基于固定场景下的装载机自主作业关键技术开发与应用研究

需求的背景和应用场景

在露天矿山地销煤装车场景中，传统的装载作业高度依赖人工操作，不仅效率低下，而且存在较高的安全风险。随着自动化和智能化技术的快速发展，实现装载机的自主作业成为提升作业效率、降低人工成本和安全风险的重要途径。本技术需求旨在通过开展基于固定场景下的装载机自主作业关键技术研究，解决当前装载作业中存在的痛点问题。该技术将应用于露天矿山、大型物流港口等需要高效、安全进行煤炭装载的场景，通过智能化升级，实现装载作业的全面自动化和智能化管理。

要解决的关键技术问题

1. 装载机定点装车作业功能：研究装载机在固定区位下的高精度定位与定点装车技术，确保装载机能够准确对准装车位，实现稳定、连续的装车作业。
2. 位置识别与姿态感知：开发装载机位置识别系统和姿态感知技术，利用先进的传感器和算法，实时监测装载机的位置和姿态，为自主作业提供精确的数据支持。
3. 车辆识别功能：研究车辆识别技术，实现对来往运煤车辆的自动识别，包括车型、车牌号等信息，为智能调度和装载量优化提供基础数据。
4. 自动化控制系统：开发一套高效、稳定的自动化控制系统，集成位置识别、姿态感知、车辆识别等技术，实现煤炭的精准装载、实时计量和智能调度。
5. 无人化指挥系统：构建无人化指挥平台，实现远程监控和自动化装车作业，降低对人工操作的依赖，提高作业安全性和效率。
6. 智能配煤算法：研究智能配煤算法，根据煤炭种类、车辆信息以及装载需求，优化装载量，实现煤炭的高效、合理利用。同时，算法需具备异常情况的智能处理能力，确保在突发情况下能够迅速调整装载策略，保障作业连续性。

效果要求

1. 提高作业效率：通过实现装载机的自主作业，显著提高装车效率，减少人工干预，提升整体作业流程的自动化水平。
2. 降低人工成本和安全风险：无人化指挥系统的引入将大幅减少现场作业人员，降低人工成本，并通过远程监控和智能化管理，有效避免安全事故的发生。
3. 提升装载精度和计量准确性：自动化控制系统和智能配煤算法的应用，将实现煤炭的精准装载和实时计量，提高装载质量和计量准确性。
4. 增强智能化水平：通过整合自动化技术、智能化技术，构建完整的装载机自主作业系统，提升整个装载作业的智能化水平，为露天矿山、物流港口等行业的智能化升级提供有力支撑。
5. 具备创新性和竞争优势：本技术需求的研究与实施，将推动装载机作业技术的革新，形成具有自主知识产权的核心技术，为企业在市场竞争中赢得优势。