石材矿山叉装车智能辅助作业装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种石材矿山叉装车智能辅助作业装置，所述装置设置于叉装车上，所述装置包括一个ARM主控制器、一个摄像头、至少两个雷达、一个显示屏以及一个红色激光发射装置；所述摄像头、两个雷达、显示屏、红色激光发射装置均与所述ARM主控制器连接，所述摄像头安装在叉装车的两个货叉中间位置；两个雷达对称地安装在摄像头的两侧，同时保证两个雷达和摄像头处在同一个高度以及两个雷达和摄像头的中轴线平行；红色激光发射装置安装在摄像头的正下方，红色激光发射装置发射出的激光平行于水平面，所述摄像头、两个雷达、红色激光发射装置均能随叉装车的货叉上下垂直移动。本实用新型避免由于操作员估计不准而发生石材荒料重心偏移的现象发生。
【专利说明】
石材矿山叉装车智能辅助作业装置
技术领域
[0001]本实用新型属于石材机械领域，具体是涉及石材矿山叉装车的石材荒料智能辅助作业装置。
【背景技术】
[0002]叉装车是装载机细分市场的工程机械产品，叉装车集机、电、仪、液及数字信息为一体、具有高效、节能，智能、越野性好，使用灵活、安全可靠，性价比高等优点。荒料的铲运设备，换上铲斗可为石材矿区开山修路，铲运矿山面层土方，实现其“一机两用”功能。也用于发生自然灾害地区或战争时期清除道路路障和短途铲运物资等重要用途。
[0003]叉装车是利用装载机底盘基础研发的石材装运机械，兼具装载机和越野叉车的使用性能，可取代叉车、汽车吊、挖掘机用于石材矿山荒料场装卸荒料。叉装车装卸石材矿山荒料作业时，由于石材荒料的体积、重量都很大，操作人员都是通过观察石材荒料的形状再结合自身经验粗略判断出石材荒料的大致重心位置，然后进行装卸操作。然而，经验再丰富的操作员也会出现判断失误的时候，特别是对于经验不足的新手。当石材荒料的重心位置偏离叉装车的中间位置时，便会导致整个车身左右重量不均。这将会给工作人员增加操作难度;在长期受力不均的情况下，叉装车的工作装置和液压系统容易发生故障，导致使用寿命缩短，降低产品的可靠性，大大增加事故发生率;并且当石材荒料重心位置偏移较大时，会很容易发生石材掉落甚至翻车等危险。
[0004]因此，现有的石材矿山叉装车智能化程度还不高，无法自动识别出待装卸石材荒料的形状及其重心位置，一般只能凭借工作人员的经验进行判断，这经常会使石材荒料的重心位置偏移叉装车的中心位置，导致整个车身左右重量不同，这将会给工作人员增加操作难度。
【发明内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种石材矿山叉装车智能辅助作业装置，利用摄像头和雷达作为信息获取手段，红色激光发射装置作为瞄准器件，工作人员只需按照规定操作叉装车，便可以较为准确地找到待装卸石材荒料的重心位置，避免由于操作员估计不准而发生石材荒料重心偏移的现象发生。
[0006]本实用新型是这样实现的:一种石材矿山叉装车智能辅助作业装置，所述装置设置于叉装车上，所述装置包括一个ARM主控制器、一个摄像头、至少两个雷达、一个显示屏以及一个红色激光发射装置;所述摄像头、两个雷达、显示屏、红色激光发射装置均与所述ARM主控制器连接，所述摄像头安装在叉装车的两个货叉中间位置;两个雷达对称地安装在摄像头的两侧，同时保证两个雷达和摄像头处在同一个高度以及两个雷达和摄像头的中轴线平行;红色激光发射装置安装在摄像头的正下方，处于叉装车的中心位置上，红色激光发射装置发射出的激光平行于水平面，所述摄像头、两个雷达、红色激光发射装置均能随叉装车的货叉上下垂直移动。
[0007]进一步的，所述装置还包括一输入设备，所述输入设备与所述ARM主控制器连接。
[0008]进一步的，所述输入设备包括:启动键和停止键。
[0009]本实用新型的优点在于:本实用新型通过摄像头和雷达配合使用，准确绘制出待装卸荒料的形状;然后通过对石材荒料形状的处理，找出其重心位置将其标记在图片中并显示出来;最后，通过红色激光发射装置，标记处叉装车的中心所对准位置，并通过处理将叉装车中心对准位置和石材荒料重心所在位置显示在同一张图片中，这样操作员便可以很直观地看到“重心”和“中心”的偏移程度，然后调整叉装车位置，使“重心”和“中心”尽可能处在同一竖直线上，如此，石材荒料的重心将落在叉装车的中心位置，解决了重心偏移所带来的问题。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0011]请参阅图1所示，本实用新型的一种石材矿山叉装车智能辅助作业装置，所述装置设置于叉装车上，所述装置包括一个ARM主控制器1、一个摄像头2、至少两个雷达3、一个显示屏4以及一个红色激光发射装置5;所述摄像头2、两个雷达3、显示屏4、红色激光发射装置5均与所述ARM主控制器I连接，所述摄像头2安装在叉装车的两个货叉(未图示)中间位置；两个雷达3对称地安装在摄像头2的两侧，同时保证两个雷达3和摄像头2处在同一个高度以及两个雷达3和摄像头2的中轴线平行;红色激光发射装置5安装在摄像头2的正下方，处于叉装车的中心位置上，红色激光发射装置5发射出的激光平行于水平面，所述摄像头2、两个雷达3、红色激光发射装置5均能随叉装车的货叉上下垂直移动。
[0012]ARM主控制器I的作用为接收雷达3和摄像头2采集到的信息，并对信息进行处理，得出石材荒料的轮廓形状，判断出其重心位置并将其标记在轮廓图像上显示出来。
[0013]摄像头2的作用是拍摄石材荒料的正面图，由于石材荒料一般都是比较规则的立方体，故其正视图一般为长方形，之后记录其长、宽，此时的长宽为缩小了一定倍数的值，其值可以通过ARM主控制器I对图片的处理计算出来，以此确定石材荒料的正面形状。
[0014]雷达3的作用是测试出摄像头2成像平面到石材正面的距离，当左右雷达3测量距离值相同时即表明摄像头垂直于石材表面，此时摄像头2拍摄得到的石材荒料的图片将不会有失真。
[0015]显示屏4:操作人员通过车载显示屏观察待装卸石材荒料轮廓图像、石材荒料的重心位置以及视频捕捉到的激光点位置。
[0016]红色激光发射装置5的作用是标记出叉装车中心正对的位置，当ARM主控制器制成功判断出待装卸石材荒料的重心位置后，将会开启红色激光发射装置发射激光，同时会启动摄像头；当激光照射到石材荒料上的同时摄像头将会拍摄下石材荒料的图片，ARM主控制器通过图像处理得出激光点相对于石材荒料的位置数据，并在显示屏的石材荒料轮廓图像上标记出激光点位置，此时工作人员便能通过车载显示屏观察激光点位置(即叉装车中心对准位置)和石材荒料重心位置的偏移情况，然后调整叉装车左右位置使叉装车中心落在石材荒料重心垂直线上。
[0017]在本实用新型中，所述装置还包括一输入设备6，所述输入设备6与所述ARM主控制器I连接。所述输入设备包括:启动键和停止键。实际应用中输入设备根据实际需要还能包括其他的按键。
[0018]总之，本实用新型通过摄像头和雷达配合使用，准确绘制出待装卸荒料的形状;然后通过对石材荒料形状的处理，找出其重心位置将其标记在图片中并显示出来;最后，通过红色激光发射装置，标记处叉装车的中心所对准位置，并通过处理将叉装车中心对准位置和石材荒料重心所在位置显示在同一张图片中，这样操作员便可以很直观地看到“重心”和“中心”的偏移程度，然后调整叉装车位置，使“重心”和“中心”尽可能处在同一竖直线上，如此，石材荒料的重心将落在叉装车的中心位置，解决了重心偏移所带来的问题。
[0019]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应该涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
【主权项】
1.一种石材矿山叉装车智能辅助作业装置，其特征在于:所述装置设置于叉装车上，所述装置包括一个ARM主控制器、一个摄像头、至少两个雷达、一个显示屏以及一个红色激光发射装置;所述摄像头、两个雷达、显示屏、红色激光发射装置均与所述ARM主控制器连接，所述摄像头安装在叉装车的两个货叉中间位置;两个雷达对称地安装在摄像头的两侧，同时保证两个雷达和摄像头处在同一个高度以及两个雷达和摄像头的中轴线平行;红色激光发射装置安装在摄像头的正下方，处于叉装车的中心位置上，红色激光发射装置发射出的激光平行于水平面，所述摄像头、两个雷达、红色激光发射装置均能随叉装车的货叉上下垂直移动。2.根据权利要求1所述的石材矿山叉装车智能辅助作业装置，其特征在于:所述装置还包括一输入设备，所述输入设备与所述ARM主控制器连接。3.根据权利要求2所述的石材矿山叉装车智能辅助作业装置，其特征在于:所述输入设备包括:启动键和停止键。
【文档编号】H04N5/225GK205642738SQ201620447379
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月17日
【发明人】聂明星, 冯彬彬, 周爱君, 聂作先, 刘石坚, 黄诗浩, 谢文明, 邵明, 李光炀
【申请人】福建工程学院