地面接合工具磨损和损失检测系统和方法与流程

本公开涉及一种用于检测物体随时间的磨损的系统和方法，并且更具体地涉及一种用于使用成像技术检测一个或多个地面接合工具(get)随时间的磨损或损失的系统和方法。

背景技术：

1、机器可以用于在工地执行各种任务。例如，机器可以用于挖掘、移动、成形、勾画轮廓和/或移除工地处存在的材料，诸如砂砾、混凝土、沥青、土壤和/或其他材料。这些机器可以包括用于收集此类材料的铲斗，并且该铲斗可以包括一组get，例如诸如齿，以松开材料。get还可以包括在齿之间附接到铲斗的护罩以保护铲斗的边缘。随着时间的推移，get磨损并且大小减小，降低了它们的有效性，使得铲斗更难以收集工地材料。get还可以从铲斗断裂。当未检测到get断裂时，get可以与工地材料混合并且可以对下游处理设备诸如破碎机或粉碎机造成损坏。作业机器可以利用磨损检测系统以在下游设备发生损坏之前识别磨损或断裂的get。

2、一种提供磨损检测系统的尝试描述于美国专利申请公开第2016/0237640号(“'640公开”)，其公布于2016年8月18日。'640公开描述了一种用于监测土方作业设备的地面接合产品的系统和工具，该系统和工具监测那些产品的特性，诸如零件标识、存在、状况、使用和/或性能。虽然'640公开的监测工具可以包括光检测和测距(“lidar”)传感器，但是所公开的lidar传感器是静态的并且不采用允许以不同视场或分辨率扫描物体的自适应扫描技术。此外，在'640公开中描述的监测工具仅提供具有不优于大约2厘米的准确度和精确度的粗略物体检测。

3、依赖于低分辨率和非自适应扫描lidar传感器对于检测get中的磨损存在缺点。首先，大约2厘米的分辨率确实提供了get的有效或精确测量，因为毫米数量级(或更低)的测量是优选的。此外，非自适应扫描lidar要求lidar传感器维持固定的视场，防止图像捕获的调整和/或捕获的图像信息的分辨率的改变。结果，'640公开中描述的系统在检测get磨损或损失时可能易于出错，并且不能以期望的精度水平提供测量。本文所描述的系统和方法旨在解决这些问题中的一个或多个。

技术实现思路

1、根据第一方面，一种用于检测get的磨损或损失的方法包括从与作业机器相关联的一个或多个传感器接收第一成像数据。第一成像数据包括与作业机器的至少一个get相关的数据。第一成像数据以第一分辨率识别至少一个get。该方法识别第一成像数据内的感兴趣区域，该感兴趣区域包括与至少一个get相关的数据。该方法控制lidar传感器以捕获对应于所识别的感兴趣区域的第二成像数据。第二成像数据以高于第一分辨率的第二分辨率识别至少一个get。该方法基于第二成像数据生成至少一个get的三维点云，并且基于该三维点云确定至少一个get的磨损水平或损失。

2、根据另外的方面，get磨损检测系统包括与作业机器相关联的一个或多个传感器、一个或多个处理器，以及存储可执行指令的非暂时性计算机可读介质。一个或多个传感器中的至少一个是lidar传感器。可执行指令在由处理器执行时使该处理器执行包括从一个或多个传感器接收第一成像数据的操作。第一成像数据包括与作业机器的至少一个get相关的数据。第一成像数据以第一分辨率识别get。这些操作还包括：识别第一成像数据内的感兴趣区域，该第一成像数据包括与至少一个get相关的数据；以及控制lidar传感器以第二分辨率捕获对应于所识别的感兴趣区域的第二成像数据，该第二分辨率高于该第一分辨率。这些操作还包括基于第二成像数据生成至少一个get的三维点云，以及基于该三维点云确定至少一个get的磨损水平或损失。

3、根据另一方面，一种作业机器包括：铲斗，该铲斗包括至少一个get；立体照相机，该立体照相机包括左图像传感器和右图像传感器；lidar传感器；一个或多个处理器；以及非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质存储可执行指令，该可执行指令在由一个或多个处理器执行时使一个或多个处理器执行操作。这些操作包括接收由左图像传感器捕获的至少一个get的左图像和接收由右图像传感器捕获的至少一个get的右图像。这些操作还包括基于左图像和右图像生成密集立体视差图，并且基于该密集立体视差图识别感兴趣区域。这些操作还包括控制lidar传感器以基于所识别的感兴趣区域捕获成像数据。成像数据以高于左图像或右图像的分辨率捕获至少一个get。这些操作还包括基于成像数据生成至少一个get的三维点云，并且基于该三维点云确定至少一个get的磨损水平或损失。

技术特征：

1.一种计算机实施的方法，包括：

2.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中从其接收所述第一成像数据的所述一个或多个传感器包括所述lidar传感器。

3.根据权利要求2所述的计算机实施的方法，其中：

4.根据权利要求1所述的计算机实施的方法，其中：

5.根据权利要求4所述的计算机实施的方法，其中确定所述至少一个get的所述磨损水平或损失还包括：

6.一种系统(110)，包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其中确定所述至少一个get的所述磨损水平或损失至少部分地基于所述至少一个get的基于cad的模型。

8.根据权利要求6所述的系统，其中所述lidar传感器使用第一视场捕获所述第一成像数据并且使用第二视场捕获所述第二成像数据，其中所述第一视场比所述第二视场宽。

9.根据权利要求6所述的系统，其中：

10.根据权利要求9所述的系统，其中确定所述至少一个get的所述磨损水平或损失还包括：

技术总结
示例磨损检测系统(110)从与作业机器(100)相关联的一个或多个传感器(126、128)接收第一成像数据。该第一成像数据包括与作业机器的至少一个地面接合工具(GET)(125)相关的数据。示例系统识别感兴趣区域，该感兴趣区域包括第一成像数据内的至少一个GET的数据。基于所识别的感兴趣区域，示例系统控制LiDAR传感器(126)捕获第二成像数据，该第二成像数据捕获具有比第一成像数据更高分辨率的至少一个GET。示例系统基于第二成像数据生成至少一个GET的三维点云，并且基于三维点云确定至少一个GET的磨损水平或损失。

技术研发人员：L·A·米安索,T·A·奥布拉克,J·M·普鲁泽克,R·A·怀斯,S·N·马修
受保护的技术使用者：卡特彼勒公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25