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大型工程机械基于超宽带的姿态感知及安全空间规划系统

发布者: / 发布时间:2022-06-21 / 点击量:

成果简介:

  • 为解决泵车等大型工程机械在作业时频发的安全问题,以及自动浇筑对臂架姿态感知不准确的问题。首创将超宽带(UWB)精确定位技术应用于工程机械姿态感知,研制了UWB臂架厘米级感知定位系统;

  • 利用多节机械臂的结构特性和运动规律,提出了全套臂架精确定位方案,包括数据采集、数据滤波、目标跟踪和定位算法,研制了UWB定位引擎和软件;

  • 提出了一种基于层次包围盒的泵车臂架防碰撞方法,利用包围盒算法获取大型工程机械的工作空间内的障碍物位置,通过空间规划界定臂架安全工作空间,实时感知臂架姿态,一旦臂架运动到设定的障碍物范围内,立刻报警避免碰撞。

成果展示:

定位装置及监控软件

技术指标:

序号

指标名称

参数

1

频谱

2.4GHz到5.3GHz之间

2

定位距离

10m到200m之间

3

接口

CAN BUS,串口

4

空间安全告警信息发布间隔

小于2s

5

最少参考节点个数

4个

6

定位精度

5厘米

 

成果成熟度:

小试阶段

拥有知识产权情况:

序号

专利号

专利名称

状态

1

201610387406.9

一种基于压缩采样的定时同步方法、装置及系统

授权

2

201410362608.9

一种基于测距误差模型修正的无线定位方法

授权

3

201410379209.3

泵车间臂架姿态防碰撞检测方法及系统

授权

4

201210258083.5

定位机械臂上位置点的定位系统及工程机械设备

授权

5

204117307U

泵车间臂架防碰撞预警装置

授权

转化方式:

技术许可、技术入股等

预期市场分析:

  • 工程机械产业是我省的优势产业和重点发展产业。可安装本产品的工程机械,仅计算湖南省每年就有近5万,全国多达10万台,而且现有这些类型的机械保有量超过100万台,国外主动安全产品的售价为每套6000美元左右,目前没有别的企业单位开发相似产品,该市场产值可达几十亿元。同时该产品关键技术已申报专利,能得到10年以上的知识产权保护,这将为企业和地方财政收入带来巨大的经济效益,可替代进口、出口创汇。

  • 另外,本项目产品提供的精确姿态信息可以提供给其他主动安全设备使用,提高其他安全设备的安全性能,有助于提高我国工程机械整体的主动安全技术水平。

团队情况:

研发团队:

姚志强、李庆娜、盛孟刚

项目联系人:

姚志强

联系电话:

13807329553

电子邮箱:

yaozhiqiang@xtu.edu.cn