【技术实现步骤摘要】
本专利技术主要涉及矿山车辆，具体涉及一种矿山车辆卸载位置选取方法、产品、介质及设备。
技术介绍
1、矿卡作业有一种场景，需要将采剥下来的土堆排入到排土区中。在排土区设置有高度1.5m左右，厚度约1m的土料挡墙，矿卡需要后轮靠近挡墙才能将运载的物料倾斜至挡墙外。经过实际作业，发现后轮靠近挡墙面临如下困难点：
2、（a）作业区更新频繁，无法离线指定卸载停车位置。
3、由于作业的推进，卸载挡墙面往前动态推进，导致无法使用静态地图等离线方法制定卸载停靠位置。因此需要实时构建地图，根据地图进行寻找合适的卸载点。
4、（b）挡墙不规则
5、如图1所示，挡墙不规则的原因一方面是由于推土机工作较难生成较为平直的挡墙，另外一方面，上一车卸载不完全，部分物料遗留在挡墙面内。传统寻找停车位置的方法需要先求出挡墙整体的角度，然后根据挡墙角度进行卸载。但由于挡墙的不规则性，根据整体挡墙的角度停车，矿卡车辆往往无法完全靠上挡墙。
6、（c）挡墙前容易留有石块
7、主要原因为前一车卸载时，石块滚落至停车区域，若将石块统一按照停车障碍物进行停车，则会造成排土点利用不充分，造成矿卡运行效率降低。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的技术问题，本专利技术提供一种操作简便、卸载位置选取精准快速的矿山车辆卸载位置选取方法、产品、介质及设备。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：
3、一种矿山车辆卸载位置选取方法
4、s1、获取预设卸载点周边点云数据；
5、s2、从预设卸载点周边点云数据中提取挡墙边界线；
6、s3、通过滑竿模型计算每一个滑动位置的停车代价，以停车代价最低的滑动点作为最优卸载位置；其中滑竿模型与挡墙边界线组成一个封闭区域，以此封闭区域的面积作为停车代价；
7、步骤s3的具体过程为：
8、通过将长度为车宽的滑竿以固定步长d进行滑动，从头部滑动到尾部，计算出每个滑动点的停车代价；在滑动过程中储存最小停车代价与最小停车代价对应的位置；若最小停车代价小于可停车阈值n，则以最小停车代价位置对应为最优卸载位置。
9、优选地，采用离散积分的方式计算得到封闭区域面积，封闭区域面积a计算方式为：
10、
11、
12、其中：
13、a表示挡墙边界线与滑竿模型组成图形的封闭区域面积；
14、l1表示滑杆模型的起点；
15、l2表示滑杆模型的终点；
16、表示挡墙边界线与滑竿组成的单元面积；
17、表示滑竿与x轴组成的单元面积；
18、s表示与之和。
19、优选地，在计算停车代价时，若石块障碍物入侵车辆安全包络，计算出石块障碍物与车辆的横向距离，并将横向距离乘以增益参数以作为停车代价补偿。
20、优选地，在步骤s3之后，还包括步骤s4：对最优卸载位置进行校验。
21、优选地，采用最大横移距离校验方法或/和停车姿态角偏差校验方法来对最优卸载位置进行校验；
22、其中最大横移距离校验方法为：最优卸载位置与原卸载位置距离投影至x轴分量需小于预设距离阈值；
23、停车姿态角偏差校验方法为：最优卸载位置与原卸载位置距离航向角之差的绝对值需小于预设角度阈值；
24、其中原卸载位置为没有考虑挡墙形状的预先指定的卸载位置。
25、优选地，在步骤s2中，采用基于德洛内三角网的alpha-shape算法来提取挡墙边界线。
26、优选地，采用基于德洛内三角网的alpha-shape算法来提取挡墙边界线的具体过程为：
27、构建于德洛内三角网，计算delaunay三角网中的三角形的外接圆半径r，利用德洛内三角网中的空圆特性，保留r<α的三角形，筛选出符合alpha-shape的德洛内三角边确定alpha-shape，遍历alpha-shape中所有的三角形，若相邻的边中不属于alpha-shape的边，则为边界边；其中α为预设半径。
28、本专利技术还公开了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
29、本专利技术进一步公开了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
30、本专利技术还公开了一种计算机设备，包括相互连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器运行时执行如上所述方法的步骤。
31、与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
32、本专利技术的矿山车辆卸载位置选取方法，主要应用于自动驾驶车辆在泊车终点有不规则障碍物的场景；通过使用alpha-shape非栅格化方法提取挡墙边界线，能够对含有凹形点云处理，获得准确的挡墙边界线；采用滑竿计算每一个滑动位置的停车代价，能够在不规则挡墙中选取合适的停车卸载位置，能够保证矿卡卸载物料能够尽可能多的排至挡土墙下，并能在部分带有障碍物的场景下也能完成挡墙停靠。上述方法整体操作简便且卸载位置选取精准快速。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，采用离散积分的方式计算得到封闭区域面积，封闭区域面积A计算方式为：
3.根据权利要求1或2所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，在计算停车代价时，若石块障碍物入侵车辆安全包络，计算出石块障碍物与车辆的横向距离，并将横向距离乘以增益参数以作为停车代价补偿。
4.根据权利要求1或2所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，在步骤S3之后，还包括步骤S4：对最优卸载位置进行校验。
5.根据权利要求4所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，采用最大横移距离校验方法或/和停车姿态角偏差校验方法来对最优卸载位置进行校验；
6.根据权利要求1或2所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，在步骤S2中，采用基于德洛内三角网的Alpha-Shape算法来提取挡墙边界线。
7.根据权利要求6所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，采用基于德洛内三角网的Alpha-Shape算法来提取挡墙边界线
8.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器运行时执行如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
10.一种计算机设备，包括相互连接的存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序在被处理器运行时执行如权利要求1-7中任意一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，采用离散积分的方式计算得到封闭区域面积，封闭区域面积a计算方式为：
3.根据权利要求1或2所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，在计算停车代价时，若石块障碍物入侵车辆安全包络，计算出石块障碍物与车辆的横向距离，并将横向距离乘以增益参数以作为停车代价补偿。
4.根据权利要求1或2所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，在步骤s3之后，还包括步骤s4：对最优卸载位置进行校验。
5.根据权利要求4所述的矿山车辆卸载位置选取方法，其特征在于，采用最大横移距离校验方法或/和停车姿态角偏差校验方法来对最优卸载位置进行校验；
6.根据权利要求1或2所述的矿山车...
【专利技术属性】
技术研发人员：尚敬，徐绍龙，刘良杰，吕亮，黄佳德，王佳，黄鹏，黄帅，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。