[发明专利]一种基于视觉指引的工程机械的控制系统及其控制方法

说明书

本发明涉及一种基于视觉指引的工程机械的控制系统及其控制方法，包括：视觉模块，跟踪工程机械的工作部件的工作进程、获取工程机械周边环境和工作目标位置；动作记录模块，对工程机械工作部件工作的动作进行描绘并记录最终停留位置，其中，在出现对工作部件的工作位置进行调整的动作时，将调整的动作记为冗余操作过程，并单独进行记录；数据库模块，储存动作记录模块记录的冗余操作过程、工作部件相对于工程机械的工作位置、工程机械的回转速度、工作部件初始位置和目标位置关系，并对工作动作进行分类；视觉引导模块，引导工程机械的工作部件向工作位置移动。

技术领域

本发明涉及工程机械控制领域，尤其涉及一种基于视觉指引的工程机械的控制系统及其控制方法。

背景技术

随着无人驾驶智能汽车技术的不断发展，市场上也逐渐开始出现无人驾驶的工程机械，例如挖掘机，通过多项人工智能技术，使得工程机械的操控难度降低，复杂环境下的工程机械驾驶安全性得以提升。但是，目前无人驾驶工程机械的改进主要还是集中在自主作业模式方面，比如实现自主挖掘、甩方、装车等作业，以及智能承重等功能。面对复杂的工作环境或者陌生的工作环境，依旧需要依靠人工驾驶或者遥控驾驶实现。

发明内容

发明目的：

针对现有技术中，复杂的工作环境或者陌生的工作环境，依旧需要依靠人工驾驶或者遥控驾驶实现的问题，本发明提供一种基于视觉指引的工程机械的控制系统及其控制方法。

技术方案：

一种基于视觉指引的工程机械的控制系统，包括：

视觉模块，用于跟踪工程机械的工作部件的工作进程、获取工程机械周边环境以及工作目标位置；

动作记录模块，用于对工程机械工作部件工作的动作进行描绘并记录最终停留位置，其中，在出现对工作部件的工作位置进行调整的动作时，将调整的动作记为冗余操作过程，并单独进行记录；

数据库模块，储存动作记录模块记录的冗余操作过程、工作部件相对于工程机械的工作位置、工程机械的回转速度、工作部件初始位置和目标位置关系，并根据机型以及储存的机型相对应的数据对工作动作进行分类；

视觉引导模块，用于引导工程机械的工作部件向工作位置移动。

作为本发明的一种优选方式，针对工程机械本体，设定参数包括：空间三维坐标系、回转中心轴以及工作部件的工作坐标系；

其中，所述空间三维坐标系为空间直角坐标系、所述工作部件的工作坐标系为极坐标系。

作为本发明的一种优选方式，所述工作部件的工作坐标系与所述回转中心轴关联，所述工作部件的工作坐标系的极点位于所述回转中心轴上。

作为本发明的一种优选方式，所述空间三维坐标系用于指引工程机械的工作部件的收放运动，所述工作部件的工作坐标系用于指引工程机械的回转运动。

作为本发明的一种优选方式，所述视觉模块用于建立工程机械所在的空间三维坐标系，工程机械的所述回转中心轴所在的垂直位置为xy平面的中心点、工作目标位置与回转中心轴的连线为x轴；所述视觉模块用于建立工程机械的工作部件的工作坐标系。

一种基于视觉指引的工程机械的控制方法，采用一种基于视觉追踪的工程机械的控制系统，所述方法包括以下步骤：

S01：根据视觉模块生成工程机械所在的空间三维坐标系，并确认工程机械的回转中心轴以及工作目标的工作位置；

S02：根据工作目标的工作位置以及工程机械的回转中心轴确认工程机械的工作部件的尾端至回转中心轴的距离，记为工作距离；

S03：根据工作距离引导工作部件调整至相应的长度；

S04：在当前环境下生成工作部件的工作坐标系；