1.本发明涉及智能化控制技术领域，具体涉及一种用于斗轮机的姿态感知系统。
背景技术：2.斗轮机一般指斗轮堆取料机，是指一种用于大型干散货堆场的既能堆料又能取料的连续输送的高效装卸机械。由可俯仰和水平摆动的胶带输送臂及其前端的斗轮、机架、运行机构组成，胶带可双向运行，取料时由斗轮取料经输送臂送出，堆料时则由主输送机运来的货物经由输送臂投向堆场；利用斗轮连续取料，用机上的带式输送机连续堆料的有轨式装卸机械；它是散状物料(散料)储料场内的专用机械，是在斗轮挖掘机的基础上演变而来的，可与卸车(船)机、带式输送机、装船(车)机组成储料场运输机械化系统,生产能力每小时可达1万多吨；斗轮堆取料机的作业有很强的规律性，易实现自动化。
3.煤炭堆取作业是火电厂电力生产的关键环节之一，斗轮堆取料机作为煤炭堆取的主要设备，目前多数仍采用人工操作的方式运行，但是人工作业仍存在作业精度低、作业不规范、作业效率低等问题，而随着近些年无人控制系统的发展，这一技术也被运用到斗轮机上面，但是在实际生产中无法让设备更好地自动定位寻找作业切入点，无法根据实际堆料情况准确控制斗轮机的姿态，主要原因是因为缺乏对斗轮机姿态的实时感知系统。
技术实现要素：4.针对上述问题本发明提供了一种用于斗轮机的姿态感知系统，目的是为了解决上述背景技术中提出的通过对斗轮机姿态的实时感知，从而根据实际堆料情况准确控制斗轮机更好地自动定位寻找作业切入点的技术问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于斗轮机的姿态感知系统，包括堆料煤场，所述堆料煤场的上方设有封闭场棚，所述封闭场棚的内部设有图像识别机构，所述堆料煤场的中部设有轮机轨道，所述轮机轨道的中部设有斗轮机本体，所述斗轮机本体的上部设有姿态捕捉机构。
6.进一步的，所述封闭场棚包括场棚支架，所述场棚支架的外侧设有封闭膜。
7.进一步的，所述图像识别机构包括多个前后摄像头、多个侧摄像头和多个俯视摄像头，多个所述前后摄像头分别设于所述封闭场棚的内部两端，多个所述侧摄像头分别设于所述封闭场棚的内部两侧，多个所述俯视摄像头均设于所述封闭场棚的内部顶面。
8.进一步的，所述斗轮机本体包括尾车，所述尾车设于所述轮机轨道的中部，所述尾车的上方设有回转机构，所述回转机构的一侧设有臂架，所述臂架的一端设有斗轮机构。
9.进一步的，所述姿态捕捉机构包括固定识别点单元，所述固定识别点单元的下端设于所述回转机构的顶面中部，所述固定识别点单元的中部转动连接识别联动机构的一端，所述识别联动机构的另一端转动连接活动识别点单元的中部，所述活动识别点单元的下端转动连接于俯仰活动块的顶面中部，所述俯仰活动块的底面设于所述臂架的顶面中部。
10.进一步的，所述固定识别点单元和所述活动识别点单元均包括识别点本体，所述识别点本体的底面设于联动曲轴的上端。
11.进一步的，所述识别点本体呈立方体设置，所述识别点本体相对的两组侧面识别图案分别呈对称设置，所述识别点本体的顶面识别图案呈中心对称设置。
12.进一步的，所述识别联动机构包括多个活动连杆单元，多个所述活动连杆单元的一端分别转动连接于所述联动曲轴的两侧，多个所述活动连杆单元的另一端分别咬合连接于连杆伸缩单元的中部，多个所述连杆伸缩单元的两端分别转动连接于多个联动连杆的两端。
13.进一步的，所述活动连杆单元包括活动连杆本体，所述活动连杆本体的一端转动连接万向节，所述万向节转动连接于所述联动曲轴的一侧，所述活动连杆本体的另一端设有齿条，所述齿条咬合连接于所述连杆伸缩单元的中部。
14.进一步的，所述连杆伸缩单元包括连杆伸缩管，所述连杆伸缩管的中部转动连接多个齿轮，多个所述齿轮的两侧分别咬合连接所述活动连杆单元的另一端，所述连杆伸缩管的两端分别转动连接于多个联动连杆的一端。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.通过多个识别点配合多方向图像识别摄像头实现对斗轮机的姿态感知；通过识别联动机构保证识别点方向不变，进一步保证了图像识别的准确性。
附图说明
17.图1是本发明外观结构示意图；
18.图2是本发明内部结构打开示意图；
19.图3是本发明场棚支架和图像识别机构结构示意图；
20.图4是本发明斗轮机本体和姿态捕捉机构结构示意图；
21.图5是本发明姿态捕捉机构结构示意图；
22.图6是本发明固定识别点单元和活动识别点单元结构示意图一；
23.图7是本发明固定识别点单元和活动识别点单元结构示意图二；
24.图8是本发明识别联动机构结构剖切示意图。
25.图中：1、堆料煤场；2、封闭场棚；21、场棚支架；22、封闭膜；3、图像识别机构；31、前后摄像头；32、侧摄像头；33、俯视摄像头；4、轮机轨道；5、斗轮机本体；51、尾车；52、回转机构；53、臂架；54、斗轮机构；6、姿态捕捉机构；61、固定识别点单元；611、识别点本体；612、联动曲轴；62、识别联动机构；621、活动连杆单元；6211、活动连杆本体；6212、万向节；6213、齿条；622、连杆伸缩单元；6221、连杆伸缩管；6222、齿轮；623、联动连杆；63、活动识别点单元；64、俯仰活动块。
具体实施方式
26.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更加全面的描述，附图中给出了本发明的若干实施例，但是本发明可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本发明公开的内容更加透彻全面。
27.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上
也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
28.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语知识为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
29.实施例，请着重参考图1-2，一种用于斗轮机的姿态感知系统，包括堆料煤场1，所述堆料煤场1的上方设有封闭场棚2，所述封闭场棚2的内部设有图像识别机构3，所述堆料煤场1的中部设有轮机轨道4，所述轮机轨道4的中部设有斗轮机本体5，所述斗轮机本体5的上部设有姿态捕捉机构6。
30.实施例，请着重参考图2，所述封闭场棚2包括场棚支架21，所述场棚支架21的外侧设有封闭膜22。
31.实施例，请着重参考图3，所述图像识别机构3包括多个前后摄像头31、多个侧摄像头32和多个俯视摄像头33，多个所述前后摄像头31分别设于所述封闭场棚2的内部两端，多个所述侧摄像头32分别设于所述封闭场棚2的内部两侧，多个所述俯视摄像头33均设于所述封闭场棚2的内部顶面，此设计通过多个图像识别摄像头分别从前后左右同时对识别点进行图像识别，从而实现对斗轮机的回转和俯仰姿态进行实时感知。
32.实施例，请着重参考图4，所述斗轮机本体5包括尾车51，所述尾车51设于所述轮机轨道4的中部，所述尾车51的上方设有回转机构52，所述回转机构52的一侧设有臂架53，所述臂架53的一端设有斗轮机构54。
33.实施例，请着重参考图4-5，所述姿态捕捉机构6包括固定识别点单元61，所述固定识别点单元61的下端设于所述回转机构52的顶面中部，所述固定识别点单元61的中部转动连接识别联动机构62的一端，所述识别联动机构62的另一端转动连接活动识别点单元63的中部，所述活动识别点单元63的下端转动连接于俯仰活动块64的顶面中部，所述俯仰活动块64的底面设于所述臂架53的顶面中部，此设计通过识别联动机构62保证固定识别点单元61和活动识别点单元63方向保持不变，确保图像识别的准确性。
34.实施例，请着重参考图6-7，所述固定识别点单元61和所述活动识别点单元63均包括识别点本体611，所述识别点本体611的底面设于联动曲轴612的上端，此设计通过联动曲轴612保证识别联动机构62可以全方向联动不受限制，。
35.实施例，请着重参考图6-7，所述识别点本体611呈立方体设置，所述识别点本体611相对的两组侧面识别图案分别呈对称设置，所述识别点本体611的顶面识别图案呈中心对称设置，此设计通过不同图案保证方向识别不易出错。
36.实施例，请着重参考图8，所述识别联动机构62包括多个活动连杆单元621，多个所述活动连杆单元621的一端分别转动连接于所述联动曲轴612的两侧，多个所述活动连杆单元621的另一端分别咬合连接于连杆伸缩单元622的中部，多个所述连杆伸缩单元622的两端分别转动连接于多个联动连杆623的两端，所述活动连杆单元621包括活动连杆本体6211，所述活动连杆本体6211的一端转动连接万向节6212，所述万向节6212转动连接于所述联动曲轴612的一侧，所述活动连杆本体6211的另一端设有齿条6213，所述齿条6213咬合
连接于所述连杆伸缩单元622的中部，所述连杆伸缩单元622包括连杆伸缩管6221，所述连杆伸缩管6221的中部转动连接多个齿轮6222，多个所述齿轮6222的两侧分别咬合连接所述活动连杆单元621的另一端，所述连杆伸缩管6221的两端分别转动连接于多个联动连杆623的一端，此设计通过连杆伸缩单元622和联动连杆623的配合形成平行四边形结构，通过其内部的多个齿轮6222配合齿轮6222使对应的多个活动连杆本体6211始终保持相同的伸缩量，继而通过多个活动连杆单元621和多个联动曲轴612形成更大的平行四边形结构，实现多个识别点在任意姿态下方向保持一致。
37.操作原理：首先通过连杆伸缩单元622和联动连杆623的配合形成平行四边形结构，通过其内部的多个齿轮6222配合齿轮6222使对应的多个活动连杆本体6211始终保持相同的伸缩量，继而通过多个活动连杆单元621和多个联动曲轴612形成更大的平行四边形结构，实现多个识别点在任意姿态下方向保持一致，确保图像识别的准确性，通过识别点不同方向的不同图案保证方向识别不易出错，进一步确保图像识别的准确性，通过多个图像识别摄像头分别从前后左右同时对识别点进行图像识别，从而实现对斗轮机的回转和俯仰姿态进行实时感知。
38.上述结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种用于斗轮机的姿态感知系统，包括堆料煤场(1)，其特征在于：所述堆料煤场(1)的上方设有封闭场棚(2)，所述封闭场棚(2)的内部设有图像识别机构(3)，所述堆料煤场(1)的中部设有轮机轨道(4)，所述轮机轨道(4)的中部设有斗轮机本体(5)，所述斗轮机本体(5)的上部设有姿态捕捉机构(6)。2.根据权利要求1所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述封闭场棚(2)包括场棚支架(21)，所述场棚支架(21)的外侧设有封闭膜(22)。3.根据权利要求1所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述图像识别机构(3)包括多个前后摄像头(31)、多个侧摄像头(32)和多个俯视摄像头(33)，多个所述前后摄像头(31)分别设于所述封闭场棚(2)的内部两端，多个所述侧摄像头(32)分别设于所述封闭场棚(2)的内部两侧，多个所述俯视摄像头(33)均设于所述封闭场棚(2)的内部顶面。4.根据权利要求1所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述斗轮机本体(5)包括尾车(51)，所述尾车(51)设于所述轮机轨道(4)的中部，所述尾车(51)的上方设有回转机构(52)，所述回转机构(52)的一侧设有臂架(53)，所述臂架(53)的一端设有斗轮机构(54)。5.根据权利要求4所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述姿态捕捉机构(6)包括固定识别点单元(61)，所述固定识别点单元(61)的下端设于所述回转机构(52)的顶面中部，所述固定识别点单元(61)的中部转动连接识别联动机构(62)的一端，所述识别联动机构(62)的另一端转动连接活动识别点单元(63)的中部，所述活动识别点单元(63)的下端转动连接于俯仰活动块(64)的顶面中部，所述俯仰活动块(64)的底面设于所述臂架(53)的顶面中部。6.根据权利要求5所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述固定识别点单元(61)和所述活动识别点单元(63)均包括识别点本体(611)，所述识别点本体(611)的底面设于联动曲轴(612)的上端。7.根据权利要求6所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述识别点本体(611)呈立方体设置，所述识别点本体(611)相对的两组侧面识别图案分别呈对称设置，所述识别点本体(611)的顶面识别图案呈中心对称设置。8.根据权利要求6所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述识别联动机构(62)包括多个活动连杆单元(621)，多个所述活动连杆单元(621)的一端分别转动连接于所述联动曲轴(612)的两侧，多个所述活动连杆单元(621)的另一端分别咬合连接于连杆伸缩单元(622)的中部，多个所述连杆伸缩单元(622)的两端分别转动连接于多个联动连杆(623)的两端。9.根据权利要求8所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述活动连杆单元(621)包括活动连杆本体(6211)，所述活动连杆本体(6211)的一端转动连接万向节(6212)，所述万向节(6212)转动连接于所述联动曲轴(612)的一侧，所述活动连杆本体(6211)的另一端设有齿条(6213)，所述齿条(6213)咬合连接于所述连杆伸缩单元(622)的中部。10.根据权利要求8所述的一种用于斗轮机的姿态感知系统，其特征在于：所述连杆伸缩单元(622)包括连杆伸缩管(6221)，所述连杆伸缩管(6221)的中部转动连接多个齿轮
(6222)，多个所述齿轮(6222)的两侧分别咬合连接所述活动连杆单元(621)的另一端，所述连杆伸缩管(6221)的两端分别转动连接于多个联动连杆(623)的一端。
技术总结本发明提供了一种用于斗轮机的姿态感知系统，包括堆料煤场，所述堆料煤场的上方设有封闭场棚，所述封闭场棚的内部设有图像识别机构，所述堆料煤场的中部设有轮机轨道，所述轮机轨道的中部设有斗轮机本体，所述斗轮机本体的上部设有姿态捕捉机构，该发明通过多个识别点配合多方向图像识别摄像头实现对斗轮机的姿态感知；通过识别联动机构保证识别点方向不变，进一步保证了图像识别的准确性。进一步保证了图像识别的准确性。进一步保证了图像识别的准确性。
技术研发人员：焦立刚 张风涛 曹永齐 张宁 王大治 王帅 王建勋 尹东杰 李景重 马超 朱健 丛日辉 毛成林 曲鹏 赵宇 彭军
受保护的技术使用者：北京中盛博方智能技术有限公司
技术研发日：2022.06.25
技术公布日：2022/11/1
