一种交互系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种交互系统，包括TOS、VMS、AGV和交互支架，AGV包括导航控制单元，交互支架包括相对布置的第一支架组和第二支架组，两支架组之间形成供AGV通过的通道；每个支架组包括间隔布置的四个支架，各支架高度相等；在通道的方向上，交互支架一端的四个支架和另一端的四个支架均用于承载20尺集装箱，且八个支架用于承载40尺或45尺集装箱；交互支架上还设置第一检测机构，AGV上设置有第二检测机构，第一检测机构与TOS通信连接，第二检测机构与AGV的主控器通信连接。用于短时存放集装箱，实现AGV和厂桥之间的差时作业，提高AGV与厂桥交互效率、厂桥码垛效率及AGV利用率。

An Interactive System

The utility model relates to an interactive system, which includes TOS, VMS, AGV and interactive bracket. AGV includes a navigation control unit. The interactive bracket includes the first bracket group and the second bracket group which are relatively arranged. A channel for AGV is formed between the two bracket groups; each bracket group includes four brackets arranged at intervals, each bracket has the same height; in the direction of the channel, one end of the interactive bracket is equal. Four brackets and four brackets at the other end are used to carry 20-foot containers, and eight brackets are used to carry 40-foot or 45-foot containers; the first detection mechanism is also installed on the interactive bracket, the second detection mechanism is installed on the AGV, the first detection mechanism is connected with TOS, and the second detection mechanism is connected with the main controller of AGV. It is used for short-term storage of containers, realizing the time operation between AGV and factory bridge, improving the interaction efficiency between AGV and factory bridge, the stacking efficiency of factory bridge and the utilization ratio of AGV.

【技术实现步骤摘要】
一种交互系统
本技术属于港口机械设备
，具体涉及一种交互系统。
技术介绍
随着港口繁荣发展，AGV（AutomatedGuidedVehicle，自动导引运输车）是自动化码头的专用运输设备，包括前车桥和后车桥，前车桥包括前顶升平台、用于顶升20尺集装箱的前顶升机构和位于前顶升平台四个角部处的四个前顶升导向板，后车桥包括后顶升平台、用于顶升20尺集装箱的后顶升机构和位于后顶升平台四个角部处的四个后顶升导向板。导航控制单元是AGV的运动控制单元，自动化码头的AGV导航控制方式采用惯性导航跟绝对位置校正的方式，惯性导航是一种相对定位法，在车上安装陀螺仪、角度编码器、轮速编码器等传感器精确获取小车的方向和速度，当起点位置坐标已知时，由传感器数据计算出小车的位置，该系统具有简单灵活、便宜且实时性好等特点，缺点在于由于各种原因形成误差累积，长时间运行可导致精度完全丧失。目前使用天线绝对位姿测量单元对AGV在堆场中的位姿校正，具体地，在AGV的运行场地中布置磁钉，每个磁钉均记录其在堆场坐标系中的绝对坐标，对应地，在AGV车身底盘的前部和后部对称地装有一对检测天线，天线在覆盖磁钉时可以读出磁钉在堆场中的绝对位置，并且为了保证AGV的行车安全，导航控制单元中的AGV防撞保护单元采用激光防撞保护，能够在行车过程中通过激光传感器对周围环境进行感知，保障单机行车安全。在集装箱装船和卸船的过程中，码头操作系统（TerminalOperatingSystem，简称TOS）向车辆管理系统（VehicleManagementSystem，简称VMS）下发取箱指令和送箱指令，实现AGV的调度和交通控制。在集装箱卸船过程中，AGV带载的集装箱需要从AGV平台转移到厂桥上并转移至堆场内，而在集装箱装船过程中，在堆场内的集装箱需要通过厂桥转移至AGV平台上，通过AGV将集装箱带载到船舶上，这种集装箱转移的过程称为交互过程。现有技术中,厂桥和AGV数量有限，在AGV带载集装箱到厂桥下方时需要等待厂桥完成上一个集装箱之后取走AGV平台上的集装箱，然后返回船舶再取集装箱，往复进行，在此交互过程中，AGV与厂桥之间交互时间较长，导致交互效率低，并且两者之间存在差时作业，由于AGV的等待导致AGV占用交互区域时间过长及AGV利用率低，造成AGV资源浪费。
技术实现思路
本技术提供的一种交互系统的目的在于，用于解决现有技术中AGV与厂桥交互效率低且AGV利用率低的问题，用于短时存放集装箱，实现AGV和厂桥之间的差时作业，提高AGV与厂桥交互效率，从而提高厂桥码垛效率及AGV利用率，降低AGV等待能耗。为了解决上述技术问题，本技术提出如下技术方案予以解决：一种交互系统，包括TOS、与TOS相连的VMS和AGV，所述AGV包括导航控制单元，其特征在于，还包括交互支架，所述交互支架包括相对布置的用于承载集装箱的第一支架组和第二支架组，两支架组之间形成供所述AGV通过的通道；每个支架组包括间隔布置的四个支架，各支架高度相等；在所述通道的方向上，交互支架一端的四个支架和另一端的四个支架均用于承载20尺集装箱，且八个支架用于承载40尺或45尺集装箱；所述交互支架上还设置有用于检测交互支架是否有集装箱以及反馈所承载的集装箱箱型的第一检测机构；所述AGV上设置有用于检测AGV上是否带载集装箱以及反馈由所述AGV带载的集装箱箱型的第二检测机构，所述第一检测机构与所述TOS通信连接，所述第二检测机构与AGV的主控器通信连接。进一步地，为了检测放置在支架上的集装箱箱型，第一检测机构包括四个第一光电开关，两个所述第一光电开关分别对应设置在所述交互支架一端的四个支架中成对角的一对支架的每个支架上，而另两个第二光电开关分别对应设置在交互支架另一端的四个支架中成对角的一对支架的每个支架上。进一步地，为了检测放置在AGV上的集装箱箱型，第二检测机构包括四个第二光电开关，两个第二光电开关分别对应设置在四个前顶升导向板中成对角的一对前顶升导向板的每个上，而另两个第二光电开关分别对应设置在四个后顶升导向板中成对角的一对后顶升导向板的每个上。进一步地，为了提高支架对集装箱的承载强度以及便于将集装箱放置在支架上，各支架的上端相对于下端朝向所述通道成角度倾斜，且各支架的顶端设置有用于承载集装箱的水平承托板和位于所述水平承托板上表面的导向板，所述导向板与水平承托板的上表面之间形成钝角进一步地，为了保护AGV的前顶升机构或后顶升机构在取箱或送箱时与交互支架上已有集装箱碰撞，在AGV的前顶升机构的前端安装有第一前端超声波传感器且后端安装有第一后端超声波传感器，在后顶升机构的前端安装有第二前端超声波传感器且后端安装有第二后端超声波传感器，各超声波传感器均与AGV的主控器通信连接。进一步地，为了保护AGV在进出支架时免受障碍物碰撞，AGV的车头前端和车尾后端均设置有用于检测障碍物的激光传感器，各激光传感器均与AGV的主控器通信连接。进一步地，为了使AGV在进出支架时避免与两侧支架碰撞，所述交互系统还包括横跨第一支架组或第二支架组中各个支架对应设置在第一支架组或第二支架组下部内侧的反光板、和与AGV的主控器相连的用于校正位姿的天线绝对位姿测量单元；AGV的主控器接收的由激光传感器发出的光线经所述反光板反射后的数据并处理，并根据处理后的数据生成用于对AGV纠偏的控制信号。进一步地，AGV的车头前端和车尾后端还设置有摇臂型防撞保险杠，各所述摇臂型防撞保险杠包括用于在受撞击时摇臂向AGV车体内侧馈缩的馈缩机构，在所述馈缩机构上安装有与AGV的主控器通信连接的接近感应限位开关。本技术还涉及一种利用如上所述的交互系统的交互方法，包括如下交互模式：送箱模式：采集交互支架上是否有集装箱的信息，并在收到交互支架上无集装箱的信息后向VMS发送送箱指令；采集AGV带载的第一目标集装箱的送箱箱型，并校验所述送箱箱型与交互支架上待承载的集装箱的第一任务箱型，在所述送箱箱型与所述第一任务箱型一致时，TOS通过VMS向AGV的主控器发送进入支架信号；主控器接收到所述进入支架信号后控制AGV的前顶升机构和/或后顶升机构顶升并进入交互支架的目标位置；以及控制所述前顶升机构和/或后顶升机构下降到位，采集下降到位信号并将所述下降到位信号发送至TOS；取箱模式：采集AGV是否有集装箱的信息，并在收到AGV上无集装箱的信息后向AGV发送取箱指令；采集交互支架上承载的第二目标集装箱的取箱箱型，并校验所述取箱箱型与AGV上待承载的集装箱的第二任务箱型，在所述取箱箱型与所述第二任务箱型一致时，TOS通过VMS向AGV的主控器发送进入支架信号；主控器接收到所述进入支架信号后控制AGV到达交互支架的目标位置，此后控制AGV的前顶升机构和/或后顶升机构顶升至举起所述第二目标集装箱并驶出交互支架；以及控制所述前顶升机构和/或后顶升机构下降到位，采集下降到位信号并将所述下降到位信号发送至TOS。进一步地，为了TOS能够及时监控目标集装箱的流转位置，所述送箱模式还包括如下步骤：在所述TOS接收到所述下降到位信号后,TOS将所述第一目标集装箱的位置修改至交互支架上；所述取箱模式还包括如下步骤：在所述TOS接收到所述下降到位信号后,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种交互系统，包括TOS、与TOS相连的VMS和AGV，所述AGV包括导航控制单元，其特征在于，还包括交互支架，所述交互支架包括相对布置的用于承载集装箱的第一支架组和第二支架组，两支架组之间形成供所述AGV通过的通道；每个支架组包括间隔布置的四个支架，各支架高度相等；在所述通道的方向上，所述交互支架一端的四个支架和另一端的四个支架均用于承载20尺集装箱，且八个支架用于承载40尺或45尺集装箱；所述交互支架上还设置有用于检测交互支架是否有集装箱以及反馈所承载的集装箱箱型的第一检测机构；所述AGV上设置有用于检测AGV上是否带载集装箱以及反馈由所述AGV带载的集装箱箱型的第二检测机构，所述第一检测机构与所述TOS通信连接，所述第二检测机构与AGV的主控器通信连接。

【技术特征摘要】
1.一种交互系统，包括TOS、与TOS相连的VMS和AGV，所述AGV包括导航控制单元，其特征在于，还包括交互支架，所述交互支架包括相对布置的用于承载集装箱的第一支架组和第二支架组，两支架组之间形成供所述AGV通过的通道；每个支架组包括间隔布置的四个支架，各支架高度相等；在所述通道的方向上，所述交互支架一端的四个支架和另一端的四个支架均用于承载20尺集装箱，且八个支架用于承载40尺或45尺集装箱；所述交互支架上还设置有用于检测交互支架是否有集装箱以及反馈所承载的集装箱箱型的第一检测机构；所述AGV上设置有用于检测AGV上是否带载集装箱以及反馈由所述AGV带载的集装箱箱型的第二检测机构，所述第一检测机构与所述TOS通信连接，所述第二检测机构与AGV的主控器通信连接。2.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，第一检测机构包括四个第一光电开关，两个所述第一光电开关分别对应设置在所述交互支架一端的四个支架中成对角的一对支架的每个支架上，而另两个第二光电开关分别对应设置在交互支架另一端的四个支架中成对角的一对支架的每个支架上。3.根据权利要求1所述的交互系统，其特征在于，第二检测机构包括四个第二光电开关，两个第二光电开关分别对应设置在四个前顶升导向板中成对角的一对前顶升导向板的每个上，而另两个第二光电开关分别对应设置在四个后顶升导向板中成对角的一对后顶升导向板的每个上。4.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张连钢，王浩，王伟，彭宇博，朱林，崔焕龙，
申请(专利权)人：青岛港国际股份有限公司，青岛新前湾集装箱码头有限责任公司，
类型：新型
国别省市：山东,37