取料机在该层的取料起始点坐标，所述俯仰角度差表征刮板机在该层与所述上一层的俯仰角度变化值；

根据该层的取料起始点坐标、所述上一层的取料起始点坐标以及所述安息角度，确定所述取料机在该层的取料结束点坐标；

控制所述取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

可选地，所述根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及所述臂架长度，确定所述取料机在该层的取料起始点坐标，包括：

根据所述俯仰角度差和所述臂架长度确定该层与所述上一层之间的垂直落差；

根据所述垂直落差，以及所述上一层的取料结束点坐标，确定该层的取料起始点坐标。

可选地，所述根据所述俯仰角度差和所述臂架长度确定该层与所述上一层之间的垂直落差，包括：

基于如下计算式计算所述垂直落差：

式中，Δθ表征所述俯仰角度差，s表征所述臂架长度，h表征所述垂直落差。

可选地，所述根据所述垂直落差，以及所述上一层的取料结束点坐标，确定该层的取料起始点坐标，包括：

确定所述上一层的取料结束点坐标中的X坐标和Y坐标，分别作为该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标；

确定所述上一层的取料结束点坐标中的Z坐标减去所述垂直落差之差，得到该层的取料起始点坐标的Z坐标；

根据该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标以及该层的取料起始点坐标的Z坐标，得到该层的取料起始点坐标。

可选地，所述根据该层的取料起始点坐标、所述上一层的取料起始点坐标以及所述安息角度，确定所述取料机在该层的取料结束点坐标，包括：

确定垂直落差与所述安息角度的正切值的商；

确定所述上一层的取料起始点坐标中的X坐标减去所述商之差，得到该层的取料结束点坐标中的X坐标；

确定所述上一层的取料起始点坐标中的Y坐标，作为该层的取料结束点坐标中的Y坐标；

确定该层的取料起始点坐标中的Z坐标，作为该层的取料结束点坐标的Z坐标；

根据该层的取料结束点坐标的X坐标、该层的取料结束点坐标的Y坐标以及该层的取料结束点坐标的Z坐标，得到该层的取料结束点坐标。

可选地，所述控制所述取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料，包括：

在得到每一层的取料结束点坐标后，根据该取料结束点的坐标确定目标回转角度，所述目标回转角度为所述取料结束点的纵坐标与横坐标的商的反正切值；

控制所述取料机的刮板机向所述取料结束点移动，并实时检测所述刮板机的实际回转角度，并在所述实际回转角度达到所述目标回转角度时，控制所述取料机的刮板机停止移动。

可选地，所述根据所述三维圆形料堆模型，从所述圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标，包括：

将所述三维圆形料堆模型应用于三维坐标系中，得到所述目标取料区域内的各个取料边界点坐标；

根据各个所述取料边界点坐标，确定所述对垛点坐标和所述第一层的取料结束点坐标。

第二方面，本公开提供一种取料机控制装置，包括：

采集模块，用于获取所述取料机的臂架长度，圆形料堆的安息角度；

模型模块，用于通过激光扫描仪获取所述圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，所述料堆数据包括料堆的边界信息，以及用于根据所述三维圆形料堆模型，从所述圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标；

控制模块，用于根据所述对垛点坐标和所述第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料，以及用于针对在所述目标取料区域内之后的每一层取料，均执行以下操作：

根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及所述臂架长度，确定所述取料机在该层的取料起始点坐标，所述俯仰角度差表征刮板机在该层与所述上一层的俯仰角度变化值；根据该层的取料起始点坐标、所述上一层的取料起始点坐标以及所述安息角度，确定所述取料机在该层的取料结束点坐标；控制所述取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

第三方面，本公开提供一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现第一方面中任一项所述方法的步骤。

第四方面，本公开提供一种电子设备，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现第一方面中任一项所述方法的步骤。

在上述技术方案中，通过获取圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，根据该模型，可以得到取料机在目标取料区域内的对垛点的坐标和第一层的取料结束点坐标，并根据该对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料后，通过上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差、臂架长度以及安息角度，可以确定取料机在该层的取料起始点坐标和该层的取料结束点坐标，并控制取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。通过该方法，可以确定取料机的取料路径，并且控制取料机按照该路径取料，这样可以大大降低人工选择路径存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1示出了一示例性实施例提供的取料机控制方法的流程图；

图2示出了一示例性实施例提供的圆形料堆的二维模型的具体分布图；

图3示出了一示例性实施例提供的圆形料堆的取料场景的具体示意图；

图4示出了一示例性实施例提供的圆形料堆的取料场景的又一具体示意图；

图5示出了一示例性实施例提供的圆形料堆的取料场景的再一具体示意图；

图6示出了一示例性实施例提供的一种取料路径图的具体示意图；

图7示出了一示例性实施例中步骤S150的具体实施方式的流程图；

图8示出了一示例性实施例提供的垂直落差的具体示意图；

图9示出了一示例性实施例中步骤S152的具体实施方式的流程图；

图10示出了一示例性实施例中步骤S160的具体实施方式的流程图；

图11示出了一示例性实施例中步骤S170的具体实施方式的流程图；

图12示出了一示例性实施例中步骤S130的具体实施方式的流程图；

图13示出了一示例性实施例提供的一种三维坐标系的具体示意图；

图14示出了一示例性实施例提供的取料机控制装置的示意图；

图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

需要说明的是，本公开中所有获取信号、信息或数据的动作都是在遵照所在地国家相应的数据保护法规政策的前提下，并获得由相应装置所有者给予授权的情况下进行的。

为了解决上述问题，本公开实施例提供一种取料机控制方法、装置、存储介质和电子设备，以通过获取圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，根据该模型，可以得到取料机在目标取料区域内的对垛点的坐标和第一层的取料结束点坐标，并根据该对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料后，通过上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差、臂架长度以及安息角度，可以确定取料机在该层的取料起始点坐标和该层的取料结束点坐标，并控制取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。通过该方法，可以确定取料机的取料路径，并且控制取料机按照该路径取料，这样可以大大降低人工选择路径存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

图1示出了一示例性实施例提供的取料机控制方法的流程图。如图1所示，本公开实施例提供一种取料机控制方法，该方法可以用于电子设备，该方法包括：

S110，获取取料机的臂架长度，圆形料堆的安息角度。

这里，臂架长度根据取料时实际使用的取料机的臂架长度进行确定；圆形料堆可以理解为料堆的俯视图为圆形的料堆；安息角度表征料堆在堆放时能够保持自然稳定状态时，料堆的斜面与地面形成的最大角度。示例性地，煤堆的安息角度可以是45°，表征煤堆在堆放时能够保持自然稳定状态时，煤堆的斜面与地面形成的最大角度可以是45°。

其中，臂架长度和安息角度的获取方法例如可以为手动输入。

S120，通过激光扫描仪获取圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，该料堆数据包括料堆的边界信息。

这里，获取的料堆数据可以但不限于料堆的边界信息、料堆的体积和料堆的高度。其中，边界信息可以但不限于料堆的边界点对应的坐标点。此外，圆形料堆的料堆数据可以但不限于是通过激光扫描仪进行获取。

首先，通过激光扫描仪获取料场内的所有圆形料堆数据，根据获取的料堆数据进行建模。其中，激光扫描仪可以安装在取料机的臂架上，由于取料机的臂架高度相对固定，安装在此位置可以实现通过旋转获取料堆数据，在获取料堆数据后，利用取料机不作业的时间对堆场内的所有圆形料堆进行建模，生成三维圆形料堆模型。

S130，根据三维圆形料堆模型，从圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标。

根据步骤S120生成三维圆形料堆模型后，自动生成可描述三维圆形料堆模型的二维图形。如图2所示，示出了一示例性的圆形料堆的二维模型分布图。图2中横坐标为柱，纵坐标为料堆的高度，根据现场实际作业习惯，可以将圆形料堆360°分为等间距的36柱。

根据实际生产需求，在图2中所形成的二维模型上移动起始取料光标线和终止取料光标线，选取相应的取料区域，该取料区域应该在实际的圆形料堆的弧形边界范围内，生成一个目标取料区域，在该目标取料区域内选取一个对垛点和第一层的取料结束点坐标，生成该对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标，其中该对垛点与第一层的取料结束点位于同一个高度。

如图3-图5所示，示出了三种示例性的圆形料堆取料场景，可以看出对垛点是属于料堆的边界点中的一点，满足通过料堆的边界信息构建三维圆形料堆模型后，通过该三维圆形料堆模型输出得到的该对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标，且对垛点和第一层的取料结束点可以根据实际需求在目标取料区域中进行选择。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。在确定目标取料区域后，可以确定每层的取料起始点和取料结束点的位置。根据上述方法得出对垛点坐标P0(X0，Y0，Z0)和第一层的取料结束点坐标P1(X1，Y1，Z1)。

S140，根据对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。在确定对垛点坐标P0(X0，Y0，Z0)以后，控制刮板机的大臂向该对垛点P0进行移动，在移动的过程中，先将刮板机的大臂抬升到足够高的位置，防止在移动过程中与煤堆发生碰撞，造成安全隐患。在刮板机到达该对垛点P0在实际料堆中对应的位置后，降低刮板机的俯仰角度至第一俯仰角度后启动刮板机，当流经刮板机的电流达到与第一俯仰角度对应的目标电流时，确定刮板机已处于与对垛点同一高度的平面。

其中，俯仰角度表征刮板机与地面对应的水平面形成的夹角的大小。俯仰角度可以根据采集获取，俯仰角度可以但不限于通过编码器采集获取。由于第一俯仰角度是一个与对垛点P0对应的确定的角度，因此可以把第一俯仰角度理解为是一个预设的角度。

值得说明的是，为了满足稳定流量的取料，刮板机在圆形料堆的不同高度取料时，流经刮板机的电流有对应的目标值。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。刮板机在对垛点P0完成对垛之后，控制刮板机从对垛点P0开始取料，并保持第一俯仰角度向第一层的取料结束点P1移动取料。在移动的过程中，还需要实时检测刮板机的实际回转角度，当刮板机的实际回转角度达到第一目标回转角度时，表征刮板机到达第一层的取料结束点P1，此时控制刮板机停止取料。其中，第一目标回转角度是一个与第一层的取料结束点P1对应的确定的角度，因此可以把第一目标回转角度理解为是一个预设的角度。

在完成第一层取料之后的每一层取料，都需要通过执行步骤S150-S170来确定取料机的取料路径，具体操作如下所示。

S150，根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及臂架长度，确定取料机在该层的取料起始点坐标，该俯仰角度差表征刮板机在该层与上一层的俯仰角度变化值。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。可以根据第一层的取料结束点坐标P1(X1，Y1，Z1)、第一层取料与第二层取料之间的俯仰角度差以及取料机的臂架长度来确定取料机在第二层的取料起始点坐标P2(X2，Y2，Z2)。

其中，第一层取料与第二层取料之间的俯仰角度差通过第一俯仰角度减去第二俯仰角度得到。其中，第二俯仰角度与第一俯仰角度均可理解为预设的角度。

S160，根据该层的取料起始点坐标、上一层的取料起始点坐标以及安息角度，确定取料机在该层的取料结束点坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。可以根据步骤S150得到的第二层的取料起始点坐标P2(X2，Y2，Z2)、第一层的取料起始点坐标即对垛点坐标P0(X0，Y0，Z0)以及安息角度来确定取料机在第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)。

S170，控制取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

针对每一层的取料，通过步骤S150可以确定该层的取料起始点坐标，通过步骤S160可以确定该层的取料结束点坐标，控制刮板机从该层的取料起始点开始，保持与该层对应的俯仰角度不变，向该层的取料结束点移动取料。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。在到达第一层的取料结束点P1后停止取料，并降低刮板机的俯仰角度，当刮板机的俯仰角度降至第二俯仰角度时停止俯仰，此时到达第二层的取料起始点P2，然后控制刮板机向相反方向回转取料，在移动取料的过程中，还需要实时检测刮板机的实际回转角度，当刮板机的实际回转角度达到第二目标回转角度时，表征刮板机到达第二层的取料结束点P3，此时控制刮板机停止取料。其中，第二目标回转角度根据第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)计算得到。

此外，在整个取料的过程中，还需要获取实际取料量，在实际取料量达到目标取料量时，控制取料机停止取料。其中，目标取料量可以根据实际需求进行设置。

在上述技术方案中，通过获取圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，根据该模型，可以得到取料机在目标取料区域内的对垛点的坐标和第一层的取料结束点坐标，并根据该对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料后，通过上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差、臂架长度以及安息角度，可以确定取料机在该层的取料起始点坐标和该层的取料结束点坐标，并控制取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。通过该方法，可以确定取料机的取料路径，并且控制取料机按照该路径取料，这样可以大大降低人工选择路径存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

图7示出了一示例性实施例中步骤S150的具体实施方式的流程图。如图7所示，该方法包括：

S151，根据俯仰角度差和臂架长度确定该层与上一层之间的垂直落差。

这里，垂直落差表征相邻两个取料层之间垂直与地面的距离之差。

示例性地，如图8所示，示出了对垛点P0与第二层的取料结束点P3之间的垂直落差h。同理，该垂直落差h同样可以表征第一层的取料结束点P1与第二层的取料起始点P2之间的垂直落差，图中β表征料堆的安息角度。

具体地，基于如下计算式计算垂直落差j：

式中，Δθ表征俯仰角度差，s表征臂架长度，h表征垂直落差。

由该式可以看出，由于相对同一取料机，其对应的臂架长度s保持不变，因此垂直落差h仅仅与俯仰角度差Δθ有关。

S152，根据垂直落差，以及上一层的取料结束点坐标，确定该层的取料起始点坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。可以根据第一层的取料结束点坐标P1(X1，Y1，Z1)与第一层取料与第二层取料之间的垂直落差h₁，确定取料机在第二层的取料起始点坐标P2(X2，Y2，Z2)。

在上述技术方案中，通过相邻两个取料层之间的俯仰角度差和取料机的臂架长度，可以确定相邻两个取料层之间的垂直落差，根据该垂直落差，以及相邻两个取料层中上一层的取料结束点坐标，可以确定相邻两个取料层中下一层的取料起始点坐标。通过该方法，可以确定取料机的回转路径，并且控制取料机按照该路径回转，这样可以大大降低人工选择回转路径存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

图9示出了一示例性实施例中步骤S152的具体实施方式的流程图。如图9所示，该方法包括：

S1521，确定上一层的取料结束点坐标中的X坐标和Y坐标，分别作为该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。上一层的取料结束点例如可以是第一层的取料结束点P1，根据第一层的取料结束点坐标P1(X1，Y1，Z1)，将X1和Y1分别作为第二层的取料起始点坐标P2(X2，Y2，Z2)的X坐标与Y坐标。因此，第二层的取料起始点坐标可以改写为P2(X1，Y1，Z2)。

S1522，确定上一层的取料结束点坐标中的Z坐标减去垂直落差之差，得到该层的取料起始点坐标的Z坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。上一层的取料结束点例如可以是第一层的取料结束点P1，根据第一层的取料结束点坐标P1(X1，Y1，Z1)，根据步骤SS151确定的垂直落差h，可以确定第二层的取料起始点坐标P2(X2，Y2，Z2)中的Z坐标为Z1-h。因此，第二层的取料起始点坐标可以改写为P2(X2，Y2，Z1-h)。

S1523，根据该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标以及该层的取料起始点坐标的Z坐标，得到该层的取料起始点坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。根据步骤S1521确定的第二层的取料起始点P2的X坐标与Y坐标、步骤S1522确定的第二层的取料起始点P2的Z坐标，可以得到第二层的取料起始点坐标P2(X1，Y1，Z1-h)。

在上述技术方案中，通过相邻两个取料层中上一层的取料结束点坐标和相邻两个取料层之间的垂直落差，可以确定相邻两个取料层中下一层的取料起始点坐标。通过该方法，可以确定相邻两个取料层中下一层的取料起始点的位置，这样可以大大降低人工选择相邻两个取料层中下一层的取料起始点的位置存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

图10示出了一示例性实施例中步骤S160的具体实施方式的流程图。

如图10所示，该方法包括：

S161，确定垂直落差与安息角度的正切值的商。

这里，垂直落差与安息角度的正切值的商表征该层的取料结束点坐标相对于上一层的取料起始点坐标的X坐标的变化值ΔX。

具体地，基于如下计算式计算X坐标的变化值ΔX：

式中，h表征垂直落差，β表征安息角度，ΔX表征X坐标的变化值。

S162，确定上一层的取料起始点坐标中的X坐标减去商之差，得到该层的取料结束点坐标中的X坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。上一层的取料起始点坐标例如可以为对垛点坐标P0(X0，Y0，Z0)，那么第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)中X3＝X0-ΔX。其中，又由于

则第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)中：

式中，h表征垂直落差，β表征安息角度。

S163，确定上一层的取料起始点坐标中的Y坐标，作为该层的取料结束点坐标中的Y坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。上一层的取料起始点坐标例如可以为对垛点坐标P0(X0，Y0，Z0)，那么第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)中Y3＝Y0。

S164，确定该层的取料起始点坐标中的Z坐标，作为该层的取料结束点坐标的Z坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。该层的取料起始点坐标例如可以为第二层的取料起始点坐标P2(X2，Y2，Z2)，那么第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)中Z3＝Z2。

而由步骤S1522可知Z2＝Z1-h，而Z1＝Z0，故第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)中Z坐标还可以通过对垛点坐标P0(X0，Y0，Z0)得到，其中Z3＝Z0-h。

S165，根据该层的取料结束点坐标的X坐标、该层的取料结束点坐标的Y坐标以及该层的取料结束点坐标的Z坐标，得到该层的取料结束点坐标。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。该层的取料结束点坐标例如可以为第二层的取料结束点坐标P3(X3，Y3，Z3)，综上步骤S161-S164，可知第二层的取料结束点坐标P3可为：

第二层的取料结束点坐标P3同样也可为：

在上述技术方案中，通过垂直落差、安息角度以及相邻两个取料层中上一层的取料起始点坐标，可以得到相邻两个取料层中下一层的取料结束点坐标。通过该方法，可以合理确定下一层取料的取料结束位置，可以大大降低人工选择下一层取料的取料结束位置存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

图11示出了一示例性实施例中步骤S170的具体实施方式的流程图。

如图11所示，该方法包括：

S171，在得到每一层的取料结束点坐标后，根据该取料结束点的坐标确定目标回转角度，目标回转角度为取料结束点的纵坐标与横坐标的商的反正切值。

基于如下计算式目标回转角度ω：

式中，y表征取料结束点的纵坐标，x表征取料结束点的横坐标。

其中，该层的目标回转角度表征该层取料刮板机停止取料时的角度。

S172，控制取料机的刮板机向取料结束点移动，并实时检测刮板机的实际回转角度，并在实际回转角度达到目标回转角度时，控制取料机的刮板机停止移动。

示例性地，如图6所示的一种取料路径图。步骤S171中的取料结束点例如可以为第一层的取料结束点P1，其中第一层取料时刮板机保持第一目标回转角度取料。控制取料机的刮板机从第一目标回转角度旋转到该目标回转角度后，降低俯仰角度至第二俯仰角度，此时到达第二层的取料起始点P2，然后控制刮板机向相反方向回转取料，在移动取料的过程中，实时检测刮板机的实际回转角度，当刮板机的实际回转角度达到第三目标回转角度时，表征刮板机到达第二层的取料结束点P3，此时控制刮板机停止取料。其中，第二目标回转角度、第三目标回转角度均通过步骤S171所示的方法计算；第二俯仰角度可以理解为一个预设的角度。

在上述技术方案中，通过每一层的取料结束点坐标确定的目标回转角度，可以确定刮板机是否到达每一层的取料结束位置。通过该方法，可以确定刮板机是否到达每一层的取料结束位置，这样可以大大降低人工操作存在的安全隐患，同时可以提高取料机的运行效率。

图12示出了一示例性实施例中步骤S130的具体实施方式的流程图。

如图12所示，该方法包括：

S131，将三维圆形料堆模型应用于三维坐标系中，得到目标取料区域内的各个取料边界点坐标。

根据步骤S120生成的三维圆形料堆模型，将其应用于三维坐标系中，由于三维圆形料堆模型是由料堆的边界信息构建的，因此可以得到各个取料边界点坐标。

图13示出了一示例性实施例提供的一种三维坐标系的具体示意图，如图13所示，坐标原点O为料场中心点，以坐标原点O到图2所示的0柱位置为X轴，垂直于X轴的方向为Y轴，P点表征刮板机的位置。

S132，根据各个取料边界点坐标，确定对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标。

根据步骤S131得到各个取料边界点坐标，其中对垛点和第一层的取料结束点均位于取料边界上，因此可以在得出的各个取料边界点中选择最适合的对垛点和第一层的取料结束点，就能得到对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标。

在上述技术方案中，通过将三维圆形料堆模型应用于三维坐标系中，可以得到各个取料边界点的坐标，在这些边界点中悬着最适合的点作为对垛点和第一层的取料结束点，得到对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标。根据该方法，可以可视化的得到各个边界点的坐标以及对垛点的坐标，可以提高取料机的运行效率。

图14示出了一示例性实施例提供的取料机控制定装置的示意图。如图14所示，本公开实施例提供一种取料机控制装置，该装置500可以包括：

采集模块510，用于获取取料机的臂架长度，圆形料堆的安息角度。

模型模块520，用于通过激光扫描仪获取圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，该料堆数据包括料堆的边界信息，以及用于根据三维圆形料堆模型，从圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标。

控制模块530，用于根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及臂架长度，确定取料机在该层的取料起始点坐标，该俯仰角度差表征刮板机在该层与上一层的俯仰角度变化值，用于根据该层的取料起始点坐标、上一层的取料起始点坐标以及安息角度，确定取料机在该层的取料结束点坐标，以及用于控制取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

可选地，控制模块530，还用于根据俯仰角度差和臂架长度确定该层与上一层之间的垂直落差，以及用于根据垂直落差，以及上一层的取料结束点坐标，确定该层的取料起始点坐标。

可选地，控制模块530，还用于基于如下计算式计算所述垂直落差：

式中，Δθ表征所述俯仰角度差，s表征所述臂架长度，h表征所述垂直落差。

可选地，控制模块530，还用于确定上一层的取料结束点坐标中的X坐标和Y坐标，分别作为该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标，用于确定上一层的取料结束点坐标中的Z坐标减去垂直落差之差，得到该层的取料起始点坐标的Z坐标，以及用于根据该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标以及该层的取料起始点坐标的Z坐标，得到该层的取料起始点坐标。

可选地，控制模块530，还用于确定垂直落差与安息角度的正切值的商，用于确定上一层的取料起始点坐标中的X坐标减去商之差，得到该层的取料结束点坐标中的X坐标，用于确定上一层的取料起始点坐标中的Y坐标，作为该层的取料结束点坐标中的Y坐标，用于确定该层的取料起始点坐标中的Z坐标，作为该层的取料结束点坐标的Z坐标，以及用于根据该层的取料结束点坐标的X坐标、该层的取料结束点坐标的Y坐标以及该层的取料结束点坐标的Z坐标，得到该层的取料结束点坐标。

可选地，控制模块530，还用于在得到每一层的取料结束点坐标后，根据该取料结束点的坐标确定目标回转角度，目标回转角度为取料结束点的纵坐标与横坐标的商的反正切值，以及用于控制取料机的刮板机向取料结束点移动，并实时检测刮板机的实际回转角度，并在实际回转角度达到目标回转角度时，控制取料机的刮板机停止移动。

模型模块520，还用于将三维圆形料堆模型应用于三维坐标系中，得到目标取料区域内的各个取料边界点坐标，以及用于根据各个取料边界点坐标，确定对垛点坐标和第一层的取料结束点坐标。

关于上述实施例中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

图15是根据一示例性实施例示出的一种电子设备的框图。例如，电子设备600可以被提供为一服务器。参照图15，电子设备600包括处理器601，其数量可以为一个或多个，以及存储器602，用于存储可由处理器601执行的计算机程序。存储器602中存储的计算机程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理器601可以被配置为执行该计算机程序，以执行上述的取料机控制方法。

另外，电子设备600还可以包括电源组件603和通信组件604，该电源组件603可以被配置为执行电子设备600的电源管理，该通信组件604可以被配置为实现电子设备600的通信，例如，有线或无线通信。此外，该电子设备600还可以包括输入/输出(I/O)接口605。电子设备600可以操作基于存储在存储器602的操作系统。

在另一示例性实施例中，还提供了一种包括程序指令的计算机可读存储介质，该程序指令被处理器执行时实现上述的取料机控制方法的步骤。例如，该非临时性计算机可读存储介质可以为上述包括程序指令的存储器602，上述程序指令可由电子设备600的处理器601执行以完成上述的取料机控制方法。

在另一示例性实施例中，还提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包含能够由可编程的装置执行的计算机程序，该计算机程序具有当由该可编程的装置执行时用于执行上述的取料机控制方法的代码部分。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种取料机控制方法，其特征在于，包括：

获取所述取料机的臂架长度，圆形料堆的安息角度；

通过激光扫描仪获取所述圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，所述料堆数据包括料堆的边界信息；

根据所述三维圆形料堆模型，从所述圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标；

根据所述对垛点坐标和所述第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料；

针对在所述目标取料区域内之后的每一层取料，均执行以下操作：

根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及所述臂架长度，确定所述取料机在该层的取料起始点坐标，所述俯仰角度差表征刮板机在该层与所述上一层的俯仰角度变化值；

根据该层的取料起始点坐标、所述上一层的取料起始点坐标以及所述安息角度，确定所述取料机在该层的取料结束点坐标；

控制所述取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及所述臂架长度，确定所述取料机在该层的取料起始点坐标，包括：

根据所述俯仰角度差和所述臂架长度确定该层与所述上一层之间的垂直落差；

根据所述垂直落差，以及所述上一层的取料结束点坐标，确定该层的取料起始点坐标。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述俯仰角度差和所述臂架长度确定该层与所述上一层之间的垂直落差，包括：

基于如下计算式计算所述垂直落差：

式中，Δθ表征所述俯仰角度差，s表征所述臂架长度，h表征所述垂直落差。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述垂直落差，以及所述上一层的取料结束点坐标，确定该层的取料起始点坐标，包括：

确定所述上一层的取料结束点坐标中的X坐标和Y坐标，分别作为该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标；

确定所述上一层的取料结束点坐标中的Z坐标减去所述垂直落差之差，得到该层的取料起始点坐标的Z坐标；

根据该层的取料起始点坐标的X坐标与Y坐标以及该层的取料起始点坐标的Z坐标，得到该层的取料起始点坐标。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据该层的取料起始点坐标、所述上一层的取料起始点坐标以及所述安息角度，确定所述取料机在该层的取料结束点坐标，包括：

确定垂直落差与所述安息角度的正切值的商；

确定所述上一层的取料起始点坐标中的X坐标减去所述商之差，得到该层的取料结束点坐标中的X坐标；

确定所述上一层的取料起始点坐标中的Y坐标，作为该层的取料结束点坐标中的Y坐标；

确定该层的取料起始点坐标中的Z坐标，作为该层的取料结束点坐标的Z坐标；

根据该层的取料结束点坐标的X坐标、该层的取料结束点坐标的Y坐标以及该层的取料结束点坐标的Z坐标，得到该层的取料结束点坐标。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制所述取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料，包括：

在得到每一层的取料结束点坐标后，根据该取料结束点的坐标确定目标回转角度，所述目标回转角度为所述取料结束点的纵坐标与横坐标的商的反正切值；

控制所述取料机的刮板机向所述取料结束点移动，并实时检测所述刮板机的实际回转角度，并在所述实际回转角度达到所述目标回转角度时，控制所述取料机的刮板机停止移动。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述三维圆形料堆模型，从所述圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标，包括：

将所述三维圆形料堆模型应用于三维坐标系中，得到所述目标取料区域内的各个取料边界点坐标；

根据各个所述取料边界点坐标，确定所述对垛点坐标和所述第一层的取料结束点坐标。

8.一种取料机控制装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于获取所述取料机的臂架长度，圆形料堆的安息角度；

模型模块，用于通过激光扫描仪获取所述圆形料堆的料堆数据，构建三维圆形料堆模型，所述料堆数据包括料堆的边界信息，以及用于根据所述三维圆形料堆模型，从所述圆形料堆的弧形边界范围内确定目标取料区域、该目标取料区域中的对垛点坐标以及第一层的取料结束点坐标；

控制模块，用于根据所述对垛点坐标和所述第一层的取料结束点坐标完成对垛和第一层取料，以及用于针对在所述目标取料区域内之后的每一层取料，均执行以下操作：

根据上一层的取料结束点坐标、俯仰角度差以及所述臂架长度，确定所述取料机在该层的取料起始点坐标，所述俯仰角度差表征刮板机在该层与所述上一层的俯仰角度变化值；根据该层的取料起始点坐标、所述上一层的取料起始点坐标以及所述安息角度，确定所述取料机在该层的取料结束点坐标；控制所述取料机的刮板机沿该层的取料起始点向该层的取料结束点取料。

9.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

存储器，其上存储有计算机程序；

处理器，用于执行所述存储器中的所述计算机程序，以实现权利要求1-7中任一项所述方法的步骤。

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