一种运输车与载货车的自动对接装填系统、方法及计算机存储介质技术方案

本发明专利技术涉及车辆驾驶领域，提供了一种运输车与载货车的自动对接装填系统、方法及计算机存储介质，其中系统包括停车引导检测子系统、吊装模块定位检测子系统以及用于控制所述吊机的机械手的控制子系统，所述停车引导检测子系统包括监控摄像头、处理器、显示器、用于采集运输车的车体三维轮廓数据的16线激光雷达以及用于获取运输车图像的第一近红外相机；所述吊装模块定位检测子系统包括第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器、吊装模块标靶和车辆标靶；所述控制子系统根据停车引导检测子系统、吊装模块定位检测子系统的数据控制机械手装卸吊装模块。本发明专利技术能够实现载货车的辅助停车引导、吊装模块定位检测、自动操作控制。

An automatic docking loading system, method and computer storage medium for transport vehicle and freight car

【技术实现步骤摘要】
一种运输车与载货车的自动对接装填系统、方法及计算机存储介质
本专利技术涉及车辆驾驶领域，具体涉及一种运输车与载货车的自动对接装填系统、方法及计算机存储介质。
技术介绍
随着人力成本不断提高，车辆物流企业急需要在降低运营成本、提升经营效率、减轻人员劳动强度等处加强创新改革。然而，目前运输车与载货车的对接装填一般采用人工操作的方式，不能实现货物的自动化对接装卸，人力成本高且人员劳动强度大。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供一种运输车与载货车的自动对接装填系统、方法及计算机存储介质。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：本专利技术第一方面实施例提供了一种运输车与载货车的自动对接装填系统，所述运输车和载货车上皆设置有吊装模块，所述载货车上还设有吊机，所述系统包括停车引导检测子系统、吊装模块定位检测子系统以及用于控制所述吊机的机械手的控制子系统，所述停车引导检测子系统包括监控摄像头、处理器、显示器、用于采集运输车的车体三维轮廓数据的16线激光雷达以及用于获取运输车图像的第一近红外相机，所述16线激光雷达、第一近红外相机、监控摄像头和显示器皆与所述处理器连接；所述处理器将所述车体三维轮廓数据和第一近红外相机采集的运输车图像进行数据融合处理，得到所述运输车相对于载货车的实时方位和距离信息，以及，根据所述实时方位和距离信息确定引导数据，将所述引导数据与所述监控摄像头采集的监控实时图像进行结合，发送至所述显示器进行显示，从而引导所述运输车停靠在所述载货车的规定范围内；r>所述处理器还在所述运输车停靠在所述载货车的规定范围内时，根据当前车体三维轮廓数据和当前运输车图像获取所述运输车相对于载货车的当前方位和距离信息，并将所述当前方位和距离信息发送至所述控制子系统；所述吊装模块定位检测子系统包括第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器、吊装模块标靶和车辆标靶，所述第二近红外相机、激光测距传感器皆与所述控制子系统连接；所述第二近红外相机用于对吊装模块、吊装模块标靶和车辆标靶进行拍摄，获取拍摄图像；所述控制子系统根据所述拍摄图像计算分析得到吊装模块的实时位置信息，以及根据所述当前方位和距离信息、激光测距传感器的感测信息、所述实时位置信息控制所述机械手装卸吊装模块。根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，将所述车体三维轮廓数据和第一近红外相机采集的运输车图像进行数据融合处理，得到所述运输车相对于载货车的实时方位和距离信息，具体包括：对所述车体三维轮廓数据进行干扰背景滤除；提取第一近红外相机采集的运输车图像的感兴趣区域，在所述感兴趣区域中提取对应于16线激光雷达扫描的三维点云数据；将所述三维点云数据与车体三维轮廓数据进行数据融合处理。根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器以整体模块形式布设于所述吊机的末端，所述的控制所述机械手装卸吊装模块，包括：控制所述机械手取运输车上的吊装模块；控制所述机械手将所述运输车上的吊装模块放到载货车；控制所述机械手取所述载货车上的吊装模块；控制所述机械手将所述载货车上的吊装模块放到所述运输车。根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述控制所述机械手取运输车上的吊装模块，具体执行：根据所述当前方位和距离信息计算运输车上的吊装模块定位拍照位置坐标，控制吊机移动到与所述吊装模块定位拍照位置坐标对应的位置；控制所述第二近红外相机拍照获取图像，通过图像处理计算得到运输车上的吊装模块的实际位置；控制所述吊机移动到所述实际位置，接收激光测距传感器测量的所述运输车上的吊装模块上各点的相对距离信息，根据各点的平面相对位置，计算所述运输车上的吊装模块的倾角，根据所述倾角进行机械手与所述运输车上的吊装模块的定位对接。根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述控制所述机械手取运输车上的吊装模块，还具体执行：在定位对接后控制显示器显示用于提示取吊装模块自动定位完成的提示信息。根据本专利技术第一方面的一种能够实现的方式，所述第一近红外相机和第二近红外相机皆采用谱段850nm的近红外相机。本专利技术第二方面提供了一种运输车与载货车的自动对接装填方法，所述运输车和载货车上皆设置有吊装模块，所述载货车上还设有吊机，所述吊机的末端安装有第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器、吊装模块标靶和车辆标靶，所述方法包括以下步骤：控制子系统接收处理器发送的当前方位和距离信息，其中，所述处理器接收16线激光雷达采集的运输车的车体三维轮廓数据以及第一近红外相机获取的运输车图像数据；所述处理器将所述车体三维轮廓数据和运输车图像数据进行数据融合处理，得到所述运输车相对于载货车的实时方位和距离信息；所述处理器根据所述实时方位和距离信息确定引导数据，将所述引导数据与所述监控摄像头采集的监控实时图像进行结合，发送至所述显示器进行显示；所述处理器在当前的实时方位和距离信息与前一次得到的实时方位和距离信息一致时，将所述当前方位和距离信息发送至控制子系统；所述控制子系统根据所述当前方位和距离信息计算运输车上的吊装模块定位拍照位置坐标，控制吊机移动到与所述吊装模块定位拍照位置坐标对应的位置；所述控制子系统控制第二近红外相机对所述吊装模块、吊装模块标靶和车辆标靶进行拍摄，获取拍摄图像，通过图像处理计算得到运输车上的吊装模块的实际位置；所述控制子系统控制所述吊机移动到所述实际位置，接收所述激光测距传感器测量的所述运输车上的吊装模块上各点的相对距离信息，根据各点的平面相对位置，计算所述运输车上的吊装模块的倾角，根据所述倾角控制机械手与所述运输车上的吊装模块进行定位对接。根据本专利技术第二方面的一种能够实现的方式，所述处理器将所述车体三维轮廓数据和运输车图像数据进行数据融合处理，具体包括：所述处理器对所述车体三维轮廓数据进行干扰背景滤除；所述处理器提取第一近红外相机采集的运输车图像的感兴趣区域，在所述感兴趣区域中提取对应于16线激光雷达扫描的三维点云数据；所述处理器将所述三维点云数据与车体三维轮廓数据进行数据融合处理。根据本专利技术第二方面的一种能够实现的方式，所述方法还包括以下步骤：所述控制子系统控制带有吊装模块的吊机移动到载货车上方；所述控制子系统通过所述第二近红外相机拍摄载货车的车辆标靶图像，利用标靶的相互关系计算吊装模块平面定位位置；所述控制子系统控制所述吊机移动至吊装模块平面定位位置的上方；所述控制子系统控制所述吊机的机械手放置吊装模块到该吊装模块平面定位位置上。本专利技术第三方面提供了一种计算机存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行如上所述的运输车与载货车的自动对接装填方法。本专利技术的有益效果为：本专利技术由停车引导检测子系统、吊装模块定位检测子系统以及用于控制所述吊机的机械手的控制子系统组成运输车与载货车的对接装填系统，能够实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运输车与载货车的自动对接装填系统，所述运输车和载货车上皆设置有吊装模块，所述载货车上还设有吊机，其特征是，所述系统包括停车引导检测子系统、吊装模块定位检测子系统以及用于控制所述吊机的机械手的控制子系统，所述停车引导检测子系统包括监控摄像头、处理器、显示器、用于采集运输车的车体三维轮廓数据的16线激光雷达以及用于获取运输车图像的第一近红外相机，所述16线激光雷达、第一近红外相机、监控摄像头和显示器皆与所述处理器连接；/n所述处理器将所述车体三维轮廓数据和第一近红外相机采集的运输车图像进行数据融合处理，得到所述运输车相对于载货车的实时方位和距离信息，以及，根据所述实时方位和距离信息确定引导数据，将所述引导数据与所述监控摄像头采集的监控实时图像进行结合，发送至所述显示器进行显示，从而引导所述运输车停靠在所述载货车的规定范围内；/n所述处理器还在所述运输车停靠在所述载货车的规定范围内时，根据当前车体三维轮廓数据和当前运输车图像获取所述运输车相对于载货车的当前方位和距离信息，并将所述当前方位和距离信息发送至所述控制子系统；/n所述吊装模块定位检测子系统包括第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器、吊装模块标靶和车辆标靶，所述第二近红外相机、激光测距传感器皆与所述控制子系统连接；/n所述第二近红外相机用于对吊装模块、吊装模块标靶和车辆标靶进行拍摄，获取拍摄图像；/n所述控制子系统根据所述拍摄图像计算分析得到吊装模块的实时位置信息，以及根据所述当前方位和距离信息、激光测距传感器的感测信息、所述实时位置信息控制所述机械手装卸吊装模块。/n...

【技术特征摘要】
1.一种运输车与载货车的自动对接装填系统，所述运输车和载货车上皆设置有吊装模块，所述载货车上还设有吊机，其特征是，所述系统包括停车引导检测子系统、吊装模块定位检测子系统以及用于控制所述吊机的机械手的控制子系统，所述停车引导检测子系统包括监控摄像头、处理器、显示器、用于采集运输车的车体三维轮廓数据的16线激光雷达以及用于获取运输车图像的第一近红外相机，所述16线激光雷达、第一近红外相机、监控摄像头和显示器皆与所述处理器连接；
所述处理器将所述车体三维轮廓数据和第一近红外相机采集的运输车图像进行数据融合处理，得到所述运输车相对于载货车的实时方位和距离信息，以及，根据所述实时方位和距离信息确定引导数据，将所述引导数据与所述监控摄像头采集的监控实时图像进行结合，发送至所述显示器进行显示，从而引导所述运输车停靠在所述载货车的规定范围内；
所述处理器还在所述运输车停靠在所述载货车的规定范围内时，根据当前车体三维轮廓数据和当前运输车图像获取所述运输车相对于载货车的当前方位和距离信息，并将所述当前方位和距离信息发送至所述控制子系统；
所述吊装模块定位检测子系统包括第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器、吊装模块标靶和车辆标靶，所述第二近红外相机、激光测距传感器皆与所述控制子系统连接；
所述第二近红外相机用于对吊装模块、吊装模块标靶和车辆标靶进行拍摄，获取拍摄图像；
所述控制子系统根据所述拍摄图像计算分析得到吊装模块的实时位置信息，以及根据所述当前方位和距离信息、激光测距传感器的感测信息、所述实时位置信息控制所述机械手装卸吊装模块。


2.根据权利要求1所述的一种运输车与载货车的自动对接装填系统，其特征是，将所述车体三维轮廓数据和第一近红外相机采集的运输车图像进行数据融合处理，得到所述运输车相对于载货车的实时方位和距离信息，具体包括：
对所述车体三维轮廓数据进行干扰背景滤除；
提取第一近红外相机采集的运输车图像的感兴趣区域，在所述感兴趣区域中提取对应于16线激光雷达扫描的三维点云数据；
将所述三维点云数据与车体三维轮廓数据进行数据融合处理。


3.根据权利要求1所述的一种运输车与载货车的自动对接装填系统，其特征是，所述第二近红外相机、近红外光源、激光测距传感器以整体模块形式布设于所述吊机的末端，所述的控制所述机械手装卸吊装模块，包括：
控制所述机械手取运输车上的吊装模块；
控制所述机械手将所述运输车上的吊装模块放到载货车；
控制所述机械手取所述载货车上的吊装模块；
控制所述机械手将所述载货车上的吊装模块放到所述运输车。


4.根据权利要求3所述的一种运输车与载货车的自动对接装填系统，其特征是，所述控制所述机械手取运输车上的吊装模块，具体执行：
根据所述当前方位和距离信息计算运输车上的吊装模块定位拍照位置坐标，控制吊机移动到与所述吊装模块定位拍照位置坐标对应的位置；
控制所述第二近红外相机拍照获取图像，通过图像处理计算得到运输车上的吊装模块的实际位置；
控制所述吊机移动到所述实际位置，接收激光测距传感器测量的所述运输车上的吊装模块上各点的相对距离信息，根据各点的平面相对位置，计算所述运输车上的吊装模块的倾角，根据所述倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：贵刚，
申请(专利权)人：贵刚，
类型：发明
国别省市：上海;31