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龙图腾网恭喜华北理工大学申请的专利一种基于机器视觉的装载机辅助控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN119501952B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-05-16发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510072805.5，技术领域涉及：B25J9/16；该发明授权一种基于机器视觉的装载机辅助控制系统是由黄祺祥;曾望婷;吴坷;王梦豪;李靓;崔博;刘新蕊;张学东设计研发完成，并于2025-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于机器视觉的装载机辅助控制系统在说明书摘要公布了：本发明属于装载机辅助控制领域，具体是公开了一种基于机器视觉的装载机辅助控制系统，系统包括：数据采集模块、目标检测模块、智能移动模块和装载路径规划模块。本发明通过基于语义分割的分类方法对障碍物和装载物进行分类，将分割结果与深度图像进行融合，得到标记点云，并将障碍物和装载物映射在场地的2D格网中，通过DWA算法和FGM算法进行装载机移动路径规划，能够更准确地识别和分类场地中的不同物体，规划出避免碰撞的路径，提高作业安全性；对装载过程中的装载成本建立数学模型，使用并行遗传算法对成本问题进行优化，减少不必要的运动和能耗，降低燃料消耗和设备磨损。

本发明授权一种基于机器视觉的装载机辅助控制系统在权利要求书中公布了：1.一种基于机器视觉的装载机辅助控制系统，其特征在于，包括数据采集模块、目标检测模块、智能移动模块和装载路径规划模块；所述数据采集模块，由安装在装载机上的4个RGB-D摄像头采集RGB图像和深度图像，深度图像的深度帧与RGB-D摄像头坐标对齐；所述目标检测模块对障碍物和装载物进行分类，得到分割结果；所述智能移动模块将分割结果与深度图像进行融合，得到标记点云，并将障碍物和装载物映射在场地的2D格网中，通过DWA算法和IFGM算法进行装载机移动路径规划；所述装载路径规划模块对装载机的装载臂运动路径进行规划，以使得装载过程中的装载成本最小化；智能移动模块通过点云重建的方法将障碍物和装载物映射在场地的2D格网中，所述点云重建的方法，具体包括以下步骤：步骤B1：将分割结果与深度图像进行融合，得到标记点云，标记点云由XYZL点组成，XYZL点为点的坐标信息和语义分割中分配的分割标签，计算点坐标，所用公式如下： ；式中，是真实世界坐标，是深度图像的坐标，是深度图像在点处的深度值，是RGB-D摄像头的固有矩阵；步骤B2：使用点云库对生成的标记点云进行过滤和下采样，得到重构点云；步骤B3：使用2D网格将装载机的工作空间表示为离散网格，对2D网格进行更新，将重构点云中点的坐标投影到2D网格的坐标上，所用公式如下： ；式中，是坐标投影到2D网格上的坐标，和是坐标与2D网格的原点和尺寸相关的偏移量，为地图分辨率，单位为米；步骤B4：装载机根据更新后的2D网格，使用结合DWA算法和IFGM算法的路径规划算法对移动路径进行规划；装载路径规划模块使用并行遗传算法对装载臂运动路径进行规划，所述并行遗传算法具体包括以下步骤：步骤C1：设装载机在装载期间不允许移动，装载成本包括装载时间、耗油、安全风险和装载人员操作难度，对装载臂的动作建立数学模型，并将装载路径定义为一个结构，所述结构为遗传算法搜索提供独立的配置，对装载路径进行优化，对优化问题进行数学表示，所用公式如下； ；式中，是表示装载路径的字符串，是中的第个结构，是中的第条边，是的长度，是装载臂与地面的夹角，是装载臂的旋转角度，是装载臂的装载长度，是载荷的旋转角度；步骤C2：定义装载路径的2个指标，分别为沿不同方向移动单元的总数和两种配置之间不相同参数的数量，并得到装载路径的求值函数，所用公式如下： ； ；式中，和分别是两个指标函数，和分别是两个不同的结构，是缩放因子，是分段函数，为0时，为0，否则，为1，是求值函数，是距离成本，是装载切换成本，和是常数比例因子；步骤C3：计算路径规划的最大优化问题，使装载成本最小化，将最大优化问题中的硬约束作为损失函数加入到适应度函数中，所用公式如下； ；式中，是适应度函数，是第个表示装载路径的字符串，是移动成本，是自定义的碰撞违规编号；步骤C4：使用仿真软件对装载路径进行仿真，测试装载路径的可行性，如果可行，则作为最优装载路径输出，否则，重新进行规划。

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