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基于改进Canny算子的电铲自动装载目标边缘检测方法 被引量：1
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作者 史智杰 乔建强 《现代工业经济和信息化》 2022年第10期18-20,48,共4页
对电铲自动装载目标边缘的准确、自动检测,是实现智能电铲自动装载作业的关键。结合电铲自动装载作业的实际需求,对Canny算子存在的弱边缘检测准确率低的问题,提出了一种基于边缘隶属度的电铲自动装载目标边缘检测方法。该方法构造了一... 对电铲自动装载目标边缘的准确、自动检测,是实现智能电铲自动装载作业的关键。结合电铲自动装载作业的实际需求,对Canny算子存在的弱边缘检测准确率低的问题,提出了一种基于边缘隶属度的电铲自动装载目标边缘检测方法。该方法构造了一种新的边缘隶属度图来代替梯度图,综合利用了梯度、局部梯度差、梯度方差等多种信息,有效提高了对弱边缘的检测准确性。同时,针对Canny算子存在的滞后连接双阈值需要人为设定,自适应性不高的问题,提出一种基于Otsu的双阈值自动计算方法,有效提高了边缘检测的自适应性。经过实验验证,提出的改进方法能够有效保留弱边缘信息,边缘更加连续完整,自适应性更好,能够有效满足电铲自动装载作业需求。 展开更多
关键词 智能电铲 自动装载 边缘检测 CANNY
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基于堆料面预测模型的电铲三维挖掘轨迹规划
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作者 黎柿汪 张天赐 +3 位作者 付涛 李光 孙刚 宋学官 《大连理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期582-591,共10页
为实现智能化电铲在露天矿山实时节能的挖掘,提出了一种基于堆料面预测模型的能耗最优挖掘轨迹规划方法.该方法通过激光雷达获取实际堆料面点云感知外部环境,并基于点云数据,采用多项式响应面(PRS)法对堆料面形貌进行建模,实现轨迹规划... 为实现智能化电铲在露天矿山实时节能的挖掘,提出了一种基于堆料面预测模型的能耗最优挖掘轨迹规划方法.该方法通过激光雷达获取实际堆料面点云感知外部环境,并基于点云数据,采用多项式响应面(PRS)法对堆料面形貌进行建模,实现轨迹规划中动态挖掘体积计算;然后,采用拉格朗日方程建立电铲工作装置动力学模型计算挖掘能耗,采用高次多项式对挖掘轨迹进行插值,将挖掘时间和能耗分别作为优化变量和优化目标,以挖掘过程中几何条件与电机性能等为约束,实现真实料场环境中高效的三维挖掘轨迹规划.实验结果表明,基于多项式响应面法的堆料面模型精度能达到95%以上且建模时间在0.05 s内;挖掘轨迹规划可满足实时性要求,计算结果可靠且所得轨迹能有效应用于电铲自主挖掘. 展开更多
关键词 智能电铲 多项式响应面(PRS)法 堆料面预测模型 能耗最优 轨迹规划
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基于NSGA-Ⅱ的智能化电铲多目标最优挖掘轨迹规划
3
作者 陈广玲 张天赐 +2 位作者 付涛 王林涛 宋学官 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2024年第2期142-149,共8页
为实现智能化电铲实时节能的挖掘,提出了一种基于非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-Ⅱ)的智能化电铲多目标最优挖掘轨迹规划方法。首先,通过拉格朗日方程建立智能化电铲工作装置动力学模型;然后,使... 为实现智能化电铲实时节能的挖掘,提出了一种基于非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II,NSGA-Ⅱ)的智能化电铲多目标最优挖掘轨迹规划方法。首先,通过拉格朗日方程建立智能化电铲工作装置动力学模型;然后,使用高次多项式对挖掘轨迹进行插值,将挖掘轨迹寻优问题转化为多项式系数寻优问题,最后,以挖掘时间最短及单位体积物料的挖掘能耗最小作为优化目标,以电机性能与挖掘过程中几何条件等作为约束,利用多目标优化平台PlatEMO,将NSGA-Ⅱ作为多目标优化算法,指定待优化问题的目标函数及约束函数,获取到多目标优化Pareto最优解集,基于决策偏好设置权重并根据TOPSIS法获取最优解,得到多目标最优挖掘轨迹规划结果。结果表明,优化后挖掘轨迹满足实时节能的挖掘要求。 展开更多
关键词 智能化电铲 动力学模型 非支配排序遗传算法 挖掘轨迹规划 多目标优化
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