用于使用集装箱起重机将集装箱自动地卸货在卸货目标上的方法和系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及诸如集装箱起重机等的起重机。特别地它涉及用于将集装箱自动卸货在车辆拖车上或集装箱码头中的其他卸货目标上的方法。
技术介绍
集装箱起重机被用来处理货运集装箱并且尤其是用来在集装箱码头、货运港口等等处在运输模式之间转运集装箱。标准的船运集装箱被用来运输世界各地的大且不断增加体积的货运。转载是货运处理中的关键功能。转载可以发生在转运的各点处并且通常有必须被卸载、转运至临时堆垛、并且后来被装载到另一船上、或者被装回到相同船上或取代被装载到另一形式的运输上的巨大数量的集装箱。货运码头传统上通过部分计算机化的码头操作系统(TOS)来操作，该系统对于进入和离开码头的各集装箱以及对于不得不待在货运码头的场地中从一个堆垛至另一个移来移去的各集装箱而计算装载和卸载安排表。码头操作系统一般发出每次对于集装箱不得不被移动的工单并且优选地工单还识别集装箱和已经被安排运输集装箱的车辆两者。自动化的起重机的发展已提高了装载和卸载并使得生产率更加可预测，并且还消除了港口工人被暴露于危险和伤害的很多状况。装载和卸载船被看作是货运处理方面的关键阶段或瓶颈，因为船在装载/卸载发生的时间期间在港口中空闲。为了减少该空闲时间，集装箱起重机正常情况下连续地运行长班次直到各船的装载或卸载完成。集装箱起重机使用被安装在升降机或吊具(spreader)上和吊运车(trolley)上的若干大功率电动马达...
【技术保护点】
一种用于使用集装箱起重机(1)将集装箱(2)卸货在卸货目标(19)上的方法，所述集装箱起重机包括用于保持并提升所述集装箱的吊运车(3)和吊具(5)，及用于控制所述集装箱起重机的移动的起重机控制系统(6)，其中从所述集装箱到所述卸货目标的第一距离(h)被测量并且所述集装箱依赖于从集装箱到卸货目标的第一测量距离而被朝向所述卸货目标移动，其特征在于，‑使用被安装在所述吊具(5)上的至少一个摄像机(13‑13n)，产生所述卸货目标(19)和所述集装箱(2)的多个图像(21)，‑在所述卸货目标(19，19'，16，29，39)的所述图像中，识别一个或多个卸货特征(TL1‑8)，‑基于在所述集装箱(2)与所述一个或多个卸货特征(TL1‑8)之间在所述图像(21)中进行的一个或多个测量，计算从所述集装箱到所述卸货目标的一个或多个距离，‑以及将第二距离(D拖车)提供至所述起重机控制系统(6)以用于使所述集装箱卸货在所述卸货目标(19，19'，16，29，39)上。
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
【国外来华专利技术】1.一种用于使用集装箱起重机(1)将集装箱(2)卸货在卸货目
标(19)上的方法，所述集装箱起重机包括用于保持并提升所述集装
箱的吊运车(3)和吊具(5)，及用于控制所述集装箱起重机的移动
的起重机控制系统(6)，其中从所述集装箱到所述卸货目标的第一距
离(h)被测量并且所述集装箱依赖于从集装箱到卸货目标的第一测
量距离而被朝向所述卸货目标移动，
其特征在于，
-使用被安装在所述吊具(5)上的至少一个摄像机(13-13n)，
产生所述卸货目标(19)和所述集装箱(2)的多个图像(21)，
-在所述卸货目标(19，19'，16，29，39)的所述图像中，识别
一个或多个卸货特征(TL1-8)，
-基于在所述集装箱(2)与所述一个或多个卸货特征(TL1-8)
之间在所述图像(21)中进行的一个或多个测量，计算从所述集装箱
到所述卸货目标的一个或多个距离，
-以及将第二距离(D拖车)提供至所述起重机控制系统(6)以用
于使所述集装箱卸货在所述卸货目标(19，19'，16，29，39)上。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-在所述卸货目标的所述图像中识别集装箱(C1-C4)的至少一
个角部(C1-C4)和至少一个卸货特征(TL1-8)，并且基于所述卸货
目标的所述图像中的在所述集装箱的所述至少一个角部(C3')与所
述至少一个卸货特征(TL5')之间的测量(D图像)计算从所述集装箱
到所述卸货目标的第二距离。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
-基于所述图像中的在被识别的边缘(C3')与卸货特征(TL5')
之间的多个像素、基于所述吊具/集装箱的已知位置和所述卸货目标的
所述图像(21)中的在所述集装箱的所述至少一个角部与所述至少一
个卸货特征之间的测量，计算从所述集装箱到所述卸货目标的所述第
\t二距离。
4.根据权利要求1或3所述的方法，其特征在于，
-通过使用相似三角形基于在所述集装箱的所述至少一个角部与
所述至少一个卸货特征之间的在所述图像中测量的距离(D图像)计算
在集装箱角部与卸货特征之间的所述第二距离(D拖车)，从而计算从
所述集装箱到所述卸货目标的所述距离。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于，通过计算与围
绕y的角度thetax(θx，y)成正比的第一距离和与围绕x的角度theta
y(θy，x)成正比的第二距离的矢量和，并且使所述矢量投影到所
述卸货目标的水平平面上，确定所述第二距离(D拖车)。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的方法，其特征在于，对
所述卸货目标的所述图像中的在被识别的边缘与卸货特征之间的或
者在不同卸货特征之间的距离的所述测量应用统计过滤，以确定所述
测量中的哪个是用于计算在所述集装箱与所述卸货目标之间的所述
第二距离(D拖车)的合适的候选。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，估算被固
定在所述吊具上的至少一个摄像机(13-13n)相对于所述集装箱(2)
的角部(C1-C4)的或者相对于所述集装箱的角部的关于在所述起重
机的坐标系的水平平面中的y轴或x轴的倾斜的定向角度8.根据权利要求1或7所述的方法，其特征在于，计算在所述卸
货目标的图像中的从所述集装箱(2)的角部(C1-C4)的位置的摄像
机定向并且相应地调节所述第二距离(D拖车)。
9.根据前述任一项权利要求所述的方法，其特征在于，获取所述
吊具上的所述至少一个摄像机中的每一个的校准数字位置。
10.一种集装箱起重机(1)的视频控制单元(7)，被配置为使用
集装箱起重机(1)将集装箱(2)卸货在卸货目标(19)上，所述集
装箱起重机包括用于保持并提升所述集装箱的吊运车(3)和吊具(5)，
及用于控制所述集装箱起重机的移动的起重机控制系统(6)，其中从
所述集装箱到所述卸货目标的第一距离(h)被测量并且所述集装箱
\t依赖于从集装箱到卸货目标的第一测量距离而被朝向所述卸货目标
移动，其中所述卸货目标(19)和所述集装箱(2)的多个图像(21)
使用被安装在所述吊具(5)上的至少一个摄像机(13，13n)而产生，
并且其中所述视频控制单元(7)包括被配置成使得所述视频控制单
元执行以下步骤的处理器和计算机程序代码：
-获取使用被安装在所述吊具上的所述至少一个摄像机产生的所
述卸货目标和所述集装箱的所述多个图像，
-在所述卸货目标(19，19'，16，29，39)的所述图像中，识别
一个或多个卸货特征(TL1-8)，
-基于在所述集装箱(2)与所述一个或多个卸货特征(TL1-8)
之间在所述图像(21)中进行的一个或多个测量，计算从所述集装箱
到所述卸货目标的一个或多个距离，
-以及将第二距离(D拖车)提供至所述起重机控制系统(6)以用
于使所述集装箱卸货在所述卸货目标(19，19'，16，29，39)上。
技术研发人员：B·霍尔姆博格，C·约翰森，
申请(专利权)人：ABB技术有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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