吊具工况检测方法、集装箱起重机及港口自动化系统技术方案

本申请提供了一种吊具工况检测方法、集装箱起重机及港口自动化系统，该方法包括：将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置；获取雷达信息以及根据所述吊具中心的位置计算得到吊具在当前工况下的边缘位置信息；根据所述雷达信息和所述边缘位置信息计算所述吊具的边缘位置与所述待吊取物品的相对位置，判断所述吊具是否处于安全工况。可以将雷达获取的雷达信息转换为适应与吊具工作环境而构建的目标坐标系中，并标识车辆、待吊取物品与吊具的位置信息，通过确定吊具边缘与待吊取物品的相对位置从而判断吊具是否处于安全工况，提高吊具工作的安全性。提高吊具工作的安全性。提高吊具工作的安全性。

【技术实现步骤摘要】
吊具工况检测方法、集装箱起重机及港口自动化系统


[0001]本申请涉及吊具控制
，具体涉及一种吊具工况检测方法、集装箱起重机及港口自动化系统。

技术介绍

[0002]目前使用吊具进行抓取工作时，由于负载不平衡、风力影响或是操作不当等原因，容易导致吊取物品的位置以及姿态发生变化，从而出现刮擦或砸箱等事故，存在安全性低的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请实施例提供一种吊具工况检测方法、装置、集装箱起重机及港口自动化系统，可以将雷达获取的雷达信息转换为适应与吊具工作环境而构建的目标坐标系中，在目标坐标系中标识车辆、待吊取物品与吊具的位置信息，从而判断吊具边缘与待吊取物品的相对位置，基于吊具与待吊取物品的相对位置判断吊具是否处于安全工况从而避免在对吊具工作过程中刮擦、碰撞等事故，以解决现有技术中吊具工作安全性低的问题。
[0004]第一方面，本申请实施例提供一种吊具工况检测方法，包括：
[0005]将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置；其中，所述目标坐标系为表征吊具工作环境的坐标系；
[0006]获取雷达信息以及根据所述吊具中心的位置计算得到吊具在当前工况下的边缘位置信息；其中，所述雷达信息包括车辆和待吊取物品的位置信息；
[0007]根据所述雷达信息和所述边缘位置信息计算所述吊具的边缘位置与所述待吊取物品的相对位置，判断所述吊具是否处于安全工况。
[0008]在上述实现过程中，可以将雷达获取的雷达信息转换为适应与吊具工作环境而构建的目标坐标系中，在目标坐标系中标识车辆、待吊取物品与吊具的位置信息，从而判断吊具边缘与待吊取物品的相对位置，基于吊具与待吊取物品的相对位置判断吊具是否处于安全工况从而避免在对吊具工作过程中刮擦、碰撞等事故，可以提高吊具工作的安全性。
[0009]可选地，所述目标坐标系包括第一坐标轴和第二坐标轴，所述第一坐标轴与地面的拟合平面的法向量平行，所述第二坐标轴与所述待吊取物品的侧面平行。
[0010]可选地，所述将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置可以包括：
[0011]在所述地面上选择至少三个不共线的拟合点，基于所述拟合点得到所述拟合平面，计算所述拟合平面的法向量，确定所述目标坐标系的第一坐标轴与所述拟合平面的法向量平行；
[0012]在所述待吊取物品相对于雷达侧的平面上第二坐标轴方向选择两个目标点，计算所述目标点构成的直线与所述第二坐标轴的夹角，基于所述夹角调整所述目标坐标系使所述目标坐标系的第二坐标轴与所述待吊取物品的侧面平行。
[0013]在上述实现过程中，可以将雷达获取的雷达信息转换为适应与吊具工作环境而构建的目标坐标系中，可以在目标坐标系中标识车辆、待吊取物品与吊具的位置信息，从而判断吊具与待吊取物品的相对位置，可以避免采用多个坐标系对吊具与待吊取物品的相对位置的计算，从而节省计算资源，可以基于吊具与待吊取物品的相对位置判断吊具是否处于安全工况从而避免在对吊具工作过程中刮擦、碰撞等事故，提高吊具工作的安全性。
[0014]可选地，所述将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置还可以包括：
[0015]基于所述待吊取物品的两个边缘坐标确定所述吊具中心与雷达的偏差值，以基于所述偏差值在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置。
[0016]在上述实现过程中，可以通过待吊取物品的两个边缘坐标确定吊具中心与雷达的偏差值，再基于偏差值在目标坐标系中标定吊具中心的位置，可以确保雷达扫描到的数据与吊具的实际物理位置一致，从而提高计算的准确性。
[0017]可选地，所述雷达信息可以为点云数据。
[0018]可选地，所述获取雷达信息以及根据所述吊具中心的位置计算得到吊具在当前工况下的边缘位置信息可以包括：
[0019]基于2D雷达、3D雷达、单线雷达或图像传感器获取所述雷达信息。
[0020]可选地，所述方法还可以包括：
[0021]在所述吊具不处于安全工况时，发送警示信息。
[0022]在上述实现过程中，可以在计算吊具处于风险状态时，及时发送警示信息提示吊具操作员，可以使操作员及时调整吊具的工作状态或终止吊具工作，从而可以提高吊具工作的安全性。
[0023]第二方面，本申请实施例提供一种吊具工况检测装置，可以包括：
[0024]变换模块，用于将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置；其中，所述目标坐标系为表征吊具工作环境的坐标系；
[0025]计算模块，用于获取雷达信息以及根据所述吊具中心的位置计算得到吊具在当前工况下的边缘位置信息；其中，所述雷达信息包括车辆和待吊取物品的位置信息；
[0026]判断模块，用于根据所述雷达信息和所述边缘位置信息计算所述吊具的边缘位置与所述待吊取物品的相对位置，判断所述吊具是否处于安全工况。
[0027]可选地，所述目标坐标系包括第一坐标轴和第二坐标轴，所述第一坐标轴与地面的拟合平面的法向量平行，所述第二坐标轴与所述待吊取物品的侧面平行。
[0028]可选地，变换模块可具体用于：
[0029]在所述地面上选择至少三个不共线的拟合点，基于所述拟合点得到所述拟合平面，计算所述拟合平面的法向量，确定所述目标坐标系的第一坐标轴与所述拟合平面的法向量平行；
[0030]在所述待吊取物品相对于雷达侧的平面上第二坐标轴方向选择两个目标点，计算所述目标点构成的直线与所述第二坐标轴的夹角，基于所述夹角调整所述目标坐标系使所述目标坐标系的第二坐标轴与所述待吊取物品的侧面平行。
[0031]可选地，变换模块还可具体用于：
[0032]基于所述待吊取物品的两个边缘坐标确定所述吊具中心与雷达的偏差值，以基于
所述偏差值在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置。
[0033]可选地，所述雷达信息为点云数据。
[0034]可选地，计算模块可具体用于：
[0035]基于2D雷达、3D雷达、单线雷达或图像传感器获取所述雷达信息。
[0036]可选地，吊具工况检测装置还可以包括：
[0037]警示模块，用于在所述吊具不处于安全工况时，发送警示信息。
[0038]第三方面，本申请实施例提供一种集装箱起重机，所述集装箱起重机包括存储器和处理器，所述存储器中存储有程序指令，所述处理器运行所述程序指令时，执行上述任一实现方式中的步骤。
[0039]第四方面，本申请实施例提供一种港口自动化系统，所述港口自动化系统包括用于探测车辆和待吊取物品的位置的雷达和上述实现方式中的集装箱起重机。
[0040]综上，本申请实施例提供了一种吊具工况检测方法，可以将雷达获取的雷达信息转换为适应与吊具工作环境而构建的目标坐标系中，在目标坐标系中标识车辆、待吊取物品与吊具的位置信息，从而判断吊具边缘与待吊取物品的相对位置，基于吊具与待吊取物品本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吊具工况检测方法，其特征在于，包括：将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置；其中，所述雷达坐标系为描述雷达探测车辆和待吊取物品的位置的坐标系，所述目标坐标系为表征吊具工作环境的坐标系；获取雷达信息以及根据所述吊具中心的位置计算得到吊具在当前工况下的边缘位置信息；其中，所述雷达信息包括所述车辆和所述待吊取物品的位置信息；根据所述雷达信息和所述边缘位置信息计算所述吊具的边缘位置与所述待吊取物品的相对位置，判断所述吊具是否处于安全工况。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标坐标系包括第一坐标轴和第二坐标轴，所述第一坐标轴与地面的拟合平面的法向量平行，所述第二坐标轴与所述待吊取物品的侧面平行。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置包括：在所述地面上选择至少三个不共线的拟合点，基于所述拟合点得到所述拟合平面，计算所述拟合平面的法向量，确定所述目标坐标系的第一坐标轴与所述拟合平面的法向量平行；在所述待吊取物品相对于雷达侧的平面上第二坐标轴方向选择两个目标点，计算所述目标点构成的直线与所述第二坐标轴的夹角，基于所述夹角调整所述目标坐标系使所述目标坐标系的第二坐标轴与所述待吊取物品的侧面平行。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将雷达坐标系变换为目标坐标系，在所述目标坐标系中标定吊具中心的位置还包括：基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴峰，王艳宾，安津晖，丁睿晟，李鑫，赵君庆，张智博，杨洋，张国云，刘广昭，彭翔，史册，宋嘉迟，
申请(专利权)人：三一海洋重工有限公司，
类型：发明
国别省市：