基于双目识别技术的挖掘机智能化控制系统

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摘要:在无人操作情况 下，为实施挖掘作业,设计挖掘机的智能化控制系统。该系统由视觉识别、执行机.
构驱动、运动检测3部分组成,可以协调工作完成作业计划。详细介绍了适合于挖掘作业对象物特征的双目视
觉识别系统,经过数据处理获取对象物体积、相对位置的计算方法,根据计算结果自行规划作业,由单片机驱动.
执行机构,并检测运动状况。在模型试验中,该系统可以达到预期的设计要求,适当调整算法,此系统也可安装
/ K; u. J% V; C: F在其它工程机械上实现更多作业的控制。
$ d. p6 c% v, [/ c" z目前在采矿业中，正铲挖掘机代替了大量的人
力劳动，大大提高了工作效率，起着不可替代的作
& ~9 `8 @. Q& r2 Q! h, r' P, X2 ?用。但还存在--些问题:
(1)操作人员的工作状态受环境、情绪、身体等
状况影响,在开始时状态最好,效率最高,随着工作
5 N' R7 ]3 G. b' L时间推移效率逐渐下降,不能连续长时间进行工作，
降低了生产效率。
1 V* m) j- a3 x(2) 操作人员正在操作机器、专心于自己的工
作时，容易忽视挖掘区域中其他的人员或设备,有可
% `' Z1 H3 ?# p+ a& K能造成意外事故。
(3) 在有毒、高温、易崩塌等恶劣环境中，操作
% y5 P3 s1 v# X$ }1 }; S% S# Y人员的安全和健康受到严重威胁，无法驾驶挖掘机
进入其中作业。
以上这些问题使挖掘机的应用受到了很大的限
制,需要设计正铲挖掘机的智能化控制系统。在无人
% y0 X* S2 j: Z) D. O; C操作的情况下，以更高的效率完成预期的作业,保证
人员安全和顺利施工。
1总体设计
传统挖掘机的一- 般工作流程为:①操作人员观
察对象物的位置和大小;②双手分别拉动左、右操纵
杆控制挖掘机履带直行、左拐、右拐;③到达对象物
位置后,控制铲斗挖起- -铲物料并倒入自卸车。如此
动作重复数次直到对象物大部分被挖走。
在挖掘机智能化控制系统的设计中。操作人员
% X  P+ o9 o5 ]8 L的判断、控制全由智能化的软硬件代替。控制系统的
# D5 \0 J: ~; e' x" G4 H9 M- V的流程图如图1所示。
/ ~& H8 Y4 p1 ~7 o: v+ i( g系统的硬件由一台现场计算机(_上位机)、双目
  ^' G( {/ [! F+ g) F9 d3 W视觉系统和单片机系统(下位机)组成。由视觉识别
4 o* Y; b2 e: O3 U5 x# @系统搜索对象物,当发现对象物时,输入图像数据到
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埋头拉线ing

这个系统的核心技术就是算法