本發(fā)明涉及挖掘機(jī)，具體涉及一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)有的挖掘機(jī)施工技術(shù)中，通常需要人工或傳統(tǒng)設(shè)備對(duì)施工區(qū)域的地質(zhì)條件進(jìn)行初步探測(cè)和評(píng)估。然而，這些方法存在以下不足：人工探測(cè)效率低：傳統(tǒng)方法依賴人工采樣和檢測(cè)，耗時(shí)耗力，且無法覆蓋大面積施工區(qū)域。信息不全面：傳統(tǒng)探測(cè)方法通常只能提供有限的地質(zhì)信息，難以全面了解施工區(qū)域的地表起伏、障礙物分布以及土壤硬度等關(guān)鍵參數(shù)。此外，人工還具有實(shí)時(shí)性差：現(xiàn)有技術(shù)無法在施工過程中實(shí)時(shí)獲取地質(zhì)信息，導(dǎo)致施工方案無法根據(jù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整；此外，人工探測(cè)還具有安全性不足：在復(fù)雜地形或危險(xiǎn)環(huán)境中，人工探測(cè)存在安全隱患等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足，本發(fā)明的目的是提出一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，來解決以上背景技術(shù)部分提到的問題。

2、本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、本發(fā)明提供一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，所述可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)包括：車架，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述車架上的回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述車架四周的深度圖像采集單元，以及控制器，所述控制器分別與所述回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)構(gòu)、以及深度圖像采集單元連接；

4、所述控制方法包括以下步驟：

5、s1、以所述可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心為圓心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過所述深度圖像采集單元獲取半徑為r的待施工范圍內(nèi)的深度圖片；

6、s2、以所述深度圖片構(gòu)建待施工范圍的三維地形模型；

7、s3、根據(jù)三維地形模型中地表起伏數(shù)據(jù)集和障礙物分布圖，生成初始非線性挖掘軌跡，其中，所述初始非線性挖掘軌跡中包括多個(gè)間隔設(shè)置的采樣點(diǎn)；

8、s4、控制所述可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)歷遍所述初始非線性挖掘軌跡鐘的采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，在采樣過程中通過所述深度圖像采集單元實(shí)時(shí)采集采樣點(diǎn)的深度圖像，并根據(jù)所述采樣點(diǎn)的深度圖像判斷該采樣點(diǎn)的硬度是否超過設(shè)定值并進(jìn)行標(biāo)注；

9、s5、最終生成待施工范圍內(nèi)的三維地形-地質(zhì)硬度模型。

10、本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供了一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，具有以下有益效果：

11、一、動(dòng)化探測(cè)與建模：通過深度圖像采集單元和控制器，能夠自動(dòng)獲取施工區(qū)域的深度圖片，并構(gòu)建包含地表起伏數(shù)據(jù)集和障礙物分布圖的三維地形模型，顯著提高施工前的地形評(píng)估效率。

12、二、實(shí)時(shí)硬度檢測(cè)：在采樣過程中，通過實(shí)時(shí)采集采樣點(diǎn)的深度圖像，能夠快速判斷土壤硬度是否超過設(shè)定值，并進(jìn)行標(biāo)注，為施工方案的調(diào)整提供實(shí)時(shí)依據(jù)。

13、三、高效采樣與覆蓋：通過生成初始非線性挖掘軌跡和均勻布設(shè)采樣點(diǎn)，能夠以最少的采樣點(diǎn)覆蓋整個(gè)施工區(qū)域，提高采樣效率。

14、四、綜合模型生成：最終生成的三維地形-地質(zhì)硬度模型包含地表起伏、障礙物分布和土壤硬度信息，為施工規(guī)劃、設(shè)備調(diào)度和安全管理提供全面的數(shù)據(jù)支持。

15、五、適應(yīng)復(fù)雜環(huán)境：能夠在復(fù)雜地形和危險(xiǎn)環(huán)境中安全作業(yè)，減少人工干預(yù)，降低施工風(fēng)險(xiǎn)。

16、通過上述有益效果，本發(fā)明能夠顯著提升挖掘機(jī)在復(fù)雜施工環(huán)境中的智能化水平，為高效、安全的施工提供技術(shù)保障。

技術(shù)特征：

1.一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，所述可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)包括：車架，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)置在所述車架上的回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)構(gòu)，設(shè)置在所述車架四周的深度圖像采集單元，以及控制器，所述控制器分別與所述回轉(zhuǎn)挖掘機(jī)構(gòu)、以及深度圖像采集單元連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，在步驟s2中，所述以所述深度圖片構(gòu)建待施工范圍的三維地形模型的步驟具體包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，在步驟s3中，還進(jìn)一步包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，在步驟s4中，控制所述可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)歷遍所述初始非線性挖掘軌跡鐘的采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣的步驟具體包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，在步驟s4中，所述在采樣過程中通過所述深度圖像采集單元實(shí)時(shí)采集采樣點(diǎn)的深度圖像，并根據(jù)所述采樣點(diǎn)的深度圖像判斷該采樣點(diǎn)的硬度是否超過設(shè)定值并進(jìn)行標(biāo)注的步驟具體包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，還可以進(jìn)一步包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，其特征在于，所述步驟s2具體包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的控制方法，包括：以所述可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸心為圓心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，通過深度圖像采集單元獲取半徑為R的待施工范圍內(nèi)的深度圖片；以深度圖片構(gòu)建待施工范圍的三維地形模型；根據(jù)三維地形模型中地表起伏數(shù)據(jù)集和障礙物分布圖，生成初始非線性挖掘軌跡，其中，初始非線性挖掘軌跡中包括多個(gè)間隔設(shè)置的采樣點(diǎn)；控制可自動(dòng)探測(cè)地質(zhì)硬度的挖掘機(jī)歷遍初始非線性挖掘軌跡鐘的采樣點(diǎn)進(jìn)行采樣，在采樣過程中通過深度圖像采集單元實(shí)時(shí)采集采樣點(diǎn)的深度圖像，并根據(jù)采樣點(diǎn)的深度圖像判斷該采樣點(diǎn)的硬度是否超過設(shè)定值并進(jìn)行標(biāo)注；最終生成待施工范圍內(nèi)的三維地形?地質(zhì)硬度模型。

技術(shù)研發(fā)人員：郭俊鋒,陳興達(dá),蘇燦鋒,羅齊全,曾忠晏,劉紹峰,郭俊陽(yáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：福建華南重工機(jī)械制造有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15