使针对提升器械的位置和轮廓测量相关联的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使对由提升器械操纵的物体的位置和轮廓测量相关联的方法。该方法在配置为用于控制提升器械的中央控制单元中实施。该方法包括从至少一个位置传感器接收位置传感器数据(301)，所述传感器配置为在提升区域内执行提升器械的位置测量。确定提升器械的速度(303)并基于从位置传感器接收的位置数据细化要操纵的物体的位置。该方法还包括使细化的位置和轮廓数据相关联(305)以计算物体尺寸。寸。寸。

【技术实现步骤摘要】
使针对提升器械的位置和轮廓测量相关联的方法


[0001]本专利技术涉及一种用于关联针对提升器械执行的物体的位置和轮廓测量的方法，并且具体地涉及要由仓库中的提升器械处理的物体。

技术介绍

[0002]在例如仓库大厅、造船厂等的工业区域中的存储自动化的背景下，其中物体被定期存储和移动，物体可以由提升器械处理、移动和/或操纵。
[0003]提升器械1是例如桥式起重机、门式起重机或高架移动式起重机，通常包括小车2，小车2可以沿着水平轴线X在单个梁或轨道组3上移动，如图1所示。沿X轴的第一移动通常被称为短行程移动和/或小车移动。根据设备的类型，梁或轨道组3(也称为桥)也可以沿垂直于X轴的水平轴线Y移动，从而使小车能够沿X轴和Y轴移动。沿Y轴的第二移动通常被称为长程移动和/或桥或起重机移动。沿X轴的短行程和沿Y轴的长行程的可用量决定了提升器械1跨越的提升区域。
[0004]负载悬挂装置4与穿过小车2的缆绳相关联，缆绳5的长度由小车2控制以改变，从而使负载6能够沿竖直轴线Z移动，称为提升移动。
[0005]为了处理和移动提升区域内的物体，需要确定仓库大厅和位于其中的物体的二维(2D)或三维(3D)地图，包括位置、方向和形状以及物体本身周围的自由空间。
[0006]为此，安装在提升器械上或其附近的传感器可以用于在提升器械移动时扫描地面。例如，雷达或扫描仪/相机等传感器可以用于确定物体的位置、方向和轮廓。
[0007]然而，由于一个或多个传感器获取数据并将数据传送到中央处理控制单元以计算物体位置的延迟，通常执行缓慢且大量的移动以获取足够的数据以确定物体的位置，这延迟了提升器械的操作。
[0008]为了实现例如物体操纵的自动化等应用，物体位置的确定需要准确。否则，自动化是不可能的，物体操纵将需要由操作员手动执行。
[0009]现有技术的解决方案在于一种在要操纵的物体上方使用小车的系统。已知的解决方案使用两个扫描单元在物体上移动的同时扫描物体以确定其位置和尺寸。然后，需要另一移动来抓取物体。因此，该解决方案需要两个阶段(扫描阶段和操纵阶段)，从而引入时间损失、停止和启动小车电机的额外步骤，从而使系统恶化。
[0010]在另一种现有技术解决方案中，使用一个扫描单元在待处理的物体上缓慢移动，而物体在静止位置保持不动。
[0011]自动化应用通常需要精确地(例如小于5毫米)确定要操纵的每个物体的2D或3D位置和尺寸。与手动操纵相比，为了提高速度，需要通过减少传感器执行的运动和/或通过增强对传感器获取的数据的处理来有效地执行物体位置的确定。
[0012]因此，期望能够准确地确定提升器械要处理的物体，同时减少这种确定所需的时间，以增强提升器械的操作。
[0013]参考图2，提升器械1被显示为具有可沿轨道3移动的小车起重机2。小车2还配备有
定位系统7和扫描传感器8。
[0014]定位系统7，在这个例子中是雷达系统，包括无线电发射器和无线电检测器，将发射无线电波，该无线电波将被周围环境的结构反射，在这种情况下是墙壁9，雷达的检测器将检测到这些无线电波。这将允许确定小车和墙壁9之间的距离。为了进一步提高精度，可以在轨道3的远端处的固定参考位置安装第二无线电检测器。这将允许确定小车和轨道参考位置之间的距离。小车的移动可能会干扰正在发射的无线电波和正在被检测的无线电波。
[0015]包括光源和两个或更多个光传感器的扫描传感器8将通过光源发射光，该光将被存在于小车下方的物体10反射。反射光可以由扫描传感器8的光传感器检测。这将允许确定小车与其下方的物体10之间的距离。小车的移动会干扰所发射的光、在物体10上的反射以及光传感器对反射光的检测。
[0016]为了使用扫描传感器确定距离，需要确定发射、反射和检测到的光的飞行时间。因此，发射的光将使用可检测的脉冲，并且测量脉冲的发射与反射脉冲的检测之间产生的时间差。脉冲或间歇信号可以通过调制幅度和/或频率来产生。当光向物体传播并从该物体返回时，光传播了传感器和物体之间的距离的两倍距离。使用光速常数c和飞行时间(t2–
t1)，可以确定距离D。
[0017][0018]更先进的扫描传感器在确定飞行时间时还可以包括例如正弦信号的相位角差。检测反射脉冲和测量的原理保持不变。
[0019]无论使用何种类型的扫描传感器，脉冲和距离的时间测量都需要与传感器和物体相关位置的位置测量同步。当物体和传感器彼此相对移动时，这一点变得更加重要。这就是为什么迄今为止以低速执行物体扫描并且物体在静止位置保持静不动。

技术实现思路

[0020]因此，本专利技术的目的是提供一种有助于高速准确测量的方法。根据本专利技术，该目的通过提供一种用于将由提升器械操纵的物体的位置和轮廓的测量相关联的方法来实现，其中，该方法包括从至少一个位置传感器接收位置传感器数据，所述传感器配置为在提升区域内执行提升器械的位置测量。该方法还包括确定提升器械的速度，基于从位置传感器接收的位置数据细化要操纵的物体的位置，以及将细化的位置和轮廓数据相关联以计算物体尺寸。
[0021]该方法可以在配置控制提升器械的中央控制单元中实施，并包括以下内容。
[0022]根据一方面，提供了一种提升器械，包括设置有位置传感器和轮廓扫描仪的小车以及中央控制单元。并且其中中央控制单元配置为执行关联位置和轮廓测量的方法。
[0023]根据另一方面，提供了一种用于提升器械的中央控制单元，该中央控制单元配置为用于执行如本文所公开的方法。
[0024]根据另一方面，提供了一种可由处理器执行的计算机程序，计算机程序包括用于在由处理器执行时执行如本文所公开的方法的步骤的指令。
[0025]根据又一方面，提供了一种其上存储有计算机程序的非暂时性计算机可读存储介
质，所述计算机程序包括用于在由处理器执行时执行如本文公开的方法的步骤的指令。
附图说明
[0026]仅以举例的方式，将结合附图描述本公开的实施例，其中：
[0027]图1示意性地示出了提升器械的示例；
[0028]图2示意性地示出了具有传感器的提升器械的示例；
[0029]图3示出了根据本专利技术的用于关联提升区域中物体的位置和轮廓数据的方法的示例；
[0030]图4示出了测量、传送和处理的时间延迟的示例；
[0031]图5示出了校准过程的流程图的示例。
具体实施方式
[0032]参照图3，示出了用于使提升器械的提升区域中的物体的位置和轮廓测量相关联的方法的示例，该物体旨在由提升器械操纵。该方法可以在配置用于控制提升器械的中央控制单元中实施。
[0033]该方法包括从提升器械的至少一个位置传感器接收位置传感器数据301，该位置传感器配置为在提升区域内执行提升器械的位置测量。该方法还包括从位于提升器械上的至少一个轮廓扫描仪接收轮廓扫描仪数据302，轮廓扫描仪配置为对位于提升器械下方的物体执行轮廓测量。该方法进一步包括获本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于使对由提升器械操纵的物体的位置和轮廓测量相关联的方法，该方法在配置用于控制提升器械的中央控制单元中实施并且包括以下步骤：
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从至少一个位置传感器接收位置传感器数据(301)，所述传感器配置为在提升区域内执行提升器械的位置测量；
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确定提升器械的速度(303)；
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基于从位置传感器接收到的位置数据，细化待操纵物体的位置；
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使细化的位置和轮廓数据相关联(305)以计算物体尺寸。2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述提升器械的速度(303)包括获取所述提升器械的速度的历史数据并计算位置的演变。3.根据权利要求1所述的方法，其中，使细化的位置和轮廓数据相关联(305)包括基于与提升器械的速度相关联的预定时间延迟计算真实位置。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述时间延迟由校准过程预先确定。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的方法，还包括校准过程，包括：在提升区域的已知位置提供已知尺寸的参考物体；在提...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y博丁，A高德拉斯，C布朗德尔，JF卡瓦罗，
申请(专利权)人：施耐德电器工业公司，
类型：发明
国别省市：