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AI360全景影像系統(tǒng)融合激光雷達(dá)-挖掘機(jī)應(yīng)用案例為挖掘機(jī)應(yīng)用解決了以下問(wèn)題,提升了作業(yè)安全性和效率:
一、消除復(fù)雜作業(yè)盲區(qū)的三維障礙物檢測(cè)
1. 盲區(qū)建模
- 激光雷達(dá)生成高精度點(diǎn)云數(shù)據(jù),與360全景影像的2D畫面進(jìn)行時(shí)空對(duì)齊,實(shí)現(xiàn)三維場(chǎng)景重建。例如,在挖掘機(jī)旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、鏟斗下方等傳統(tǒng)視覺盲區(qū),激光雷達(dá)可實(shí)時(shí)構(gòu)建厘米級(jí)精度的三維模型,完整覆蓋作業(yè)半徑內(nèi)的障礙物分布。
- 典型應(yīng)用:在狹窄工地作業(yè)時(shí),可識(shí)別鏟斗后方1-3米內(nèi)的管道、鋼筋等細(xì)小障礙物,避免碰撞損壞設(shè)備。
2. 動(dòng)態(tài)障礙物追蹤
- 通過(guò)激光雷達(dá)與AI視覺融合,系統(tǒng)可實(shí)時(shí)追蹤移動(dòng)目標(biāo)(如工人、工程車輛),結(jié)合卡爾曼濾波算法預(yù)測(cè)其運(yùn)動(dòng)軌跡,提前觸發(fā)聲光預(yù)警。例如,當(dāng)人員進(jìn)入挖掘機(jī)臂展范圍時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)鎖定目標(biāo)并標(biāo)記危險(xiǎn)等級(jí)。
二、提升復(fù)雜地形下的作業(yè)精度與安全性
1. 地形自適應(yīng)導(dǎo)航
- 激光雷達(dá)掃描作業(yè)區(qū)域地形(如礦坑、斜坡),生成三維高程地圖,輔助挖掘機(jī)自動(dòng)調(diào)整鏟斗角度和行進(jìn)路徑,避免因地面塌陷或坡度異常導(dǎo)致的傾覆事故。
- 數(shù)據(jù)支持:在礦區(qū)場(chǎng)景中,系統(tǒng)可識(shí)別±15°的坡度變化,并動(dòng)態(tài)調(diào)整液壓系統(tǒng)出力參數(shù)。
2. 挖掘與避障
- 結(jié)合激光雷達(dá)測(cè)距數(shù)據(jù)(精度達(dá)±2cm)和AI算法,系統(tǒng)實(shí)時(shí)計(jì)算鏟斗與目標(biāo)物(如地下管線)的距離,通過(guò)駕駛艙屏幕顯示動(dòng)態(tài)標(biāo)線,指導(dǎo)操作手完成毫米級(jí)精度的避讓操作。
三、增強(qiáng)惡劣環(huán)境下的可靠性
1. 全天候作業(yè)能力
- 激光雷達(dá)不受光照條件影響,在夜間、霧霾或強(qiáng)光環(huán)境下仍可提供穩(wěn)定數(shù)據(jù),與遠(yuǎn)紅外熱成像互補(bǔ),實(shí)現(xiàn)24小時(shí)連續(xù)作業(yè)。例如,在夜間施工時(shí),激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)權(quán)重提升至60%,主導(dǎo)避障決策[[歷史對(duì)話]]。
2. 抗干擾性能優(yōu)化
- 通過(guò)多傳感器異構(gòu)冗余設(shè)計(jì)(激光雷達(dá)+視覺+超聲波),系統(tǒng)在粉塵、雨雪等干擾場(chǎng)景下自動(dòng)切換主導(dǎo)傳感器,保障數(shù)據(jù)連續(xù)性。測(cè)試表明,在PM10>500μg/m3的粉塵環(huán)境中,系統(tǒng)仍能保持>90%的障礙物識(shí)別率。
四、智能化作業(yè)流程優(yōu)化
1. 自動(dòng)化路徑規(guī)劃
- 基于激光雷達(dá)構(gòu)建的三維地圖,系統(tǒng)可自動(dòng)規(guī)劃挖掘機(jī)的行進(jìn)路線和作業(yè)順序,減少30%以上的無(wú)效移動(dòng)。例如,在土方工程中,系統(tǒng)根據(jù)實(shí)時(shí)地形數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)調(diào)整挖斗軌跡,提升15%-20%的作業(yè)效率。
2. 碰撞風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判
- 通過(guò)融合激光雷達(dá)與毫米波雷達(dá)數(shù)據(jù),系統(tǒng)可提-5秒預(yù)測(cè)機(jī)械臂與周邊設(shè)施(如高壓線、建筑墻體)的碰撞風(fēng)險(xiǎn),并自動(dòng)觸發(fā)緊急制動(dòng)。
五、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的遠(yuǎn)程管理
1. 作業(yè)過(guò)程數(shù)字化存檔
- 激光雷達(dá)點(diǎn)云數(shù)據(jù)與全景視頻同步上傳至云平臺(tái),生成可回溯的三維作業(yè)日志,用于事故分析或施工質(zhì)量評(píng)估。
2. 遠(yuǎn)程協(xié)同作業(yè)
- 管理人員通過(guò)三維可視化界面實(shí)時(shí)監(jiān)控多臺(tái)挖掘機(jī)的作業(yè)狀態(tài),遠(yuǎn)程調(diào)整傳感器參數(shù)(如激光雷達(dá)掃描頻率),適應(yīng)不同工況需求。
應(yīng)用案例
- 某鐵礦項(xiàng)目:融合激光雷達(dá)的挖掘機(jī)系統(tǒng)使盲區(qū)事故率下降,同時(shí)單機(jī)月均挖方量提升。
- 城市地鐵建設(shè):在直徑多米的豎井施工中,系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)±3cm的挖掘精度,避免多次管線誤觸事故。
通過(guò)上述技術(shù)路徑,車侶系統(tǒng)將挖掘機(jī)從依賴人工經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)設(shè)備,升級(jí)為具備環(huán)境感知-決策-執(zhí)行閉環(huán)能力的智能作業(yè)終端,降低事故風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)提升工程效益。