一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统，在用于吊装集装箱的吊具上设置伸缩杆，所述伸缩杆可沿所述吊具的侧面向外伸展及向内收缩；还包括：图像传感器；所述图像传感器设置在所述伸缩杆向外伸展的一端，用于采集位于所述图像传感器下方区域的图像；处理器；所述处理器用于对所述伸缩杆采集的图像分别进行计算，得到不同坐标系下的空间点云图。本实用新型专利技术提供的用于集装箱装卸作业的动态测量系统，实现了对集装箱装卸作业的动态监控，自动检测空间位姿关系。自动检测空间位姿关系。自动检测空间位姿关系。

【技术实现步骤摘要】
一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统
[0001]本申请对申请号为2019220535021，申请日为2019年11月25日，名称为“一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统”的中国专利申请提出分案申请。


[0002]本技术涉及集装箱装卸领域，尤其涉及一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统。

技术介绍

[0003]港口作业是指船舶进出港口进行调度、集装箱装卸等作业。以集装箱装卸作业为例，一般包含了通过桥吊对船装卸集装箱，通过桥吊对AGV(Automatic Guided Vehicle自动导引车)、集卡(包括内集卡和外集卡)装卸集装箱，以及在堆场通过轮胎吊、轨道吊对集卡或场地装卸集装箱。
[0004]港口集装箱装卸作业的过程中，起吊过程并不能完全实现无人化操作，自动化程度稍高的港口采用半自动化的方式，通过远程人工作业的方式完成集装箱的装卸作业。但港口工作环境多变，例如，集装箱起吊过程中钢绳易受风载摆动，或是小车、大车没有精准到位，各种误差累积将导致集装箱装卸精度无法达到厘米级的误差要求，从而导致装卸作业失败，进而影响整个港口作业的效率。
[0005]标题分别为“一款具有图像识别功能的新型三目相机的设计”及“关于一款长度可调节的伸缩杆的设计”、申请号分别为“201910084778.8”及“201910519070.0”的专利申请，分别表述了一种具有集装箱位置识别能力的摄像装置，包括用于固定摄像头的伸缩杆，多组摄像头的组合，摄像采集图像数据，提取特征点：通过对特征点的空间位置信息进行重组，优化出安全高效的货物运输路线，实时处理抓取对象和干扰物的位置关系，具有很好的抗干扰性。进一步的，用于固定摄像机的伸缩杆为一种旋转长度可调节伸缩杆，包括：内杆、外杆和旋钮套件；其中，所述内杆和外杆均为中空型圆管且两者间隙配合，所述内杆和外杆上分别开设有螺旋槽，且两组螺旋槽对称，所述旋钮套件通过所述螺旋槽固定所述内杆和外杆。作为优选，还包括位于内杆和外杆端部的固定脚，以及三维采集被摄对象的空间三维点云信息并可以实时优化吊车运动的摄像设备，动态监测，抗干扰能力强。所述安装定位架设置在定位顶盘顶部中心并设有以太网接线端口。
[0006]因此，尽管以上文献的教导，仍然有必要提供一种可以使用上述设计及摄像装置的集装箱装卸作业的动态测量系统，可以实现满足厘米级误差要求的全自动化集装箱装卸作业。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是提供一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统，可以实现满足厘米级误差要求的全自动化集装箱装卸作业。
[0008]本技术为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种用于集装箱装卸
作业的动态测量系统，包括用于吊装集装箱的吊具，所述吊具上设置伸缩杆，所述伸缩杆可沿所述吊具的侧面向外伸展及向内收缩；其特征在于，还包括：
[0009]图像传感器；所述图像传感器设置在所述伸缩杆向外伸展的一端，用于采集位于所述图像传感器下方区域的图像；所述图像包括集装箱、集卡、堆场；
[0010]处理器；所述处理器用于对所述伸缩杆采集的图像分别进行计算，得到不同坐标系下的空间点云图，通过将不同坐标系下的空间点云图融合至吊具坐标系，以确定所述吊具坐标系下所述吊具与集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的地面之间、所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板之间的空间位姿关系；
[0011]其中，所述集装箱装卸作业包括：轮胎吊、轨道吊对堆场内堆叠箱作业，内集卡进出箱作业，桥吊对船装卸箱、对内集卡、AGV装卸箱作业。
[0012]优选的，所述处理器经配置通过空间点云图确定所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板之间的空间位姿关系包括：
[0013]确定所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的外集卡车板的锁钮之间的空间位姿关系；确定所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的内集卡车板的导板之间的空间位姿关系。
[0014]优选的，所述测量系统还包括可编程逻辑控制器；所述吊具为起重机的吊具，所述可编程逻辑控制器用于在确定所述吊具与集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的地面之间、所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板之间的空间位姿关系之后，动态控制集装箱装卸作业过程中的吊具位姿，实现全自动化集装箱装卸作业。
[0015]优选的，所述处理器经配置通过空间点云图确定所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板之间的空间位姿关系包括：
[0016]确定所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的外集卡车板的锁钮之间的空间位姿关系；确定所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的内集卡车板的导板之间的空间位姿关系。
[0017]优选的，所述吊具为起重机的吊具，所述处理器经配置在确定所述吊具与集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的地面之间、所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板之间的空间位姿关系之后，将所述空间位姿关系反馈至所述起重机的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器经配置控制根据反馈的空间位姿关系，动态控制集装箱装卸作业过程中的吊具位姿。
[0018]优选的，所述伸缩杆伸出所述吊具的侧面向外伸展范围为0至60cm。
[0019]优选的，所述伸缩杆的数量为四个，分别设置在所述吊具的四个侧面上、或对称设置在所述吊具的两个相对设置的较长的侧面上；所述图像传感器包括单目相机、双目相机、三目相机、激光雷达中的一种或任意几种的组合。
[0020]优选的，对于外集卡装载集装箱作业，所述图像传感器经配置采集外集卡车板的锁钮、外集卡车板的集装箱进行检测，所述处理器经配置对采集的带有锁钮的图像进行计算，得到空间点云图，以判断所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板的锁钮
之间、所述吊具抓取的集装箱与集卡车板上已装置的集装箱之间的空间位姿关系。
[0021]优选的，对于堆场内堆叠箱作业，所述图像传感器经配置通过伸缩杆上的图像传感器采集堆场、堆场内已堆放的集装箱进行检测，所述处理器经配置对采集的带有已堆放集装箱的图像进行计算，得到空间点云图，以判断所述吊具抓取的集装箱与堆场之间、所述吊具抓取的集装箱与已堆放集装箱之间的空间位姿关系。
[0022]本技术对比现有技术有如下的有益效果：本技术提供的一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统，在用于吊装集装箱的吊具上设置带有图像传感器的伸缩杆，通过该图像传感器采集位于其下方区域的包括但不限于集装箱、集卡、堆场的图像，并对所述图像进行计算，得到空间点云图，以确定所述吊具与集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的集装箱之间、所述吊具抓取的集装箱与堆场内待堆放该集装箱的地面之间、所述吊具抓取的集装箱与待装载该集装箱的集卡车板之间的空本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于集装箱装卸作业的动态测量系统，包括用于吊装集装箱的吊具，所述吊具上设置伸缩杆，所述伸缩杆可沿所述吊具的侧面向外伸展及向内收缩；其特征在于，还包括：图像传感器；所述图像传感器设置在所述伸缩杆向外伸展的一端，用于采集位于所述图像传感器下方区域的图像；所述图像包括集装箱、集卡、堆场；所述伸缩杆的数量为四个，分别设置在所述吊具的四个侧面上、或对称设置在所述吊具的两个相对设置的较长的侧面上；所述图像传感器包括单目相机、双目相机、三目相机、激光雷达中的一种或任意几种的组合。2.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪俊明，
申请(专利权)人：上海驭矩信息科技有限公司，
类型：新型
国别省市：