一种抓斗卸船机精确定位系统技术方案

本发明专利技术提供一种抓斗卸船机精确定位系统，包括：机构定位单元、抓斗位姿检测单元、扫描识别单元以及数据采集单元，所述机构定位单元用于：通过在小车机构设置激光测距装置进行小车位置值校准以及通过在司机室增加格雷母线编码尺进行司机室位置值检测；所述抓斗位姿检测单元用于：通过在司机室平台上设置激光扫描装置和视觉识别装置进行抓斗运行空间位置及抓斗姿态检测；所述扫描识别单元用于：通过在司机室平台以及主梁绞点位置设置激光扫描装置进行船舶、舱口、物料的实时检测；所述数据采集单元包括PLC模块及通讯模块。本发明专利技术能够实现对抓斗卸船机各机构、抓斗、船舶、舱口、物料的精确定位检测识别。精确定位检测识别。精确定位检测识别。

【技术实现步骤摘要】
一种抓斗卸船机精确定位系统


[0001]本专利技术涉及抓斗卸船机
，具体而言，尤其涉及一种抓斗卸船机精确定位系统。

技术介绍

[0002]抓斗卸船机作为散料码头重要的卸船设备，目前仍普遍采用半自动与手动相结合的操作模式，智能化、无人化程度较低。在当今全球倡导发展人工智能、智能制造的时代背景下无人化抓斗卸船机的开发已成为行业的发展潮流。因此，如何强化抓斗卸船机各机构运行定位检测的准确性以构建无人化抓斗卸船机技术的底层硬件基础，如何解决对抓斗、船舶、船舱、物料的定位检测识别，是摆在各大主机厂面前的一大难题。

技术实现思路

[0003]本专利技术公开了一种抓斗卸船机精确定位系统，用于实现对抓斗卸船机各机构、抓斗、船舶、舱口、物料的精确定位检测识别。
[0004]本专利技术采用的技术手段如下：
[0005]一种抓斗卸船机精确定位系统，包括：机构定位单元、抓斗位姿检测单元、扫描识别单元以及数据采集单元，所述机构定位单元、抓斗位姿检测单元、扫描识别单元分别与所述数据采集单元通信连接；其中，
[0006]所述机构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，包括：机构定位单元、抓斗位姿检测单元、扫描识别单元以及数据采集单元，所述机构定位单元、抓斗位姿检测单元、扫描识别单元分别与所述数据采集单元通信连接；其中，所述机构定位单元用于：通过在小车机构设置激光测距装置进行小车位置值校准、通过在俯仰机构设置倾角仪进行臂架俯仰角度检测、通过在大车机构增加RFID装置进行大车位置值校准以及通过在司机室增加格雷母线编码尺进行司机室位置值检测；所述抓斗位姿检测单元用于：通过在司机室平台上设置激光扫描装置和视觉识别装置进行抓斗运行空间位置及抓斗姿态检测；所述扫描识别单元用于：通过在司机室平台以及主梁绞点位置设置激光扫描装置进行船舶、舱口、物料的实时检测；所述数据采集单元包括PLC模块及通讯模块，所述PLC模块通过所述通讯模块接收所述机构定位单元、抓斗位姿检测单元、扫描识别单元采集的数据。2.根据权利要求1所述的一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，所述机构定位单元通过在小车机构设置激光测距装置进行小车位置值校准，包括：在臂架前端区域、主小车区域及后大梁区域设置位置校准模块，以实现对主小车位置值进行校准检测，所述位置校准模块包括安装在臂架前端区域的海侧激光测距仪，安装在主小车海侧面的反射板，安装在后大梁区域的陆侧激光测距仪，安装在主小车陆侧面的反射板，其中海侧激光测距仪、陆侧激光测距仪分别采用线性激光测距仪，且海侧激光测距仪和陆侧激光测距仪检测距离不小于80m；在机器房主小车电机处设置位置检测模块，以实现对主小车位置值进行测量，所述位置检测模块包括绝对值编码器，所述绝对值编码器用于对主小车机构电机运行进行实时定位。3.根据权利要求2所述的一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，所述机构定位单元通过在小车机构设置激光测距装置进行小车位置值校准，还包括：根据以下公式计算主小车的实时校准检测位置值：L
实时
＝(L
WS
+0.5*L
小车
)/(L
WS
+L
LS
)*L
臂架
‑
L
LS
其中，以主小车料斗中心停车位作为主小车水平位零位，L
WS
为海侧激光测距仪所检测的主小车海侧面至臂架前端的距离，L
LS
为陆侧激光测距仪所检测的主小车陆侧面至后大梁的距离，L
小车
为主小车长度，L
臂架
为臂架前端至后大梁的实际距离；根据以下公式计算主小车的基础位置值：L
基础
＝a*E
编码
+b其中，以主小车料斗中心停车位作为主小车水平位零位，E
编码
为主小车绝对值编码器测量数据，a为绝对值编码器换算数据，b为绝对值编码器换算修正值。4.根据权利要求1所述的一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，所述机构定位单元通过在司机室增加格雷母线编码尺进行司机室位置值检测，包括：通过司机室定位模块获取司机室的位置值数据，所述司机室定位模块包括设置在臂架主梁下方的编码尺和设置在司机室顶部的U型读码器，其中编码尺设置在U型读码器的U型槽中，U型读码器的两侧分别为红外信号发射端和红外信号接收端，在司机室运行过程中，U型读码器随司机室沿着编码尺移动，过程中读取编码尺于当前位置的定位编码，经以太网
协议将定位编码传输至PLC控制单元进行换算，得到相应的司机室位置值；通过司机室驱动单元根据司机室定位模块获取的司机室的位置值数据驱动运行司机室，所述司机室驱动单元包括设置在司机室电控柜内的变频器和设置在司机室顶部的驱动电机，其中变频器的输入端连接进线接触器的输出端，进线接触器的输入端连接进线断路器的输出端；变频器的一个输出端连接制动电阻，另一个输出端连接马达启动器的输入端，马达启动器的输出端连接司机室顶部的驱动电机。5.根据权利要求4所述的一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，所述机构定位单元通过在司机室增加格雷母线编码尺进行司机室位置值检测，还包括：根据以下公式计算司机室位置值：P
司机室
＝0.8*E
编码
+K
修正
其中，P
司机室
表示司机室位置值，E
编码
表示U型读码器所读取的定位编码，K
修正
表示换算修正值。6.根据权利要求1所述的一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，所述抓斗位姿检测单元通过在司机室平台上设置激光扫描装置和视觉识别装置进行抓斗运行空间位置及抓斗姿态检测，包括：获取由三维激光扫描装置采集的第一抓斗位姿数据，所述三维激光扫描装置设置于司机室平台上；获取由视觉识别装置采集的第二抓斗位姿数据，所述视觉识别装置设置于司机室平台上；以第一抓斗位姿数据为基准，通过第二抓斗位姿数据对第一抓斗位姿数据进行校准，从而生成最终的抓斗位姿数据。7.根据权利要求6所述的一种抓斗卸船机精确定位系统，其特征在于，所述抓斗位姿检测单元通过在司机室平台上设置激光扫描装置和视觉识别装...

【专利技术属性】
技术研发人员：高世超，汤明清，韩建军，刘馨杰，李小松，张爽，朱庆松，
申请(专利权)人：大连华锐重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：