【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于岸桥作业控制，涉及到一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统。
技术介绍
1、在港口物流领域，岸桥作为关键的装卸设备，其作业效率和精度对整个港口的货物吞吐能力起着至关重要的作用，随着全球贸易的迅猛发展，港口面临着越来越多的挑战，对货物装卸的要求也日益提高。
2、基于岸桥作业、电推缸、传动、控制技术等行业
，特提出一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，可以为用户提供机电一体化综合解决方案，满足岸桥的自动化改造要求，助力码头自动化升级。
3、现有技术中，也有一些涉及到岸桥作业控制系统的相关解决方案，例如，中国专利公开号为cn118978095a的专利公开了岸桥控制方法、系统和电子设备，其明确规定了岸桥的控制模式在监控模式和手动操作模式之间的切换逻辑，和接收到由操作员发出的对应指令时手动操作岸桥对应切换工作状态的控制逻辑。监控模式下展示各个岸桥的工作信息；手动操作模式下会接收对所述手动操作岸桥进行人工控制的操作指令。用以解决在码头装卸作业中，操作台没有得到充分利用，产生资源浪费的技术问题。
4、现存的岸桥装卸设备在吊运和放置集装箱重物时，存在诸多局限性：1、目前正在进行的自动化改造的岸桥设备，其原机的倾转装置控制方式为接触器切换，完全依靠司机本身的操作习惯，这种人工控制方式在调节短行程高频移动工况时，缺乏安全性、响应精准性、控制稳定性相应标准要求。
5、2、缺乏对岸桥吊具上集装箱倾转姿态的深度监测，往往难以精准地获取电动推缸以及所承载重物的实际倾转角度和姿态变化，这导
6、3、现有的电动推缸控制方法难以根据不同的作业负荷动态地调整控制参数，如在面对不同负载工况时，无法实现对控制速度和加速度的合理优化。同时，缺乏对电动推缸控制条件进行限制，使得电动推缸的调控设备可能因频繁调控导致操作能源损耗。
技术实现思路
1、鉴于此，为解决上述
技术介绍
中所提出的问题，现提出一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术提供一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，该系统包括：视觉检测模块：用于实时捕捉吊具和集装箱的图像，识别吊具上集装箱的装卸方向和目标位置，装卸方向包括海侧方向、路侧方向。
3、电动推缸倾转姿态识别模块：用于根据吊具上集装箱的装卸方向，识别吊具上集装箱相对于目标位置的实际倾转姿态，并分析吊具上集装箱路侧倾转姿态的偏差幅度角θ_r、吊具上集装箱海侧倾转姿态的偏差幅度角θ_s，构建吊具上集装箱倾转姿态的偏差幅度角θ_d＝θ_r或θ_s。
4、倾转姿态偏差信号构建模块：用于识别电动推缸倾转操作负荷类型，结合吊具上集装箱倾转姿态的偏差幅度角，构建电动推缸的倾转姿态偏差信号。
5、控制器模块：用于将电动推缸的倾转姿态偏差信号传输给控制器，实现电动推缸倾转修正，并实时调整电动推缸的控制速度和控制加速度。
6、死区范围设置模块：用于提取电动推缸在指定装卸周期内的各次倾转修正记录，识别电动推缸各次倾转修正记录所属倾转修正反应效果指标，设置电动推缸修正操作死区范围，作为电动推缸倾转调整的限制条件。
7、相较于现有技术，本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术通过识别吊具上集装箱相对于目标位置的实际倾转姿态、构建吊具上集装箱倾转姿态的偏差幅度角，来构建电动推缸的倾转姿态偏差信号，据此实现电动推缸的实时倾转修正，有助于实现岸桥重载型电动推缸在短行程高频移动工作状态下的微调功能，同时，通过控制器进行自动式倾转调控，提高了电动推缸在局部行程的实时响应精度。
8、(2)本专利技术通过识别电动推缸倾转操作负荷类型，实时调整电动推缸的控制速度和控制加速度，通过合理降低速度和加速度，能够使设备在其额定负载范围内工作，有助于防止电动推缸因速度过快或加速度过大而产生过载现象，同时，可以确保负载在倾转过程中的稳定性。
9、(3)本专利技术通过识别电动推缸各次倾转修正记录所属倾转修正反应效果指标，设置电动推缸修正操作死区范围，作为电动推缸倾转调整的限制条件，当电动推缸的倾转偏差在这个范围内时，系统不会触发修正操作，这避免了设备因微小的偏差而频繁地进行修正，从而减少了设备的机械磨损。
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1.一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述目标位置具体为：获取吊具上集装箱的装卸方向，当吊具上集装箱的装卸方向为海侧方向时，目标位置为船舶上的预置堆放区域；当吊具上集装箱的装卸方向为路侧方向时，目标位置为路面上运载车辆的车厢区域。
3.根据权利要求1所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述识别吊具上集装箱相对于目标位置的实际倾转姿态，识别方式为：从吊具和集装箱的图像中获取吊具上集装箱底部结构层，定位其各方位角，并获取吊具上集装箱各方位角与目标位置对应方位角之间的对接高度hj，进而获取各方位角相应对接高度中的最大倾斜高度记为集装箱的实际倾斜高度，并提取其所属方位角，记为集装箱的实际高度倾斜方位角，j表示吊具上集装箱各方位角的编号，j＝1，2，3，4；
4.根据权利要求3所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述分析吊具上集装箱路侧倾转姿态的偏差幅度角，内容包括：A1、获取吊具上集装箱的装卸方向，当装
5.根据权利要求4所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述吊具上集装箱海侧倾转姿态的偏差幅度角，分析内容包括：B1、当装卸方向为海侧方向时，通过视觉检测技术识别海侧船舶在海面上的运动参数，包括船舶的最大横摇角度、船舶横摇的频率f和初始相位构建海侧船舶横摇角度随时间变化的运动函数式中A表示横摇角度的振幅(即最大横摇角度)，t表示船舶横摇角度相应变化时间，π表示180度；
6.根据权利要求4所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述识别电动推缸倾转操作负荷类型，内容包括：通过电动推缸内置编码器检测活塞杆在各检测时间戳的实时推距位置及其推给速度，提取活塞杆位于实时时间戳及其前一个相邻检测时间戳所属推距位置时的推给速度v0、v1，并将实时时间戳及其前一个相邻检测时间戳分别记为t0、t1，计算电动推缸的实时推给加速度进而将其与预置参照推给加速度进行对比，若其超过预置参照推给加速度，则判断电动推缸倾转操作负荷类型为瞬时承载，反之则为轴向载荷。
7.根据权利要求1所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述实现电动推缸倾转修正，内容包括：将吊具上集装箱相对于目标位置的实际倾转姿态转换为实际倾转角度θ_a，将其与吊具上集装箱倾转姿态的偏差幅度角θ_d进行对比，识别出吊具集装箱的迭代倾转角度
8.根据权利要求6所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述实时调整电动推缸的控制速度和控制加速度，内容包括：获取电动推缸的负荷类型，当电动推缸的负荷类型为轴向载荷时，获取活塞杆位于实时时间戳及其前一个相邻检测时间戳所属推距位置时吊具集装箱的迭代倾转角度θ_i、θ_i′，据此判断电动推缸的控制速度式中ρ表示预置的迭代倾转角度变化率阈值；
9.根据权利要求1所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述识别电动推缸各次倾转修正记录所属倾转修正反应效果指标，内容包括：从控制器中提取电动推缸在指定装卸周期内的各次倾转修正记录，进而提取各次倾转修正记录所属吊具集装箱的迭代倾转角度θc及其修正后的倾转角度θ′c，c表示电动推缸在指定装卸周期内各次倾转修正记录的编号，c＝1,2,...,g；
10.根据权利要求9所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述设置电动推缸修正操作死区范围，内容包括：将电动推缸各次倾转修正记录所属倾转修正反应效果指标按递增顺序排序，设定倾转修正反应效果指标基线值，筛选出第一个倾转修正反应效果指标超过设定倾转修正反应效果指标基线值的倾转修正记录，进而获取其所属吊具集装箱的迭代倾转角度θmax，得到电动推缸修正操作死区范围(0，θmax]。
...【技术特征摘要】
1.一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，该系统包括：
2.根据权利要求1所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述目标位置具体为：获取吊具上集装箱的装卸方向，当吊具上集装箱的装卸方向为海侧方向时，目标位置为船舶上的预置堆放区域；当吊具上集装箱的装卸方向为路侧方向时，目标位置为路面上运载车辆的车厢区域。
3.根据权利要求1所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述识别吊具上集装箱相对于目标位置的实际倾转姿态，识别方式为：从吊具和集装箱的图像中获取吊具上集装箱底部结构层，定位其各方位角，并获取吊具上集装箱各方位角与目标位置对应方位角之间的对接高度hj，进而获取各方位角相应对接高度中的最大倾斜高度记为集装箱的实际倾斜高度，并提取其所属方位角，记为集装箱的实际高度倾斜方位角，j表示吊具上集装箱各方位角的编号，j＝1，2，3，4；
4.根据权利要求3所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述分析吊具上集装箱路侧倾转姿态的偏差幅度角，内容包括：a1、获取吊具上集装箱的装卸方向，当装卸方向为路侧方向时，通过环境检测传感器检测空气风速信息，包括风向和风速，确定集装箱对接方向，将风向与集装箱对接方向进行对比，得到风向相对于集装箱对接方向的风摆偏差角度θ0；
5.根据权利要求4所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述吊具上集装箱海侧倾转姿态的偏差幅度角，分析内容包括：b1、当装卸方向为海侧方向时，通过视觉检测技术识别海侧船舶在海面上的运动参数，包括船舶的最大横摇角度、船舶横摇的频率f和初始相位构建海侧船舶横摇角度随时间变化的运动函数式中a表示横摇角度的振幅(即最大横摇角度)，t表示船舶横摇角度相应变化时间，π表示180度；
6.根据权利要求4所述的一种岸桥精密重载型电动推缸倾转控制系统，其特征在于，所述识别电动推缸倾转操作负荷类型，内容包括：通过电动推缸内置编码器检测活塞杆在各检测时间戳的实时...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙立，李永华，周东，王明轩，张凯，王璐琪，刘云翔，刘悦，周晖强，李瑞华，颜辉，刘鹏，
申请(专利权)人：天津港欧亚国际集装箱码头有限公司，
类型：发明
国别省市：
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