【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及集装箱设备，特别涉及一种用于集装箱作业的特种爬行机器人及其应用方法。
技术介绍
1、所谓集装箱，是指具有一定强度、刚度和规格的，专供运输或周转使用的大型装货容器。使用集装箱转运货物，可直接在发货人的仓库装货，运到收货人的仓库卸货，中途更换车、船时，无须将货物从箱内取出换装。
2、由于集装箱的众多优点使其的使用领域及地域非常广泛。现有的集装箱堆放在港口的时候，为了应对恶劣天气，尤其是遇到台风天时候，为了防止集装箱倒塌下来，需要对集装箱进行捆绑，以保护集装箱。传统的集装箱在捆绑的时候，都是采用人工攀爬上去集装箱上再进行操作，不仅工作效率差，而且由于集装箱堆叠的高度太高，导致作业非常的危险。
技术实现思路
1、因此，针对上述的问题，本专利技术提出一种结构简单、操作方便、安全系数高的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人及其应用方法。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采取的解决方案为: 一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，包括用于攀爬集装箱的小车，所述小车上设有机械手臂，所述机械手臂的自由端设有固定板，所述固定板上设有用于放置绑带使得绑带随着小车移动的放置装置，所述固定板上设有用于夹持放置装置放入集装箱口的夹持装置。
3、进一步改进的是：所述放置装置包括第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和第二卡板一端通过扭转装置连接，所述第一卡板和第二卡板另一端通过连接装置设有连接板，所述连接板上设有供绑带穿入的避让通道。
4、进一步改进的是：所述
5、进一步改进的是：所述连接装置包括第一横杆和第二横杆，所述第一横杆设于第一卡板上，所述第二横杆设于第二卡板上，所述第一横杆和第二横杆对称设置，所述连接板通过摆动装置设于第一横杆和第二横杆上。
6、进一步改进的是：所述摆动装置包括第一摆动杆和第二摆动杆，所述第一摆动杆设于第一横杆上，所述第二摆动杆设于第二横杆上，所述连接板上匹配第一摆动杆和第二摆动杆开设有弧形的第一摆动通道和第二摆动通道，所述第一摆动杆设于第一摆动通道内，所述第二摆动杆设于第二摆动通道内。
7、进一步改进的是：所述夹持装置包括夹持电缸，所述夹持电缸设于固定板上，所述夹持电缸上的两个夹爪夹持在第一卡板和第二卡板之间。
8、进一步改进的是：所述小车包括车体，所述车体一端设有驱动轮，所述车体另一端设有从动轮，所述驱动轮和从动轮之间绕设有履带，所述履带上设有将小车吸附在集装箱上的吸附装置，所述车体内设有用于带动驱动轮转动的驱动装置。
9、进一步改进的是：所述吸附装置包括复数个具有弹性的弹性块，所述弹性块两端设有弹性柱，所述弹性块和弹性柱上设有磁吸块。
10、进一步改进的是：所述固定板上设有相机连接块，所述相机连接块延伸至放置装置前方，所述相机连接块端部设有采集图像的相机。
11、一种用于集装箱作业的特种爬行机器人捆绑集装箱的应用方法：
12、s1：在地面，将绑带一端穿过连接板的避让通道捆绑，然后将夹持电缸的两个夹爪夹持在第一卡板和第二卡板上，并且压缩扭簧，使第一卡板和第二卡板相互收缩，从而完成绑带一端的安装；
13、s2：启动机器人小车，遥控机器人小车向上攀爬集装箱，机器人小车沿着集装箱行进至集装箱固定孔附近，此时机械臂开设有工作，调整姿态，使相机正对集装箱固定孔上方一定的高度；
14、s3：相机的2d视觉系统开始对集装箱的固定孔的位置进行定位，具体步骤如下：
15、a:相机内部照明灯开启，并进行拍照，将拍照的图像传送到2d视觉系统中的图像处理模块进行处理，同时获得协作机械臂的位置数据；
16、b:图像处理模块先进行预处理，将基于rgb颜色空间的彩色图片转成能更直观地表达颜色的色调、鲜艳程度和明暗程度,方便进行颜色的对比的灰度图片；
17、c:在预处理后，提取图像中的灰度特征，并对提取的特征进行分析和对比，得到固定孔的像素坐标；
18、d:得到像素坐标结果及相对应的协作机械臂的位置数据后，2d视觉系统通过矩阵运算，把图像处理的测量结果转换到整个2d视觉系统的测量坐标系；
19、e:发送固定孔的测量坐标到机器人机器人小车控制系统中。
20、s4：定位结束后，根据2d视觉系统的位置，机械臂带动第一卡板和第二卡板移动到集装箱的固定孔上方，然后将第一卡板和第二卡板插入到固定孔内。
21、s5：夹持电缸的夹爪回位，松开第一卡板和第二卡板，扭簧回位，使挂第一卡板和第二卡板在扭簧作用下卡住固定孔。
22、s6：遥控小车机器人返回地面后，人工在地面将绑带另一端拉紧。连接板上的第一摆动通道和第二摆动通道在绑带受力时，第一摆动杆和第二摆动杆越往通道两端移动，使第一卡板和第二卡板一直处于张开卡紧状态，绑带受力越大卡紧力就越大，然后将绑带另一端绑紧即可。
23、通过采用前述技术方案，本专利技术的有益效果是：
24、1、结构简单、操作方便、安全系数高。通过能够通过智能小车代替人工攀爬至集装箱的高处位置，然后再通过机械手臂将绑绳定位在集装箱的固定孔，不仅效率高，而且安全性高，有利于工作人员使用。
25、2、智能小车在攀爬的时候，橡胶块在碾过障碍物时候，能够弹性变形，使得智能小车更好的通过，而磁吸块能够更好的与集装箱表面吸合接触，使得智能小车能够更加稳定的往集装箱上不攀爬。
26、3、通过相机的图像采集，方便将智能小车定位在集装箱的固定孔位置，然后通过相机的图像采集，能够方便工作人员在集装箱下方准确的将第一卡板和第二卡板与集装箱的固定孔定位，然后再将第一卡板和第二卡板卡在集装箱的固定孔中。
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1.一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：包括用于攀爬集装箱的小车，所述小车上设有机械手臂，所述机械手臂的自由端设有固定板，所述固定板上设有用于放置绑带使得绑带随着小车移动的放置装置，所述固定板上设有用于夹持放置装置放入集装箱口的夹持装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述放置装置包括第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和第二卡板一端通过扭转装置连接，所述第一卡板和第二卡板另一端通过连接装置设有连接板，所述连接板上设有供绑带穿入的避让通道。
3.根据权利要求2所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述扭转装置包括扭簧，所述第一卡板和第二卡板上端部通过销轴铰接，所述第一卡板和第二卡板开设有扭转通道，所述扭簧设于扭转通道内，所述扭簧的扭转端一端设于第一卡板上，所述扭簧的扭转端另一端设于第二卡板上。
4.根据权利要求2所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述连接装置包括第一横杆和第二横杆，所述第一横杆设于第一卡板上，所述第二横杆设于第二卡板上，所述第一横杆和第二横杆对
5.根据权利要求4所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述摆动装置包括第一摆动杆和第二摆动杆，所述第一摆动杆设于第一横杆上，所述第二摆动杆设于第二横杆上，所述连接板上匹配第一摆动杆和第二摆动杆开设有弧形的第一摆动通道和第二摆动通道，所述第一摆动杆设于第一摆动通道内，所述第二摆动杆设于第二摆动通道内。
6.根据权利要求1所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述夹持装置包括夹持电缸，所述夹持电缸设于固定板上，所述夹持电缸上的两个夹爪夹持在第一卡板和第二卡板之间。
7.根据权利要求1所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述小车包括车体，所述车体一端设有驱动轮，所述车体另一端设有从动轮，所述驱动轮和从动轮之间绕设有履带，所述履带上设有将小车吸附在集装箱上的吸附装置，所述车体内设有用于带动驱动轮转动的驱动装置。
8.根据权利要求7所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述吸附装置包括复数个具有弹性的弹性块，所述弹性块两端设有弹性柱，所述弹性块和弹性柱上设有磁吸块。
9.根据权利要求1所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述固定板上设有相机连接块，所述相机连接块延伸至放置装置前方，所述相机连接块端部设有采集图像的相机。
10.利用上述一种用于集装箱作业的特种爬行机器人捆绑集装箱的应用方法，其特征在于：
...【技术特征摘要】
1.一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：包括用于攀爬集装箱的小车，所述小车上设有机械手臂，所述机械手臂的自由端设有固定板，所述固定板上设有用于放置绑带使得绑带随着小车移动的放置装置，所述固定板上设有用于夹持放置装置放入集装箱口的夹持装置。
2.根据权利要求1所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述放置装置包括第一卡板和第二卡板，所述第一卡板和第二卡板一端通过扭转装置连接，所述第一卡板和第二卡板另一端通过连接装置设有连接板，所述连接板上设有供绑带穿入的避让通道。
3.根据权利要求2所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述扭转装置包括扭簧，所述第一卡板和第二卡板上端部通过销轴铰接，所述第一卡板和第二卡板开设有扭转通道，所述扭簧设于扭转通道内，所述扭簧的扭转端一端设于第一卡板上，所述扭簧的扭转端另一端设于第二卡板上。
4.根据权利要求2所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述连接装置包括第一横杆和第二横杆，所述第一横杆设于第一卡板上，所述第二横杆设于第二卡板上，所述第一横杆和第二横杆对称设置，所述连接板通过摆动装置设于第一横杆和第二横杆上。
5.根据权利要求4所述的一种用于集装箱作业的特种爬行机器人，其特征在于：所述摆动装置包括第一摆动...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈顺喜，金锋，邱进兵，朱有榕，
申请(专利权)人：福建永越智能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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