吊具定位控制系统以及工程机械技术方案

本申请提供了一种吊具定位控制系统以及工程机械，吊具定位控制系统包括：设于吊具的3D激光扫描仪，用于分别扫描所述吊具及参照物以确定所述吊具相对于所述参照物的位置偏差或角度偏差；控制单元，用以根据所述位置偏差或所述角度偏差发送控制信号给驱动单元；以及所述驱动单元，用以根据所述控制信号驱动所述吊具相对于所述参照物平移或转动；其中，所述控制单元分别与所述3D激光扫描仪、所述驱动单元通信连接；本申请的吊具定位控制系统采用3D激光扫描仪有利于系统结构简化，解决了现有技术中用来给吊具进行定位的控制系统由于传感器多而杂所导致的功能不稳定、成本较高的技术问题。问题。问题。

【技术实现步骤摘要】
吊具定位控制系统以及工程机械


[0001]本申请涉及工程机械领域，具体涉及一种吊具定位控制系统以及工程机械。

技术介绍

[0002]随着我国港口进出口贸易的不断增长，轮胎式和轨道式集装箱起重机等电气设备的使用也更加频繁。起重机主梁上一般设置了移动小车及吊具，通过小车的移动升降配合吊具的抓放箱功能，实现了集装箱的场内转移。目前集装箱全自动抓放方案大多采用两种方式，一种为常用的视觉相机结合单点激光雷达扫描仪作为检测手段，检测计算集装箱和吊具偏移量，实现自动抓放箱。另外一种就是单点激光结合2D激光雷达扫描仪的方式，检测计算集装箱和吊具偏移量，实现自动抓放箱。
[0003]以上方案是采用多个传感器来检测吊具相对于参照物(包括但不限于集装箱、集装箱卡车托板)的偏移量，进而根据该偏移量来调整吊具的位置或姿态，即，根据参照物对吊具进行定位，从而实现对集装箱的抓放。
[0004]然而上述方案采用的传感器数量较多、种类繁杂，导致用来给吊具进行定位的控制系统结构复杂，成本较高，且在户外环境下，发生故障的可能性较高。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请提供了一种吊具定位控制系统以及工程机械，解决了现有技术中用来给吊具进行定位的控制系统由于传感器多而杂所导致的功能不稳定、成本较高的技术问题。
[0006]根据本申请的一个方面，本申请提供了一种吊具定位控制系统，包括：设于吊具的3D激光扫描仪，用于分别扫描所述吊具及参照物以确定所述吊具相对于所述参照物的位置偏差或角度偏差；控制单元，用以根据所述位置偏差或所述角度偏差发送控制信号给驱动单元；以及所述驱动单元，用以根据所述控制信号驱动所述吊具相对于所述参照物平移或转动；其中，所述控制单元分别与所述3D激光扫描仪、所述驱动单元通信连接。
[0007]在一种可能的实现方式中，所述3D激光扫描仪配置为多个，所述多个3D激光扫描仪均匀分布在所述吊具中心的四周。
[0008]在一种可能的实现方式中，所述吊具包括成对设置的长边和短边，所述多个3D激光扫描仪包括第一扫描仪、第二扫描仪、第三扫描仪以及第四扫描仪；其中，所述第一扫描仪、第二扫描仪、第三扫描仪以及第四扫描仪分别设于所述吊具的两长边和两短边的中间位置。
[0009]在一种可能的实现方式中，所述吊具定位控制系统还包括GPS定位系统，用于确定所述吊具在世界坐标系中的位置或姿态；其中，所述GPS定位系统与所述控制单元通信连接。
[0010]在一种可能的实现方式中，所述GPS定位系统包括GPS天线，所述GPS天线设于所述吊具。
[0011]在一种可能的实现方式中，所述GPS天线配置为多个，所述多个GPS天线包括第一天线和第二天线，所述第一天线和所述第二天线分别安装于所述吊具的顶部，且沿第一方向对称分布于所述吊具中心的相对两侧。
[0012]在一种可能的实现方式中，所述多个GPS天线还包括第三天线和第四天线，所述第三天线和所述第四天线分别安装于所述吊具的顶部，且沿第二方向对称分布于所述吊具中心的相对两侧；其中，所述第一方向和所述第二方向不平行。
[0013]在一种可能的实现方式中，所述吊具配置为矩形，所述第一天线、所述第二天线、所述第三天线以及所述第四天线分别安装于所述吊具的四个顶角处。
[0014]在一种可能的实现方式中，所述GPS定位系统配置为DGPS差分定位系统。
[0015]作为本申请的第二方面，本申请提供了一种工程机械，所述工程机械包括上述吊具定位控制系统。
[0016]本申请的吊具定位控制系统通过在吊具上设置3D激光扫描仪以分别扫描吊具及参照物，来确定吊具相对于参照物的位置偏差或角度偏差，从而实现了根据参照物对吊具进行精准定位的目的；
[0017]本申请的吊具定位控制系统采用3D激光扫描仪有利于系统结构简化，解决了现有技术中用来给吊具进行定位的控制系统由于传感器多而杂所导致的功能不稳定、成本较高的技术问题。
附图说明
[0018]图1所示为本申请提供的一种吊具定位控制系统的结构框图，其中，吊具定位控制系统与吊具连接；
[0019]图2所示为本申请提供的一种工程机械工作时的示意图；
[0020]图3为图2中吊具和3D激光扫描仪一种可能的配合关系的示意图；
[0021]图4为图2中吊具和GPS天线一种可能的配合关系的示意图；
[0022]图5为图2中吊具、GPS天线以及3D激光扫描仪一种可能的配合关系的示意图；
[0023]图6为图4中吊具和GPS天线另一种可能的配合关系的示意图；
[0024]图7为图5中吊具、GPS天线以及3D激光扫描仪另一种可能的配合关系的示意图。
具体实施方式
[0025]本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0026]另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式
地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
[0027]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0028]根据本申请第一方面，本申请提供了一种吊具定位控制系统。
[0029]图1所示为本申请一种可能的实现方式提供的吊具定位控制系统的结构框图；其中，吊具定位控制系统包括3D激光扫描仪2、控制单元4以及驱动单元5，3D激光扫描仪2设于吊具1，3D激光扫描仪2用于分别扫描吊具1和参照物以确定吊具1相对于参照物的位置偏差或角度偏差，控制单元4用以根据位置偏差或角度偏差发送控制信号给驱动单元5，驱动单元5用以根据控制信号驱动吊具1平移或转动；其中，控制单元4分别与3D激光扫描仪2、驱动单元5通信连接。
[0030]具体实施时，3D激光扫描仪2可以是由激光发射器、接收器、时间计数器、马达控制可旋转的滤光镜、控制电路板、微电脑、CCD机以及软件等组成。
[0031]具体实施时，请参图2，图2所示为吊具本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吊具定位控制系统，其特征在于，包括：设于吊具(1)的3D激光扫描仪(2)，用于分别扫描所述吊具(1)及参照物以确定所述吊具(1)相对于所述参照物的位置偏差或角度偏差；控制单元(4)，用以根据所述位置偏差或所述角度偏差发送控制信号给驱动单元(5)；以及所述驱动单元(5)，用以根据所述控制信号驱动所述吊具(1)相对于所述参照物平移或转动；其中，所述控制单元(4)分别与所述3D激光扫描仪(2)、所述驱动单元(5)通信连接。2.根据权利要求1所述的吊具定位控制系统，其特征在于，所述3D激光扫描仪(2)配置为多个，所述多个3D激光扫描仪(2)均匀分布在吊具中心(O)的四周。3.根据权利要求2所述的吊具定位控制系统，其特征在于，所述吊具(1)包括成对设置的长边和短边，所述多个3D激光扫描仪(2)包括第一扫描仪、第二扫描仪、第三扫描仪以及第四扫描仪；其中，所述第一扫描仪、第二扫描仪、第三扫描仪以及第四扫描仪分别设于所述吊具(1)的两长边和两短边的中间位置。4.根据权利要求1所述的吊具定位控制系统，其特征在于，所述吊具定位控制系统还包括GPS定位系统，用于确定所述吊具(1)在世界坐标系中的位置或姿态；其中，所述GPS定位系统与所述控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：王君雄，唐修俊，潘子华，
申请(专利权)人：三一海洋重工有限公司，
类型：新型
国别省市：