一种清篦机控制系统和方法

技术特征：
1.一种清篦机控制系统，其特征在于：包括：工业相机，获取煤篦子图像和清篦机运动图像并发送至工控机；数据采集模块，获取清篦机的位姿数据和液压系统的状态数据并发送至工控机；工控机，基于获取的图像信息划分相邻两组清篦机的作业区域，具体为：以每一组清篦机转动中心点为圆心，最短距离为半径获得的扇形范围为理论死区，以相邻两组清篦机的理论死区边缘的切线为分界线，得到每一组清篦机的正常作业区域和死区，每一组清篦机的正常作业范围覆盖相邻一组清篦机的死区范围；工控机，根据工业相机获取的图像信息判断煤篦子被堵塞区域所在的范围，基于划分的作业区域选择所需的清理区域，根据位姿数据和状态数据向清篦机发出指令，执行清理任务。2.如权利要求1所述的一种清篦机控制系统，其特征在于：基于划分的作业区域选择所需的清理区域，工控机根据位姿数据和状态数据向清篦机发出指令，包括：若清理区域包含其中一组清篦机的正常作业范围，则控制与该区域对应的清篦机单独作业；若包含相邻两组清篦机的正常作业范围，则控制两组清篦机同时作业清理对应的煤篦子区域；若清理区域包含其中一组清篦机的死区范围，则控制相邻的另一组清篦机作业，以覆盖该死区范围；若清理区域全部为死区，则根据设定的顺序依次控制每一组清篦机作业交叉作业；若清理区域同时包含正常作业区域和死区范围，则正常作业区域的清理任务优先级高于死区范围。3.如权利要求1所述的一种清篦机控制系统，其特征在于：所述清篦机位于待清理的煤篦子一侧，包括与机械臂连接的末端执行机构，清篦机与液压站连接，通过液压站提供动力实现转动、俯仰、伸缩和末端执行机构动作；机械臂带动末端执行机构伸缩至最短距离为理论死区的半径。4.如权利要求1所述的一种清篦机控制系统，其特征在于：所述数据采集模块包括连接在清篦机上的角度传感器、长度传感器、接近开关传感器和连接在液压站上的压力传感器以及温度传感器，角度传感器包含旋转角角度传感器和俯仰角角度传感器。5.如权利要求4所述的一种清篦机控制系统，其特征在于：所述长度传感器检测清篦机伸缩长度；接近开关传感器确定清篦机的极限位置；温度和压力传感器采集液压站的温度和压力。6.如权利要求1所述的一种清篦机控制系统，其特征在于：还具有可编程逻辑控制器，用于接收和处理数据采集模块获取的数据，接受工控机发送的控制信号和向工控机发送清篦机系统状态信号，可编程逻辑控制器还与翻车机控制系统通讯连接。7.一种清篦机控制方法，其特征在于：包括以下步骤：工控机基于获取的图像信息划分相邻两组清篦机的作业区域：以每一组清篦机转动中心点为圆心，最短距离为半径获得的扇形范围为理论死区，以相邻两组清篦机的理论死区边缘的切线为分界线，得到每一组清篦机的正常作业区域和死区，每一组清篦机的正常作业范围覆盖相邻一组清篦机的死区范围；根据所选择的清理区域，工控机基于位姿数据和状态数据向清篦机发出指令，具体为：
若清理区域包含其中一组清篦机的正常作业范围，则控制与该区域对应的清篦机单独作业；若包含相邻两组清篦机的正常作业范围，则控制两组清篦机同时作业清理对应的煤篦子区域；若清理区域包含其中一组清篦机的死区范围，则控制相邻的另一组清篦机作业，以覆盖该死区范围；若清理区域全部为死区，则根据设定的顺序依次控制每一组清篦机作业交叉作业；若清理区域同时包含正常作业区域和死区范围，则正常作业区域的清理任务优先级高于死区范围。8.如权利要求7所述的一种清篦机控制方法，其特征在于：若清理区域全部为死区，则首先调动第一清篦机作业清理第二清篦机的死区范围，此时第二清篦机保持原点位置不动作，待第一清篦机完成清理任务并返回原点后，第二清篦机开始作业，清理第一清篦机的死区直至任务完成并返回原点。9.如权利要求7所述的一种清篦机控制方法，其特征在于：工控机控机对获取的图像信息进行校正与变换后输出显示。10.如权利要求7所述的一种清篦机控制方法，其特征在于：执行清理任务之前，基于翻车机控制系统获取翻车机的作业状态，在翻车机未作业时，可编程逻辑控制器向工控机发送解除锁定指令。

技术总结
本发明涉及一种清篦机控制系统和方法，包括工业相机，获取煤篦子图像和清篦机运动图像并发送至工控机；数据采集模块，获取清篦机的位姿数据和液压系统的状态数据并发送至工控机；工控机，基于获取的图像信息划分相邻两组清篦机的作业区域：以每一组清篦机转动中心点为圆心，最短距离为半径获得的扇形范围为理论死区，以相邻两组清篦机的理论死区边缘的切线为分界线，得到每一组清篦机的正常作业区域和死区，每一组清篦机的正常作业范围覆盖相邻一组清篦机的死区范围；根据工业相机获取的图像信息判断煤篦子被堵塞区域所在的范围，工控机基于划分的作业区域选择所需的清理区域，根据位姿数据和状态数据向清篦机发出指令，执行清理任务。理任务。理任务。


技术研发人员：张成梁 李建雨 葛荣雨 高贯磊 张文斌 刘浩
受保护的技术使用者：济南大学
技术研发日：2022.10.26
技术公布日：2023/2/3