一种基于智能控制的无人化堆取料控制系统及方法

专利主权项内容

1.一种基于智能控制的无人化堆取料控制系统，其特征在于，包括：设备预设单元(1)，用于对监测控制用的仪器设备进行准备，且在仪器设备准备完成后对仪器安装的位置进行规划，并在安装完成后提前进行模拟演练，演练堆取料的过程中各个仪器采集到的数据情况；堆取料路径规划单元(2)，用于对取料臂和堆料臂工作过程中移动的路径进行规划，通过路径规划算法中的路径优劣算法进行指导，路径优劣算法具体为：其中，是从初始状态经由状态/>到目标状态的代价估计，/>是在状态空间中从初始状态到状态/>的实际代价，且/>是耗散函数；/>是从状态/>到目标状态的最佳路径的估计代价，且/>是启发函数；堆取料三维模型单元(3)，用于通过三维引擎并利用安装的扫描设施获取料堆表面三维数据，进行空间数学变换得到料堆三维数据，实现料堆的三维成像；堆取料监测单元(4)，用于通过实时的扫描设施把堆取料时料堆变化的数据传输给堆取料三维模型单元(3)，使三维模型对应料堆的变化进行实时的变化；堆取端单元(5)，用于在堆取料的过程中，通过扫描设备和传感器把堆取料的移动数据进行监测，通过堆取料监测单元(4)把规划的路径传输给堆取端，使堆取端移动工作；所述堆取料三维模型单元(3)，还用于利用料堆三维图像数据计算出堆料落料点、料堆高度、宽度、长度、取料作业每层切入点、旋臂旋回角度和开层长度数据，用于为实现自动堆和取料功能提供数据依据，且集控控制室、堆取料机机上系统和通讯网络进行如下设置：一、堆料机上增设微波雷达料位计，将模拟量信号引入堆取料机本地PLC系统内；二、堆取料机上增设多圈绝对值型编码，将单机相关定位数据通过工业控制网络传入单机PLC控制器，实现各单机精确定位；三、圆型料场顶平台上增设激光扫描仪，将料堆扫描信号通过以太网网络传入图像服务器，实现料垛三维建模；四、集控室内增设操作终端面板，配备操作手柄，作为堆取料机作业过程中人工干预的后备手段；五、堆取料机上增设工业电视监控，并将监控画面传送到集控视频监控服务器；利用计算机主控软件模块，实现激光扫描系统和精确定位系统、堆和取料机PLC系统、集控自动化PLC系统和人机操作界面软件之间的集成与联动，从激光三维模型软件中提取垛型的边界数据，用于在取料过程中，在对位、开层、换层及取料上具有自动控制功能；以及用于在堆料过程中，实现空场堆垛和补垛功能；且堆取料三维模型单元(3)接收到数据对模型进行调整的同时，直接把问题数据传输到设备预设单元(1)，用于对安装的仪器设备位置进行调整，从而保证仪器设备的位置始终保持最佳的监测位置。 来自马-克-数-据