[发明专利]基于激光扫描的沉箱三维场景重建与挖掘机避碰系统

摘要

一种基于激光扫描的沉箱三维场景重建与挖掘机避碰系统，包括四个模块：传感器模块采集沉箱内地貌信息、沉箱工作室顶板倾角和挖掘机位置信息，并对采集的数据送给三维地貌建模与显示模块；运动控制模块控制激光传感器沿其扫描的平面一条垂直轴旋转，从而辅助系统得到三维信息；三维地貌建模与显示模块对传感器模块送来的信息以及运动控制模块传来的角度信息进行建模和三维场景重建，在显示器上准确地显示出沉箱内的地貌三维形状；挖掘机避碰算法模块根据三维地貌建模与显示模块的信息和历史信息对挖掘机位置和姿态进行预测并进行避碰报警。本发明实现箱工作室三维场景重建与挖掘机避碰，为气压沉箱无人化精确施工提供了依据。

主权项

1、一种基于激光扫描的沉箱三维场景重建与挖掘机避碰系统，包括四个模块：传感器模块、运动控制模块、三维地貌建模与显示模块和挖掘机避碰算法模块，其特征在于：所述的传感器模块采集沉箱工作室内地表、工作室内各物体表面数据和挖掘机位置数据，通过串口传输到地面控制区室内主机，为三维地貌建模与显示模块和挖掘机避碰算法模块提供数据；所述的运动控制模块控制传感器模块绕减速机旋转轴旋转，以得到沉箱工作室的三维信息；所述的三维地貌建模与显示模块对传感器模块送来的数据以及运动控制模块传来的角度数据进行三维图像建模、还原，并通过显示模块准确地显示出沉箱工作室内的三维场景；所述的挖掘机避碰算法模块对三维地貌建模与显示模块场景进行处理，得到挖掘机的位置、姿态、并进行运动跟踪，进而进行智能避碰运算。