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龍圖騰網(wǎng)恭喜華北理工大學申請的專利一種基于機器視覺的裝載機輔助控制系統(tǒng)獲國家發(fā)明授權專利權，本發(fā)明授權專利權由國家知識產(chǎn)權局授予，授權公告號為：CN119501952B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權局官網(wǎng)在2025-05-16發(fā)布的發(fā)明授權授權公告中獲悉：該發(fā)明授權的專利申請?zhí)?專利號為：202510072805.5，技術領域涉及：B25J9/16；該發(fā)明授權一種基于機器視覺的裝載機輔助控制系統(tǒng)是由黃祺祥;曾望婷;吳坷;王夢豪;李靚;崔博;劉新蕊;張學東設計研發(fā)完成，并于2025-01-17向國家知識產(chǎn)權局提交的專利申請。

本一種基于機器視覺的裝載機輔助控制系統(tǒng)在說明書摘要公布了：本發(fā)明屬于裝載機輔助控制領域，具體是公開了一種基于機器視覺的裝載機輔助控制系統(tǒng)，系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集模塊、目標檢測模塊、智能移動模塊和裝載路徑規(guī)劃模塊。本發(fā)明通過基于語義分割的分類方法對障礙物和裝載物進行分類，將分割結果與深度圖像進行融合，得到標記點云，并將障礙物和裝載物映射在場地的2D格網(wǎng)中，通過DWA算法和FGM算法進行裝載機移動路徑規(guī)劃，能夠更準確地識別和分類場地中的不同物體，規(guī)劃出避免碰撞的路徑，提高作業(yè)安全性；對裝載過程中的裝載成本建立數(shù)學模型，使用并行遺傳算法對成本問題進行優(yōu)化，減少不必要的運動和能耗，降低燃料消耗和設備磨損。

本發(fā)明授權一種基于機器視覺的裝載機輔助控制系統(tǒng)在權利要求書中公布了：1.一種基于機器視覺的裝載機輔助控制系統(tǒng)，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集模塊、目標檢測模塊、智能移動模塊和裝載路徑規(guī)劃模塊；所述數(shù)據(jù)采集模塊，由安裝在裝載機上的4個RGB-D攝像頭采集RGB圖像和深度圖像，深度圖像的深度幀與RGB-D攝像頭坐標對齊；所述目標檢測模塊對障礙物和裝載物進行分類，得到分割結果；所述智能移動模塊將分割結果與深度圖像進行融合，得到標記點云，并將障礙物和裝載物映射在場地的2D格網(wǎng)中，通過DWA算法和IFGM算法進行裝載機移動路徑規(guī)劃；所述裝載路徑規(guī)劃模塊對裝載機的裝載臂運動路徑進行規(guī)劃，以使得裝載過程中的裝載成本最小化；智能移動模塊通過點云重建的方法將障礙物和裝載物映射在場地的2D格網(wǎng)中，所述點云重建的方法，具體包括以下步驟：步驟B1：將分割結果與深度圖像進行融合，得到標記點云，標記點云由XYZL點組成，XYZL點為點的坐標信息和語義分割中分配的分割標簽，計算點坐標，所用公式如下： ；式中，是真實世界坐標，是深度圖像的坐標，是深度圖像在點處的深度值，是RGB-D攝像頭的固有矩陣；步驟B2：使用點云庫對生成的標記點云進行過濾和下采樣，得到重構點云；步驟B3：使用2D網(wǎng)格將裝載機的工作空間表示為離散網(wǎng)格，對2D網(wǎng)格進行更新，將重構點云中點的坐標投影到2D網(wǎng)格的坐標上，所用公式如下： ；式中，是坐標投影到2D網(wǎng)格上的坐標，和是坐標與2D網(wǎng)格的原點和尺寸相關的偏移量，為地圖分辨率，單位為米；步驟B4：裝載機根據(jù)更新后的2D網(wǎng)格，使用結合DWA算法和IFGM算法的路徑規(guī)劃算法對移動路徑進行規(guī)劃；裝載路徑規(guī)劃模塊使用并行遺傳算法對裝載臂運動路徑進行規(guī)劃，所述并行遺傳算法具體包括以下步驟：步驟C1：設裝載機在裝載期間不允許移動，裝載成本包括裝載時間、耗油、安全風險和裝載人員操作難度，對裝載臂的動作建立數(shù)學模型，并將裝載路徑定義為一個結構，所述結構為遺傳算法搜索提供獨立的配置，對裝載路徑進行優(yōu)化，對優(yōu)化問題進行數(shù)學表示，所用公式如下； ；式中，是表示裝載路徑的字符串，是中的第個結構，是中的第條邊，是的長度，是裝載臂與地面的夾角，是裝載臂的旋轉角度，是裝載臂的裝載長度，是載荷的旋轉角度；步驟C2：定義裝載路徑的2個指標，分別為沿不同方向移動單元的總數(shù)和兩種配置之間不相同參數(shù)的數(shù)量，并得到裝載路徑的求值函數(shù)，所用公式如下： ； ；式中，和分別是兩個指標函數(shù)，和分別是兩個不同的結構，是縮放因子，是分段函數(shù)，為0時，為0，否則，為1，是求值函數(shù)，是距離成本，是裝載切換成本，和是常數(shù)比例因子；步驟C3：計算路徑規(guī)劃的最大優(yōu)化問題，使裝載成本最小化，將最大優(yōu)化問題中的硬約束作為損失函數(shù)加入到適應度函數(shù)中，所用公式如下； ；式中，是適應度函數(shù)，是第個表示裝載路徑的字符串，是移動成本，是自定義的碰撞違規(guī)編號；步驟C4：使用仿真軟件對裝載路徑進行仿真，測試裝載路徑的可行性，如果可行，則作為最優(yōu)裝載路徑輸出，否則，重新進行規(guī)劃。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯(lián)系本專利的申請人或專利權人華北理工大學，其通訊地址為：063509 河北省唐山市曹妃甸新城渤海大道21號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。