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公开(公告)号：CN117724500A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311767393.4
申请日：2023-12-20
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种适合大型矿用电铲自主避障的控制方法，属于车辆的无人驾驶控制领域。步骤包括：在跟踪开始之前获取期望的路径信息，并将路径进行等距或等分处理；上位机读入当前时刻RTK定位设备测量的电铲的位置信息和航向角以及电铲两侧履带的转速；跟踪控制算法计算出下一时刻的履带驱动速度；在电铲跟踪过程中，图像处理模块扫描周围环境，检测行走区域内是否出现新的障碍物；在避障完成后，重新恢复对原本路径的跟踪。优点在于：可以实现电铲平稳跟踪的同时，实现对障碍物的绕行，并且可以平滑的从跟踪路径转到避障路径而不会因路径的变化产生抖振问题；在避障完成之后，可以快速的恢复对原有路径的跟踪，并保持与之前一样的跟踪精度。
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公开(公告)号：CN115108409A
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202210927879.9
申请日：2022-08-03
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种矿用电铲线缆收放车自动跟踪系统，属于车辆自动驾驶技术领域。包括设置于线缆收放车上的视觉模块和自动驾驶模块，设置于电铲上的电铲模块。视觉模块采集线缆收放车周围的环境信息，提取感兴趣区域并发送到自动驾驶模块，为路径规划提供需要的信息；电铲模块将电铲定位和速度数据发送到自动驾驶模块，以便让线缆收放车了解电铲目前的姿态。自动驾驶模块接收到视觉模块和电铲模块的数据后，规划出行驶路径，以及计算相应的驱动控制量和电缆收放的控制量。本发明通过设置于电铲的电铲模块将电铲的定位和速度数据发送到线缆收放车中，可以让线缆收放车在跟踪电铲时保持安全的跟踪距离以及合适的电缆长度。
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公开(公告)号：CN115577553B
公开(公告)日：2025-01-24
申请号：CN202211330366.6
申请日：2022-10-27
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于数字孪生的旋回破碎机监测与性能预测的方法及系统，属于矿业机械设备性能预测领域。利用多传感器对破碎机关键参数进行实时采集并对破碎机进行状态监测；结合真实参数及工况建立旋回破碎机的动力学及离散元分析模型，对旋回破碎机的破碎过程进行仿真模拟，并获得破碎机的相关性能参数数据；通过对传感器所采集数据进行比较判断实现对旋回破碎机的工作状态的实时监测；通过将传感器获得的状态数据作为孪生数据，输入至预测模型对设备的性能参数进行实时预测；通过将破碎机实时状态数据作为输入，输入至破碎机动力学及离散元耦合仿真模型，进行破碎过程的动态仿真。快速准确的预测旋回破碎机的性能参数，实时反应设备的工作状态。
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公开(公告)号：CN115108409B
公开(公告)日：2024-08-30
申请号：CN202210927879.9
申请日：2022-08-03
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种矿用电铲线缆收放车自动跟踪系统，属于车辆自动驾驶技术领域。包括设置于线缆收放车上的视觉模块和自动驾驶模块，设置于电铲上的电铲模块。视觉模块采集线缆收放车周围的环境信息，提取感兴趣区域并发送到自动驾驶模块，为路径规划提供需要的信息；电铲模块将电铲定位和速度数据发送到自动驾驶模块，以便让线缆收放车了解电铲目前的姿态。自动驾驶模块接收到视觉模块和电铲模块的数据后，规划出行驶路径，以及计算相应的驱动控制量和电缆收放的控制量。本发明通过设置于电铲的电铲模块将电铲的定位和速度数据发送到线缆收放车中，可以让线缆收放车在跟踪电铲时保持安全的跟踪距离以及合适的电缆长度。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN117724499A
公开(公告)日：2024-03-19
申请号：CN202311767249.0
申请日：2023-12-20
Applicant: 吉林大学
IPC: G05D1/43 , G05D1/65 , G05D1/644 , G05D105/05
Abstract: 本发明涉及一种适合大型矿用电铲自主行驶的跟踪控制方法，属于车辆的无人驾驶控制领域。通过自主跟踪控制系统进行控制，所述自主跟踪控制系统包括RTK定位设备、PLC控制器及上位机。方法包括：在跟踪开始之前获取期望路径信息；上位机读入当前时刻RTK定位设备测量的电铲的位置信息和航向角以及电铲两侧履带的转速；设计滑模控制模块的滑模控制算法；将上位机计算出的vc、wc传入到PLC控制器中，由PLC控制器将其与之对应的频率值写入电铲两侧履带的变频器中。优点在于：使用该方法通用性强，不限定电铲外形尺寸，不会因电铲尺寸的改变而进行大范围修改，其次使用该控制方法可以减弱电铲行走过程中的抖振问题。
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公开(公告)号：CN115577553A
公开(公告)日：2023-01-06
申请号：CN202211330366.6
申请日：2022-10-27
Applicant: 吉林大学
IPC: G06F30/20 , G06F119/14
Abstract: 本发明涉及一种基于数字孪生的旋回破碎机监测与性能预测的方法及系统，属于矿业机械设备性能预测领域。利用多传感器对破碎机关键参数进行实时采集并对破碎机进行状态监测；结合真实参数及工况建立旋回破碎机的动力学及离散元分析模型，对旋回破碎机的破碎过程进行仿真模拟，并获得破碎机的相关性能参数数据；通过对传感器所采集数据进行比较判断实现对旋回破碎机的工作状态的实时监测；通过将传感器获得的状态数据作为孪生数据，输入至预测模型对设备的性能参数进行实时预测；通过将破碎机实时状态数据作为输入，输入至破碎机动力学及离散元耦合仿真模型，进行破碎过程的动态仿真。快速准确的预测旋回破碎机的性能参数，实时反应设备的工作状态。
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公开(公告)号：CN117740018A
公开(公告)日：2024-03-22
申请号：CN202311767212.8
申请日：2023-12-20
Applicant: 吉林大学
IPC: G01C21/34
Abstract: 本发明涉及一种适用于矿用电铲行走的路径规划方法，属于车辆路径规划领域。首先基于环境定位信息，使用可视图算法进行最短距离的路径规划，之后将可视图规划出的路径点作为混合A*算法的局部目标点，通过不断更新局部目标点，最终达到距离目标点n×Step处，之后使用共轭梯度算法与三次B样条曲线拟合对混合A*算法规划出的路径进行平滑拟合，最后使用Dubins曲线方法和动态窗口算法来避免到达目标点的过程中出现倒退的情况，综上将平滑后的路径与Dubins曲线或者动态窗口算法规划出的路径相结合，即可得到一条满足电铲运动学要求且无倒退的跟踪路径。所提方法便于后续的跟踪控制，缩短了到达目标点所用的时间。
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公开(公告)号：CN114372914A
公开(公告)日：2022-04-19
申请号：CN202210033914.2
申请日：2022-01-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种应用于矿用电铲上的机械式激光雷达点云预处理方法，属于工程车辆与环境感知技术领域。包括离群点滤除，振动畸变矫正及感兴趣区域提取三个步骤，将输入的一帧点云信息经过基于KD树的密度滤波方法滤除离群点，之后应用高频组合导航提供的里程计信息和惯性测量单元（IMU）信息将该帧点云所有点均统一至该帧点云最后一点时刻的车体坐标系下完成振动畸变矫正，最后经过感兴趣区域提取步骤保留电铲前方特定区域的点云信息，完成了整个点云预处理步骤。该方法在矫正了机械式激光雷达采集到的点云数据由于电铲振动而造成的畸变的同时，提取了所需的电铲前方的感兴趣区域。一定程度上提高了后续点云处理算法的精度及效率。
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公开(公告)号：CN114372914B
公开(公告)日：2022-09-13
申请号：CN202210033914.2
申请日：2022-01-12
Applicant: 吉林大学
Abstract: 本发明涉及一种应用于矿用电铲上的机械式激光雷达点云预处理方法，属于工程车辆与环境感知技术领域。包括离群点滤除，振动畸变矫正及感兴趣区域提取三个步骤，将输入的一帧点云信息经过基于KD树的密度滤波方法滤除离群点，之后应用高频组合导航提供的里程计信息和惯性测量单元（IMU）信息将该帧点云所有点均统一至该帧点云最后一点时刻的车体坐标系下完成振动畸变矫正，最后经过感兴趣区域提取步骤保留电铲前方特定区域的点云信息，完成了整个点云预处理步骤。该方法在矫正了机械式激光雷达采集到的点云数据由于电铲振动而造成的畸变的同时，提取了所需的电铲前方的感兴趣区域。一定程度上提高了后续点云处理算法的精度及效率。
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