用于系泊机器人的激光扫描制造技术

一种用于在船只的轮廓上定位靶区域的轮廓扫描仪，包括适于渐进地或瞬时向该船只辐射的发射器；提供指示在其上入射的辐射的信号的接收器；包括所存储的指令的控制器或处理器，用于激励发射器并接收所述信号，且适于确定靶区域相对于扫描仪的垂直位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于定位船只的附着区域的轮廓扫描，所述附着区域用于在船上附着系泊机器人。
技术介绍
在本
内已经知道为了装载和卸载，用传统的手工处理过程帮助船只入坞的不同系统。例如，日本专利公开No.2000292540描述了提供此类器件的一种系统，其能够以具有相对简单构造的低成本通过自动检测船只来测量船只的停泊速度。安装在码头的激光传感器被安置在用来控制传感器的方向的转盘上，并且在扫描的时候，在激光束轴向移动范围中转盘沿垂直方向改变传感器的角度，激光束轴向移动范围在沿其在满潮时可以检测船只的位置的激光束照射轴和沿其在低潮时可以检测船只的位置的另一激光束照射轴之间，使得传感器能够通过改变传感器的激光束照射轴来检测船只，甚至是在船只的位置沿垂直方向改变的时候。然后，通过固定激光束照射轴在传感器检测船只的位置来测量船只的停泊速度。当测量被忽略，而船只横靠在码头时，通过再次移动传感器可以检测到船只的位置。在另一例子中，美国专利公开No.6023665描述了使用激光脉冲得到远处目标的轮廓来检测、识别和使飞行器入坞的系统。该系统最初扫描门前面的区域，直到定位并识别了目标。一旦该目标的身份已知，该系统就追踪此目标。通过使用来自轮廓的信息，该系统能够实时显示飞机的类型、离停靠点的距离和飞机侧面位置。在另一例子中，日本专利公开No.4303706描述了无需接触并且不费力地检测船的位置的系统，船的位置会因为潮起潮落和船的卸载工作中大量材料的卸载量而实时地改变。激光测距仪被附着在货物搬运装备上，如卸载机。光束用于朝正在靠近码头的船上下扫描。在距离的测量结果中，指示最短距离的值成为到船舷侧的拐角部分(cornerpart)的距离。因此，相对于货物搬运装备的船的水平距离和垂直距离能够基于光束的该距离和上下角度进行计算。当将水平距离和垂直距离作为工作数据来控制货物搬运装备时，该装备能够工作，使得货物搬运装备尖端的刮削部分(scrapping part)等不会撞击船的底端。在另一例子中，美国专利公开No.3594716描述了一种系统，在该系统中船只入坞系统使用发射和接收换能器来产生指示沿特定船的轴的速度分量的多普勒频移信号(Doppler frequency shifted signal)。该信号被转换成数字形式，并被处理以产生沿所感测的轴的速度和方向信息。此速度信息被校正，以补偿海洋介质的声传播特征的变化。在另一例子中，美国专利公开No.3690767描述了大型远洋船只的入坞系统，其包含激光脉冲范围雷达系统、回射器、接收和发射光学器件，该雷达系统具有激光发射器和接收器。两个这样的系统布置在船坞上。回射器布置在船首和船尾。这些激光系统共享时间间隔计、计算机和显示面板。随着船靠近船坞时，激光追踪回射器，测量被发射和接收的脉冲之间的时间间隔。进行计算，并且正在靠近的船只的速度、其离船坞的距离和船只相对于船坞的位置被连续地显示。然后将该信息发给船长。在另一例子中，美国专利公开No.3707717描述了已经提供的这样一种系统，其用于生成相对于靠近入坞位置过程中的船舶的停泊速度曲线的校正命令信号。包括雷达收发器的多普勒雷达系统在入坞位置和船舶之间投射信号，并相应地生成指示船舶速度和其的相对位移的多普勒移频信号。其中存储有指示预期初始停泊条件的预设初始计数的雷达计数器，通过根据多普勒频移从初始计数向下计数来与该频移信号对应。包括用于根据实际条件更新雷达计数器的器件，并且所述器件包括声波检测器，其周期性地在船舶和入坞位置之间投射声波信号，并且相应地生成与所反射的声波能量相对应的校正的计数信号，指示船舶到入坞位置的实际距离。利用周期性地想雷达计数器传送所校正的计数信号的器件，来校正实际和预设初始条件之间的误差。速度曲线生成器对雷达计数器的输出作出响应，并生成编程的所期望的停泊速度曲线，比较仪对速度曲线生成器和计数器作出响应，从而生成指示实际和所期望的船舶停泊曲线之间的任何差异的命令信号。在另一例子中，美国专利公开No.3754247描述了显示装置，其用来显示船、表示想要的停泊处的线和指示器，所述指示器与停泊标记线的分隔表示船的相关部分的接近速度(closing rate)偏离了由函数生成器确定的值，该函数生成器从表示船的该部分离停泊处的距离的信号生成最优函数。在另一例子中，美国专利公开No.4340936描述包括微处理器的导航系统，所述微处理器具有外围存储设备并由只读存储器编程，该系统包括用来测量变量参数的传感器，和用来插入已知固定值的拇指开关，以及由此类参数和数据计算最优航行所需的读出数据的微处理器，最优航行考虑了风压差、当前设置和漂流这些因素，该系统具有随着开关被顺序选中时选择显示哪些数据的开关，这些所显示的数据被附加用来唯一标识每个显示的数值的α标记。在另一例子中，美国专利公开No.5274378描述了相对速度指示器系统，用来协助船只入坞，使用雷达传感器以提供指示船与参照物(例如船坞)之间的相对速度的相对速度信号。与该雷达传感器相关联的无线发射器接收所述相对速度信号并发射指示所述相对速度信号的信号。由船长携带的便携式接收器和指示器单元具有用于接收发射信号的接收器和被安排接收来自所述接收器的指示所发射信号并由此指示相对速度信号的接收器信号，来指示船与参照物之间的相对速度。在另一例子中，美国专利公开No.5432515描述了入坞信息系统，用来协助船只入坞，使用传感器提供指示船和参照物之间关系的信息，该参照物例如是船坞、海岸线、河岸、码头、河湾(bends)和入坞区域。计算机整理这些信息。与该计算机相关的无线发射机发射指示这些信息的信号。由船长携带的便携式接收器和指示器具有接收发射信号的接收器和显示信息的指示器屏幕。该远端的接收器还包括在船上和海岸上的固定监视器、船上用来和计算机通信以及与基于海岸的通信系统连接的电话链路通信的电话。在另一例子中的美国专利公开No.5969665中，一种改进的方法和装置提供了通过确定和显示危险的相对行进区域(relative coursezone)来对操船进行的控制，其中船只速度矢量的末端不应该为了躲避目标的操纵策略和/或避免碰撞的操纵而定位，应该为了追击目标和/或拦截的操纵策略而定位。该装置包含目标布置计算器(evaluator)、控制系统、危险标准设置系统、初始数据处理器、至少一个显示器和危险的相对行进区域限定器，该限定器包括界面信号分发器、逻辑处理器、信号分发器和数据处理系统，数据处理系统包含三角函数处理器、加法器、乘除装置和数据处理器。危险的相对行进区域显示在至少一个指示器上，证实操作员可能评估接近危险位置，并立即选择用于预防碰撞操纵的反碰撞操纵，和/或选择用于执行指定船只操纵策略的最优操纵。在另一例子中的美国专利公开No.6677889的例子中，提供了能自动将船入坞的自动入坞系统。该自动入坞系统提供了雷达系统的关闭和受入坞处理器控制的二级推进系统(secondary propulsionsystem)。在另一例子中，日本专利公开No.60-187873描述了通过基于电视摄像机所获得的靶目标与设置在船上的激光距离测量设备的视频和距离来执行入坞操作，从而在横靠码头的船所需的操作中可以实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在船只的轮廓上定位靶区域的轮廓扫描仪，其包括：发射器，适于渐进地或瞬时地向所述船只辐射；接收器，提供指示在其上入射的辐射的信号；控制器或处理器，包括所存储的指令，用于激励所述发射器并接收所述信号，且适于确定所 述靶区域相对于扫描仪的垂直位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得詹姆斯蒙哥马利，
申请(专利权)人：卡沃泰克MSL控股有限公司，
类型：发明
国别省市：NZ[新西兰]