[发明专利]一种自动智能化的堆取料系统

权利要求书

1.一种自动智能化的堆取料系统，其特征在于，包括堆取料设备、控制模块和检测模块，所述检测模块至少包括用于检测全料场地理形貌特征的地理形貌检测装置以及用于检测堆取料设备行走位置的位置检测装置，所述地理形貌特征至少包括料场中料堆的表面形貌以及料堆预定位置在预设的坐标系中的坐标值；所述地理形貌检测装置能检测堆场可测量区域的地理形貌特征并能计算并获得不可测量区域的地理形貌特征，所述不可测量区域的地理形貌特征获取过程中的计算模型为：z＝tan(θ)(x-x_p)+z_p+z₀，式中，θ为料堆物料的安息角，x与z分别为地理形貌检测装置在料堆不可测量区域的轮廓包络线上任意点在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，x_p与z_p分别为地理形貌检测装置在料堆可测量区域与不可测量区域的焦点p在预设的坐标系中的横坐标和竖坐标，所述z₀为调节系数，所述调节系数可根据地理形貌检测装置的安装位置的坐标和堆料场坐标的相对位置关系确定；所述检测模块将检测的数据信息传递给所述控制模块，所述控制模块将获取的数据信息结合堆、取料作业目标指令，经过控制运算得出控制结果，所述控制模块根据控制结果控制所述堆取料设备进行相应的动作操作并完成作业目标。

2.根据权利要求1所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，所述堆取料设备至少包括行走机构、俯仰机构、回转机构、机架和堆取料机构，所述机架设置在所述行走机构上部，所述回转机构设置在所述机架上，所述堆取料机构通过臂架与所述回转机构相连，所述臂架一端与所述堆取料机构相连，另一端与所述回转机构铰接，所述俯仰机构与所述臂架相连并可控制所述臂架沿其与回转机构的铰点进行俯仰运动；所述检测模块还包括用于测量回转机构回转角度的回转角度检测装置以及用于检测所述臂架俯仰角度的角度测量装置，所述控制模块根据控制结果控制所述行走机构、俯仰机构和回转机构进行相应的动作操作并完成作业目标。

3.根据权利要求2所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，所述控制模块包括数据服务器和计算模块，所述控制模块将接收的数据信息储存于数据服务器并实时更新，其中，全料场的地理形貌数据以DEM地形数据格式存储于数据服务器中，所述控制模块可将全料场地理形貌数据通过计算模块转化为2D或3D堆形显示，所述2D或3D堆形显示至少包括全料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息。

4.根据权利要求3所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，全料场地理形貌数据转化为2D或3D堆形显示的计算过程中，所述料堆的堆形体积的计算模型为式中，m和n为料场DEM地形数据格式下的网格数，其中，m为DEM地形数据格式下的料场行数，n为DEM地形数据格式下的料场列数，h_ij为第i行j列下的所对应的网格高度值，V为料堆的堆形体积。

5.根据权利要求4所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，所述控制模块将全料场地理形貌数据通过计算模块获得包括全料场内各个料堆的物料名称、堆形体积、堆形安息角、堆形剖面图信息的2D或3D堆形显示，并根据所述控制模块内预存的信息对2D或3D堆形显示中各个料堆进行物料名称的标注。

6.根据权利要求3所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，所述堆取料设备还包括塔架，所述地理形貌检测装置设置在所述塔架顶部，所述塔架设置在所述行走机构上且不随所述回转机构转动。

7.根据权利要求6所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，所述角度测量装置包括设置在塔架顶部的第一角度测量装置以及设置在臂架上的第二角度测量装置，所述第一角度测量装置和第二角度测量装置共同作用测量臂架的俯仰角度。

8.根据权利要求7所述的自动智能化的堆取料系统，其特征在于，所述堆取料设备为臂架式斗轮堆取料机，所述堆取料机构为斗轮，所述臂架上设有物料输送机构，所述回转机构的一侧与所述臂架相连，另一侧固定连接有平衡配重机构。