Запечатлевая движение,
Создавая истории

Определение позиции консольных дорожных экскаваторов является основой автоматизации механического рабочего места. Надежно собирая информацию о реальном времени позицию дорожного экскаватора, мы можем интеллектуально автоматизировать механическое рабочее место.

Чтобы улучшить производительность подземного выемочного фронта, исследовательская группа в Школе машиностроения и электротехники Университета Сидиан предложила систему обнаружения положения и ориентации консольного дорожного резчика на основе машинного зрения и датчиков наклона с использованием взрывозащищенного лазерного указателя для подземной добычи. На дорожный резчик установлен трехмерный лазерный целевой объект, который позволяет выполнять позиционирование и определение ориентации в реальном времени без значительных изменений в подземном строительном оборудовании. Достоверность и надежность этих методов были проверены в ходе серии экспериментов.

Эксперимент по фильтрации данных датчика наклона

Датчик наклона является одним из двухSources входных для системы обнаружения позы. Точность и стабильность данных угла в реальном времени, собранных непосредственно, оказывают прямое влияние на конечные данные о позе.

В эксперименте данные наклона, полученные от системы захвата движения, измеренной компанией NOKOV, использовались в качестве эталона для оценки данных наклонного датчика до и после фильтрации. Результаты показывают, что ошибка в угле наклоны датчика до и после фильтрации по методу Калмана значительно уменьшается в процессе движения, что свидетельствует о том, что эта фильтрация необходима и эффективна в процессе измерения угла.

Угловая ошибка вращения вокруг оси Y

Внутренний эксперимент системы обнаружения позы

Основная цель исследовательской группы, разрабатывающей систему распознавания позы, заключается в том, чтобы в реальном времени обнаруживать пять пространственных параметров консольного дорожного фрезера относительно оси дороги, включая угол отклонения, угол тангажа, угол крена, боковой смещение и продольное смещение. В рамках внутреннего эксперимента исследовательская группа измерила параметры позы внутреннего прототипа с помощью метрической системы захвата движения NOKOV и глобальных навигационных спутниковых систем в качестве эталона для лазерной цели. Для проверки точности системы распознавания позы использовался метод анализа оценки.

Калибровка глобальной системы координат и размещение маркеров на лазерной цели

Калибровка глобальной системы координат и размещение маркеров на лазерной цели

Экспериментальные результаты показывают, что ошибка угломера цифрового прототипа с системой обнаружения позы в условиях закрытого помещения составляет около 0,1° на расстоянии 2 метра, а ошибка смещения — около 0,2 мм. Далее, экстраполируя небольшую ошибку модели закрытого экспериментального прототипа на фактическую рабочую среду, предполагая, что ошибка смещения и расстояние облучения имеют линейную зависимость, ошибка смещения системы на расстоянии 200 метров составляет около 4,8 мм, что соответствует точности измерений, необходимой в практических сценариях.

Библиография:

张世雄. Система детекции позы и положения на основе машинного зрения и датчиков наклона и её верификация[D]. Сианьский университет электронных наук и технологий, 2021. DOI:10.27389/d.cnki.gxadu.2021.000178.