堆箱方法、堆箱系统和起重机技术方案

本发明专利技术实施例中公开了一种堆箱方法、堆箱系统和起重机。其中，堆箱方法包括：在堆箱过程中，利用安装在吊具外周的多个激光雷达采集吊具上的当前集装箱与待堆叠的下层集装箱的位置信息；根据所述位置信息，计算出所述当前集装箱与所述下层集装箱之间的水平偏移距离；将所述水平偏移距离反馈至一吊具控制系统，以使所述吊具控制系统按照使所述水平偏移距离小于一设定距离阈值的原则对堆箱过程中的所述吊具进行位置控制。本发明专利技术实施例中的技术方案能够实现高精度堆箱。能够实现高精度堆箱。能够实现高精度堆箱。

【技术实现步骤摘要】
堆箱方法、堆箱系统和起重机


[0001]本专利技术涉及工业
，特别是一种堆箱方法、堆箱系统和起重机。

技术介绍

[0002]在利用轮胎式龙门起重机(RTG)或轨道式龙门起重机(RMG)进行堆箱的作业过程中，保证相邻两层集装箱之间的偏移距离小于设定距离阈值是保证安全生产的重要前提。目前用于保证偏移距离的方式主要有如下三种方式：第一种：人工观察；第二种：在吊具四个角安装摄像头并配合图像处理技术；第三种：在吊具四侧安装线结构光与相机构成的复合测量系统。其中，人工观察的方式增加了操作员的劳动强度，且不适用于全自动控制流程。第二种方式虽然机械安装较为简单，但是对于算法要求较高且结果易受外界干扰。第三种方案相对于第二种方案而言算法简单且可去除外界干扰，但对于机械安装有一定要求，且构造比较复杂；此外，在吊具下降过程中，不同高度采集到的图像，其“比例尺”(每个像素代表的实际距离)不同，容易引入误差。
[0003]为此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其他的堆箱解决方案。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例中一方面提出了一种堆箱方法，另一方面提出了一种堆箱系统及起重机，用以较好地实现堆箱过程中的偏移距离控制。
[0005]本专利技术实施例中提出的一种堆箱方法，包括：在堆箱过程中，利用安装在吊具外周的多个激光雷达采集吊具上的当前集装箱与待堆叠的下层集装箱的位置信息；根据所述位置信息，计算出所述当前集装箱与所述下层集装箱之间的水平偏移距离；将所述水平偏移距离反馈至一吊具控制系统，以使所述吊具控制系统按照使所述水平偏移距离小于一设定距离阈值的原则对堆箱过程中的所述吊具进行位置控制。
[0006]在一个实施方式中，所述多个激光雷达包括安装在吊具前后左右四个方向的四个激光雷达；所述位置信息包括：在吊具前后左右四个方向的激光雷达点云数据；所述根据所述位置信息，计算出当前集装箱与下层集装箱之间的水平偏移距离，包括：针对所述四个方向中的每个方向，根据所述方向的激光雷达点云数据，判断是否存在位于所述下层集装箱顶面上的点云数据，如果存在，则计算所述方向上距离最远的两个点之间的距离值，将所述距离值作为所述方向上的水平偏移距离。
[0007]在一个实施方式中，所述多个激光雷达包括安装在吊具前后两个方向或左右两个方向的两个激光雷达；所述位置信息包括：在吊具前后两个方向或左右两个方向的激光雷达点云数据；所述根据所述位置信息，计算出当前集装箱与下层集装箱之间的水平偏移距离，包括：针对所述两个方向中的每个方向，根据所述方向的激光雷达点云数据，判断是否存在位于所述下层集装箱顶面上的点云数据，如果存在，则计算所述方向上距离最远的两个点之间的距离值，将所述距离值作为所述方向上的水平偏移距离。
[0008]本专利技术实施例中提出的一种堆箱系统，包括：吊具，用于将当前集装箱移动到待堆
叠的下层集装箱的上方，并将所述当前集装箱堆叠在所述下层集装箱上；安装在吊具外周的多个激光雷达，用于在堆箱过程中，采集吊具上的当前集装箱与所述下层集装箱的位置信息；偏移距离确定装置，用于根据所述位置信息，计算出当前集装箱与下层集装箱之间的水平偏移距离；吊具控制系统，用于根据所述水平偏移距离，按照使所述水平偏移距离小于一设定距离阈值的原则对堆箱过程中的所述吊具进行位置控制。
[0009]在一个实施方式中，所述多个激光雷达包括安装在吊具前后左右四个方向的四个激光雷达；所述位置信息包括：在吊具前后左右四个方向的激光雷达点云数据；所述偏移距离确定装置针对所述四个方向中的每个方向，根据所述方向的激光雷达点云数据，判断是否存在位于所述下层集装箱顶面上的点云数据，如果存在，则计算所述方向上距离最远的两个点之间的距离值，将所述距离值作为所述方向上的水平偏移距离。
[0010]在一个实施方式中，所述多个激光雷达包括安装在吊具前后两个方向或左右两个方向的两个激光雷达；所述位置信息包括：在吊具前后两个方向或左右两个方向的激光雷达点云数据；所述偏移距离确定装置针对所述两个方向中的每个方向，根据所述方向的激光雷达点云数据，判断是否存在位于所述下层集装箱顶面上的点云数据，如果存在，则计算所述方向上距离最远的两个点之间的距离值，将所述距离值作为所述方向上的水平偏移距离。
[0011]本专利技术实施例中提出的一种起重机，包括：上述任一实施方式的堆箱系统。
[0012]在一个实施方式中，所述起重机为轮胎式龙门起重机或轨道式龙门起重机。
[0013]从上述方案中可以看出，本专利技术实施例中的技术方案由于将激光雷达引入到堆箱过程中来探测当前集装箱与下层集装箱之间的位置信息，进而根据所述位置信息计算出当前集装箱与下层集装箱之间的水平偏移，并根据该水平偏移对吊具进行堆箱控制，实现了高精度堆箱。本专利技术实施例中的技术方案相较于现有的方式，其结构简单，价格低廉，且算法也简单。此外还可以利用激光雷达来感知周围集装箱的情况。
附图说明
[0014]下面将通过参照附图详细描述本专利技术的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本专利技术的上述及其它特征和优点，附图中：
[0015]图1为本专利技术实施例中堆箱方法的示例性流程图。
[0016]图2A和图2B为本专利技术一个例子中激光雷达的安装位置示意图。
[0017]图3A和图3B为本专利技术一个例子中某个激光雷达扫描集装箱的示意图。
[0018]图3C和图3D为本专利技术一个例子中基于图3A和图3B的激光雷达采集的点云数据分布示意图。
[0019]图4为本专利技术实施例中堆箱系统的示例性结构图。
[0020]其中，附图标记如下：
[0021]标号含义101～103步骤21吊具22激光雷达23偏移距离确定装置
24吊具控制系统31当前集装箱32下层集装箱
具体实施方式
[0022]本专利技术实施例中，考虑基于激光雷达测量相邻两层集装箱之间的偏移距离，进而将偏移距离反馈至吊具控制系统从而实现高精度堆箱。
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式，在各图中相同的标号表示结构相同或结构相似但功能相同的部件。
[0024]在本文中，“示例性”、“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示例性”、“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0025]为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本专利技术相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。
[0026]在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序等。
[0027]图1为本专利技术实施例中堆箱方法的示例性流程图。如图1所示，该方法可包括如下流程：
[0028]步骤101，在堆箱过程中，利用安装在吊具外周的多个激光雷达采集吊具上的当前集装箱与待堆叠的下层集装箱的位置信息。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.堆箱方法，其特征在于，包括：在堆箱过程中，利用安装在吊具外周的多个激光雷达采集吊具上的当前集装箱与待堆叠的下层集装箱的位置信息；根据所述位置信息，计算出所述当前集装箱与所述下层集装箱之间的水平偏移距离；将所述水平偏移距离反馈至一吊具控制系统，以使所述吊具控制系统按照使所述水平偏移距离小于一设定距离阈值的原则对堆箱过程中的所述吊具进行位置控制。2.根据权利要求1所述的堆箱方法，其特征在于，所述多个激光雷达包括安装在吊具前后左右四个方向的四个激光雷达；所述位置信息包括：在吊具前后左右四个方向的激光雷达点云数据；所述根据所述位置信息，计算出当前集装箱与下层集装箱之间的水平偏移距离，包括：针对所述四个方向中的每个方向，根据所述方向的激光雷达点云数据，判断是否存在位于所述下层集装箱顶面上的点云数据，如果存在，则计算所述方向上距离最远的两个点之间的距离值，将所述距离值作为所述方向上的水平偏移距离。3.根据权利要求1所述的堆箱方法，其特征在于，所述多个激光雷达包括安装在吊具前后两个方向或左右两个方向的两个激光雷达；所述位置信息包括：在吊具前后两个方向或左右两个方向的激光雷达点云数据；所述根据所述位置信息，计算出当前集装箱与下层集装箱之间的水平偏移距离，包括：针对所述两个方向中的每个方向，根据所述方向的激光雷达点云数据，判断是否存在位于所述下层集装箱顶面上的点云数据，如果存在，则计算所述方向上距离最远的两个点之间的距离值，将所述距离值作为所述方向上的水平偏移距离。4.堆箱系统，其特征在于，包括：吊具，用于将当前集装箱移动到待堆叠的下层集装箱的上...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌杰，肖自立，徐健，袁晓东，韩合伦，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：发明
国别省市：