基于视觉的挖掘机位姿测量虚拟传感器研究

来源：电子测量技术杂志2022年第9期北京时间：

作者：倪佳敏，马伟，童欣，谢文昕，冯浩，殷晨波

单位：1.南京工业大学 车辆与工程机械研究所，南京 211816; 2.南京工业大学-三一重机 挖掘机关键技术联合研究所，苏州 215300

摘要：针对传统拉线式位移传感器会因碰撞、恶劣天气等原因造成测量可靠性差、精度低等问题，提出一种通过神经网络建立油缸位移长度与标识点像素坐标间映射关系的挖掘机工作装置虚拟位移传感器系统。利用图像处理技术提取液压缸标识点的圆心像素坐标，以像素坐标和实际油缸位移信号作为输入，通过遗传算法优化的神经网络建立油缸位移与标识点圆心坐标的映射关系，预测油缸位移进而获得挖掘机工作装置的姿态。实验表明，该方法预测得到的油缸位移准确率高达99.5％，预测获得的工作装置姿态均方误差为1.1329，满足实际应用要求，可以应用于挖掘机位姿的实际测量中。

关键词：挖掘机;虚拟位移传感器;标识点坐标;神经网络;油缸位移

基金资助：国家青年科学基金（52105064）