起重机配重块对位检测及控制方法、设备及起重机技术

本发明专利技术涉及工程机械领域，公开了一种起重机配重块对位检测及控制方法、设备及起重机。所述配重块上具有用于与所述起重机上的定位销相配对的安装孔，所述起重机配重块对位检测及控制方法包括：检测所述配重块的中心位置，并计算该中心位置与所述定位销的位置之间的相对偏移量；检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位，并根据该方位，计算所述配重块的相对旋转角度，以使得所述安装孔与所述定位销相对位；根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度，控制所述配重块移动，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。该方案其可自动检测配重块吊装过程中的位置，并进行对位分析和引导操作，可有效地提高配重块的安装效率。

Inspection and control method, equipment and crane for counterweight alignment of crane

【技术实现步骤摘要】
起重机配重块对位检测及控制方法、设备及起重机
本专利技术涉及工程机械领域，更为具体的，涉及起重机配重块对位检测及控制方法、设备及起重机。
技术介绍
起重机配重块安装是大型起重机吊装系统中非常重要的环节之一，它用于起重机在进行吊装过程时保持车辆平衡的作用。而目前，起重机的配重对位过程主要是通过人工手动操作来实现,这样导致整个施工过程效率低下，同时还存在安全隐患，易发生安全事故。2016年11月2日公开的中国专利技术专利申请CN106064794A公开了一种“基于起重机的配重支架及其智能控制系统、其自提升方法”，其在应用时起重机可自行将配重支架先吊装在下车的履带架侧面，再将需要安装的配重吊装在支架上方，自提升配重；在配重通过配重提升油缸提升到位后，现场安装人员可通过配重支架侧面的梯子站在配重支架上，完成配重与转台尾部的插销固定。然而，该配重安装过程仍然需要人为干预，手动将需要安装的配重块吊装到支架上，并没有从根本上解决配重块自动对位到指定位置的功能。2011年08月31日授权公告的中国技术专利CN201952114U公开了“一种带有机器视觉、定位系统的智能起重机”，其利用CCD摄像头采集图像，由图像采集卡将采集到的图像模拟信号转化成数字信号输入给计算机，然后利用图像分析算法实现对圆筒形目标进行快速识别定位。然而，该技术专利所公开的技术方案仅仅只对圆筒形目标进行识别定位，定位对象单一，没有考虑不规则的物体(比如说配重块)的识别定位情况。综上，本领域继续一种可实现起重机配重块自动对位检测及控制安装的方法及设备。
技术实现思路
本专利技术专利提出了一种起重机配重块对位检测及控制方法、设备及起重机，其可自动检测配重块吊装过程中的位置，并进行对位分析和引导操作，可有效地提高配重块的安装效率。本专利技术提供一种起重机配重块对位检测及控制方法，所述配重块上具有用于与所述起重机上的定位销相配对的安装孔，该方法包括：检测所述配重块的中心位置，并计算该中心位置与所述定位销的位置之间的相对偏移量；检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位，并根据该方位，计算所述配重块的相对旋转角度，以使得所述安装孔与所述定位销相对位；根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度，控制所述配重块移动，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。可选的，所述配重块上具有用于与所述起重机上的至少两个定位销相配对的至少两个安装孔；所述定位销的位置为所述至少两个定位销之间的中心位置；所述检测所述配重块上的所述安装孔以及所述定位销的相对方位，并根据该方位计算所述配重块的相对旋转角度包括：检测所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，并根据所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，计算所述配重块的相对旋转角度。可选的，所述检测所述配重块的中心位置以及所述检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位包括：采集所述配重块的图像，并从该图像内分割出一个或多个前景目标区域；提取所述一个或多个前景目标区域的边缘特征；将所提取的所述一个或多个前景目标区域中的每一前景目标区域的边缘特征与预先建立的标准模型库内的关于所述配重块的边缘特征进行特征匹配，计算匹配值；在所述匹配值大于阈值的情况下，确定相应前景目标区域对应于所述配重块；以及根据该对应于所述配重块的相应前景目标区域，确定所述配重块的中心位置以及所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位。可选的，所述根据该对应于所述配重块的相应前景目标区域，确定所述配重块的中心位置包括：计算所述相应前景目标区域的最小外接矩形，并计算该矩形的中心位置，以作为所述配重块的中心位置。可选的，所述配重块上具有用于与所述起重机上的至少两个定位销相配对的至少两个安装孔；所述检测所述配重块上的所述安装孔以及所述定位销的相对方位，并根据该方位计算所述配重块的相对旋转角度包括：检测所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，并根据所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，计算所述配重块的相对旋转角度；所述检测所述至少两个安装孔的位置包括：根据Hough圆变换，检测所述相应前景目标区域内的圆孔对象，并通过亚像素级边缘拟合而计算所述圆孔对象的中心坐标，以作为所述至少两个安装孔的位置。可选的，所述从所述图像内分割出一个或多个前景目标区域包括：利用小波变换将时域空间的所述图像转换到频域空间进行滤波去噪处理；以及对所述滤波去噪后的图像执行以下操作中的一者或多者以分割出一个或多个前景目标区域：边缘检测、形态学处理、以及基于HSV色彩空间的颜色特征提取。可选的，所述滤波去噪处理包括：确定所述频域空间的图像的高频部分和低频部分；在所述高频部分，当分解系数小于第一阈值时，将该分解系数乘以一小于1的正值，以弱化细节；以及在所述低频部分，当分解系数大于第二阈值时，将该分解系数乘以一大于1的值，以突出轮廓。可选的，所述根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度来控制所述配重块移动包括：根据所述相对偏移量，控制起重机的回转机构、变幅机构和/或卷扬机构操作，以使得所述相对偏移量位于预设对位误差范围内；以及控制旋转机构的吸附部件向上抬升，以吸附在所述配重块底端，并根据所述相对旋转角度控制所述吸附部件转动，以带动所述配重块旋转；以及控制所述吸附部件下放，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。相应地，本专利技术还提供一种起重机配重块对位检测及控制设备，所述配重块上具有用于与所述起重机上的定位销相配对的安装孔，该设备包括：检测装置，用于检测所述配重块的中心位置以及所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位；控制装置，用于执行以下操作：根据所述配重块的中心位置与所述定位销的位置，并计算该两个位置之间的相对偏移量；根据所述相对方位，计算所述配重块的相对旋转角度，以使得所述安装孔与所述定位销相对位；根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度，控制所述配重块移动，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。可选的，所述配重块上具有用于与所述起重机上的至少两个定位销相配对的至少两个安装孔；所述定位销的位置为所述至少两个定位销之间的中心位置；所述检测所述配重块上的所述安装孔以及所述定位销的相对方位，并根据该方位计算所述配重块的相对旋转角度包括：检测所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，并根据所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，计算所述配重块的相对旋转角度。可选的，所述检测所述配重块的中心位置以及所述检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位包括：采集所述配重块的图像，并从该图像内分割出一个或多个前景目标区域；提取所述一个或多个前景目标区域的边缘特征；将所提取的所述一个或多个前景目标区域中的每一前景目标区域的边缘特征与预先建立的标准模型库内的关于所述配重块的边缘特征进行特征匹配，计算匹配值；在所述匹配值大于阈值的情况下，确定相应前景目标区域对应于所述配重块；以及根据该对应于所述配重块的相应前景目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种起重机配重块对位检测及控制方法，所述配重块上具有用于与所述起重机上的定位销相配对的安装孔，其特征在于，该方法包括：/n检测所述配重块的中心位置，并计算该中心位置与所述定位销的位置之间的相对偏移量；/n检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位，并根据该方位，计算所述配重块的相对旋转角度，以使得所述安装孔与所述定位销相对位；/n根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度，控制所述配重块移动，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。/n

【技术特征摘要】
1.一种起重机配重块对位检测及控制方法，所述配重块上具有用于与所述起重机上的定位销相配对的安装孔，其特征在于，该方法包括：
检测所述配重块的中心位置，并计算该中心位置与所述定位销的位置之间的相对偏移量；
检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位，并根据该方位，计算所述配重块的相对旋转角度，以使得所述安装孔与所述定位销相对位；
根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度，控制所述配重块移动，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。


2.根据权利要求1所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，
所述配重块上具有用于与所述起重机上的至少两个定位销相配对的至少两个安装孔；
所述定位销的位置为所述至少两个定位销之间的中心位置；
所述检测所述配重块上的所述安装孔以及所述定位销的相对方位，并根据该方位计算所述配重块的相对旋转角度包括：检测所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，并根据所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，计算所述配重块的相对旋转角度。


3.根据权利要求1所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，所述检测所述配重块的中心位置以及所述检测所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位包括：
采集所述配重块的图像，并从该图像内分割出一个或多个前景目标区域；
提取所述一个或多个前景目标区域的边缘特征；
将所提取的所述一个或多个前景目标区域中的每一前景目标区域的边缘特征与预先建立的标准模型库内的关于所述配重块的边缘特征进行特征匹配，计算匹配值；
在所述匹配值大于阈值的情况下，确定相应前景目标区域对应于所述配重块；以及
根据该对应于所述配重块的相应前景目标区域，确定所述配重块的中心位置以及所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位。


4.根据权利要求3所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，所述根据该对应于所述配重块的相应前景目标区域，确定所述配重块的中心位置包括：
计算所述相应前景目标区域的最小外接矩形，并计算该矩形的中心位置，以作为所述配重块的中心位置。


5.根据权利要求3所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，
所述配重块上具有用于与所述起重机上的至少两个定位销相配对的至少两个安装孔；
所述检测所述配重块上的所述安装孔以及所述定位销的相对方位，并根据该方位计算所述配重块的相对旋转角度包括：检测所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，并根据所述至少两个安装孔的位置以及所述至少两个定位销的位置，计算所述配重块的相对旋转角度；
所述检测所述至少两个安装孔的位置包括：根据Hough圆变换，检测所述相应前景目标区域内的圆孔对象，并通过亚像素级边缘拟合而计算所述圆孔对象的中心坐标，以作为所述至少两个安装孔的位置。


6.根据权利要求3所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，所述从所述图像内分割出一个或多个前景目标区域包括：
利用小波变换将时域空间的所述图像转换到频域空间进行滤波去噪处理；以及
对所述滤波去噪后的图像执行以下操作中的一者或多者以分割出一个或多个前景目标区域：边缘检测、形态学处理、以及基于HSV色彩空间的颜色特征提取。


7.根据权利要求6所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，所述滤波去噪处理包括：
确定所述频域空间的图像的高频部分和低频部分；
在所述高频部分，当分解系数小于第一阈值时，将该分解系数乘以一小于1的正值，以弱化细节；以及
在所述低频部分，当分解系数大于第二阈值时，将该分解系数乘以一大于1的值，以突出轮廓。


8.根据权利要求1所述的起重机配重块对位检测及控制方法，其特征在于，所述根据所述相对偏移量以及所述相对旋转角度来控制所述配重块移动包括：
根据所述相对偏移量，控制起重机的回转机构、变幅机构和/或卷扬机构操作，以使得所述相对偏移量位于预设对位误差范围内；以及
控制旋转机构的吸附部件向上抬升，以吸附在所述配重块底端，并根据所述相对旋转角度控制所述吸附部件转动，以带动所述配重块旋转；以及
控制所述吸附部件下放，以使得所述配重块上的安装孔对位安装到所述定位销上。


9.一种起重机配重块对位检测及控制设备，所述配重块上具有用于与所述起重机上的定位销相配对的安装孔，其特征在于，该设备包括：
检测装置，用于检测所述配重块的中心位置以及所述配重块上的所述安装孔与所述定位销的相对方位；
控制装置，用于执行以下操作：
根据所述配重块的中心位置与所述定位销的位置，并计算该两个位置之间的相对偏移量...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭智仁，范卿，曾杨，徐柏科，武鸿，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43