本申請(qǐng)涉及礦用卡車，具體涉及一種礦卡的泊車規(guī)劃方法、裝置及礦卡。

背景技術(shù)：

1、目前，礦產(chǎn)資源產(chǎn)量巨大，取之可以保障生產(chǎn)生活，在礦業(yè)生產(chǎn)中，礦卡的泊車規(guī)劃是確保礦區(qū)作業(yè)效率和安全性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但是，露天礦山土方剝離施工過(guò)程中的挖掘機(jī)工作面現(xiàn)場(chǎng)工況復(fù)雜，礦卡?？窟^(guò)近會(huì)導(dǎo)致貨箱與工作面的坡面碰撞，?？窟^(guò)遠(yuǎn)則會(huì)導(dǎo)致挖掘機(jī)裝載困難，工作效率低，無(wú)法為礦卡泊車提供合適的停靠地點(diǎn)，使得裝載和卸載作業(yè)時(shí)，面臨諸多挑戰(zhàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，提出了本申請(qǐng)。本申請(qǐng)的實(shí)施例提供了一種礦卡的泊車規(guī)劃方法、裝置及礦卡，可以優(yōu)化礦卡泊車位置，使礦卡的泊車位置安全且能夠保障挖掘機(jī)的裝載效率。

2、根據(jù)本申請(qǐng)的第一方面，提供了一種礦卡的泊車規(guī)劃方法，包括：基于礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景，獲取挖掘工作面和礦卡的可行駛區(qū)域；根據(jù)所述挖掘工作面和所述可行駛區(qū)域，確定礦卡的安全可達(dá)區(qū)域；基于挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)特性，獲取挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間；基于所述安全可達(dá)區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間的重合區(qū)域，確定礦卡的泊車點(diǎn)；其中，所述挖掘機(jī)在所述優(yōu)質(zhì)工作空間中的工作性能優(yōu)于非優(yōu)質(zhì)工作空間的工作性能；根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，規(guī)劃所述礦卡的泊車方案。

3、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述挖掘工作面和所述可行駛區(qū)域，確定礦卡的安全可達(dá)區(qū)域，包括：以在所述可行駛區(qū)域中，且與所述挖掘工作面間隔預(yù)設(shè)距離的區(qū)域作為所述安全可達(dá)區(qū)域。

4、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，基于所述安全可達(dá)區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間的重合區(qū)域，確定礦卡的泊車點(diǎn)，包括：基于所述安全可達(dá)區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間的重合區(qū)域，確定礦卡的泊車區(qū)域；基于礦卡的預(yù)設(shè)姿態(tài)，以礦卡的貨箱中心、前端、后端三個(gè)位置，分別匹配所述泊車區(qū)域中所述挖掘機(jī)的工作性能；當(dāng)在礦卡的貨箱中心、前端、后端三個(gè)位置處，所述挖掘機(jī)的工作性能均大于預(yù)設(shè)工作性能時(shí)，確定所述礦卡的泊車點(diǎn)。

5、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，規(guī)劃所述礦卡的泊車方案，還包括：根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，生成泊車路徑；基于杜賓斯曲線方法，規(guī)劃礦卡的所述泊車路徑的空間幾何路線；采用多項(xiàng)式方法對(duì)所述空間幾何路線隨時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行擬合，求解得到起始位姿到終點(diǎn)位姿的時(shí)空軌跡；其中，所述起始位姿包括所述預(yù)設(shè)起點(diǎn)的位置和姿態(tài)、所述中間過(guò)渡點(diǎn)的位置和姿態(tài)、所述終點(diǎn)位姿包括所述中間過(guò)渡點(diǎn)的位置和姿態(tài)、所述泊車點(diǎn)的位置和姿態(tài)，所述時(shí)空軌跡反映礦卡在時(shí)間和空間范圍內(nèi)的運(yùn)動(dòng)路徑和狀態(tài)。

6、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，采用多項(xiàng)式方法對(duì)所述空間幾何路線隨時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行擬合，求解得到起始位姿到終點(diǎn)位姿的時(shí)空軌跡，包括：采用三次多項(xiàng)式對(duì)所述空間幾何路線隨時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行擬合，獲得在單段泊車線路行駛過(guò)程中泊車路徑隨時(shí)間的變化的關(guān)系式；基于泊車路徑隨時(shí)間的變化的關(guān)系式，獲得速度和加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式；基于礦卡的機(jī)構(gòu)特性，獲取礦卡泊車時(shí)的約束條件；基于速度和加速度隨時(shí)間變化的關(guān)系式以及所述約束條件，獲得起始位姿到終點(diǎn)位姿的時(shí)空軌跡。

7、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，生成泊車路徑，包括：在所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)之間，基于所述礦卡的運(yùn)行工況，設(shè)置中間過(guò)渡點(diǎn)；其中，所述運(yùn)行工況包括向前行駛以及向后倒車，所述中間過(guò)渡點(diǎn)的橫坐標(biāo)位于所述預(yù)設(shè)起點(diǎn)與所述泊車點(diǎn)之間，所述中間過(guò)渡點(diǎn)的縱坐標(biāo)根據(jù)所述礦卡的轉(zhuǎn)彎半徑的兩倍設(shè)定；基于所述中間過(guò)渡點(diǎn)，將所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)之間的泊車路徑分為兩段路徑；其中，第一段路徑為從所述預(yù)設(shè)起點(diǎn)至所述中間過(guò)渡點(diǎn)，第二段路徑為從所述中間過(guò)渡點(diǎn)到所述泊車點(diǎn)。

8、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，挖掘機(jī)包括動(dòng)臂和斗桿，基于挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)特性，獲取挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間，包括：基于挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)特性，確定動(dòng)臂和斗桿的運(yùn)動(dòng)和力傳遞指標(biāo)；基于動(dòng)臂和斗桿的運(yùn)動(dòng)和力傳遞指標(biāo)，獲得綜合性能指標(biāo)；其中，所述綜合性能指標(biāo)用于反映挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)性能；基于所述綜合性能指標(biāo)中大于或等于預(yù)設(shè)閾值的優(yōu)質(zhì)綜合性能指標(biāo)，生成挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間。

9、作為一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，基于礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景，獲取挖掘工作面和礦卡的可行駛區(qū)域，包括：基于礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景，提取目標(biāo)挖掘區(qū)域的幾何面貌，獲得挖掘工作面；識(shí)別礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景中的障礙物，并基于所述障礙物的位置生成礦卡的可行駛區(qū)域。

10、根據(jù)本申請(qǐng)的第二方面，提供了一種礦卡的泊車規(guī)劃裝置，包括：第一獲取模塊，用于基于礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景，獲取挖掘工作面和礦卡的可行駛區(qū)域；第一確定模塊，用于根據(jù)所述挖掘工作面和所述可行駛區(qū)域，確定礦卡的安全可達(dá)區(qū)域；第二獲取模塊，用于基于挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)特性，獲取挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間；第二確定模塊，用于基于所述安全可達(dá)區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間的重合區(qū)域，確定礦卡的泊車點(diǎn)；其中，所述挖掘機(jī)在所述優(yōu)質(zhì)工作空間中的工作性能優(yōu)于非優(yōu)質(zhì)工作空間的工作性能；規(guī)劃模塊，用于根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，規(guī)劃所述礦卡的泊車方案。

11、根據(jù)本申請(qǐng)的第三方面，提供了一種礦卡，包括：貨箱；如上述第二方面所述的礦卡的泊車規(guī)劃裝置。

12、本申請(qǐng)?zhí)峁┑牡V卡的泊車規(guī)劃方法、裝置及礦卡，綜合考慮挖掘工作面、可行駛區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間，求解得到礦卡與挖掘機(jī)協(xié)同作業(yè)的泊車點(diǎn)，礦卡可以基于泊車方案安全行駛到泊車點(diǎn)，并且使貨箱處于挖掘機(jī)優(yōu)質(zhì)工作空間，挖掘機(jī)能夠在貨箱位置處高效完成物料裝載，達(dá)到礦卡與挖掘機(jī)的高效協(xié)同作業(yè)。

技術(shù)特征：

1.一種礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，根據(jù)所述挖掘工作面和所述可行駛區(qū)域，確定礦卡的安全可達(dá)區(qū)域，包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，基于所述安全可達(dá)區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間的重合區(qū)域，確定礦卡的泊車點(diǎn)，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，規(guī)劃所述礦卡的泊車方案，還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，采用多項(xiàng)式方法對(duì)所述空間幾何路線隨時(shí)間變化的關(guān)系進(jìn)行擬合，求解得到起始位姿到終點(diǎn)位姿的時(shí)空軌跡，包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，生成泊車路徑，包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，挖掘機(jī)包括動(dòng)臂和斗桿，基于挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)特性，獲取挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間，包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的礦卡的泊車規(guī)劃方法，其特征在于，基于礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景，獲取挖掘工作面和礦卡的可行駛區(qū)域，包括：

9.一種礦卡的泊車規(guī)劃裝置，其特征在于，包括：

10.一種礦卡，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開(kāi)了一種礦卡的泊車規(guī)劃方法、裝置及礦卡，可以優(yōu)化礦卡泊車位置，使礦卡的泊車位置安全且能夠保障挖掘機(jī)的裝載效率。礦卡的泊車規(guī)劃方法包括：基于礦卡工作的目標(biāo)礦山場(chǎng)景，獲取挖掘工作面和礦卡的可行駛區(qū)域；根據(jù)所述挖掘工作面和所述可行駛區(qū)域，確定礦卡的安全可達(dá)區(qū)域；基于挖掘機(jī)的機(jī)構(gòu)特性，獲取挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間；基于所述安全可達(dá)區(qū)域以及挖掘機(jī)的優(yōu)質(zhì)工作空間的重合區(qū)域，確定礦卡的泊車點(diǎn)；其中，所述挖掘機(jī)在所述優(yōu)質(zhì)工作空間中的工作性能優(yōu)于非優(yōu)質(zhì)工作空間的工作性能；根據(jù)所述礦卡的預(yù)設(shè)起點(diǎn)以及所述泊車點(diǎn)，規(guī)劃所述礦卡的泊車方案。

技術(shù)研發(fā)人員：劉魁,梅斌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：三一汽車制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9