本发明专利技术是一种港口集装箱定位装置，具有两台激光测长器固接在载具的水平面上，且两台激光测长器同向相互平行放置，两台激光测长器的光轴之间具有一间距；两台激光测长器同步连续发射激光脉冲串，当激光脉冲遇到集装箱卡车后，分别得到激光测长器与集装箱卡车上激光照射点之间的距离；数据处理单元计算出集装箱卡车激光照射点间的连线和定位线的角度关系，计算出在集装箱卡车上的第一激光测长器和第二激光测长器的激光照射点和定位线的垂线的最小值；让显示屏显示集装箱卡车距定位线最小距离值和要求集装箱卡车前进、后退、左转、右转或停止的行驶指令，司机一次起车操作实现集装箱卡车定位。本发明专利技术亦公开一种港口集装箱的定位方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光测量
，涉及利用激光技术对港口集装箱定位方法和装置。
技术介绍
目前集装箱码头的装卸，大量使用港口岸边集装箱起重机，简称集装箱起重机。装船时，集装箱卡车从货场取来集装箱，运到集装箱起重机下面，停下来。集装箱起重机司机俯视下面的集装箱，操纵吊具上下和左右平移，对准集装箱卡车上的集装箱，垂直起吊后右移装到船上的指定位置。通常，为了提供装卸效率，集装箱起重机的移动必须与船上集装箱的位置为相对固定。这样每次的起吊，就可以只作一维方向滑动。卸船时，集装箱起重机司机通常把集装箱提起，横移出来卸载到等在集装箱起重机下面的和吊具平行的集装箱卡车上(集装箱卡车位置的基本要求就是保证集装箱和集装箱起重机的吊具平行)，见图1示出的港口集装箱装卸示意图。但是集装箱卡车停车位置偏离。常常迫使集装箱起重机司机前后和左右调整吊具，以便准确往集装箱卡车上卸货。集装箱货物的重量数十吨，当集装箱起重机司机做二维调整时，集装箱在空中摆来摆去，加上港口风大，集装箱处于振荡状态，十分危险。不论是装船和卸船，吊具和集装箱的对准是影响装卸效率的重要因素。甚至为了不让吊具前后移动，集装箱卡车的司机采用二次倒车，或二次起车徐徐向前来保持集装箱和吊具对准。实际工作中只能依赖集装箱卡车司机的目测判断，逐步微调吊具和集装箱的前后距离差。若是集装箱卡车上的集装箱和吊具间形成一个角度，只有让集装箱卡车开出去，重新进入待货区，只能靠集装箱卡车司机再次进场保持集装箱和吊具平行。所以，集装箱起重机司机更依赖于集装箱卡车司机的熟练配合，反复操作，工作效率低。港口现在使用的集装箱定位方法有:(I)光幕光电法；(2)立体视觉定位法；(3)红外光反射法；(4)激光扫描测距法；其中还有申请号为“200610028640.9”，名称为“吊具-集装箱卡车对箱的双激光雷达定位方法”的专利技术专利。上述(I)、⑵和(3)与本专利技术差距明显。激光扫描测距法，通常安装的位置在集装箱起重机上，使激光测距仪做二维扫描，同时利用软件描绘出集装箱卡车上集装箱顶部和侧面的位置图。致命的缺欠是该方法测量基准受集装箱起重机震动，位移等因素发生变化，需要实施校正。其次激光扫面是逐点测量，和集装箱卡车没有实时性和同步性，测量精度大幅下降。公开报道的数据:精度30毫米；有箱(装船时)对位精度100毫米；空载(卸船时)对位精度200毫米。而集装箱起重机吊具的有效范围为15毫米，可见不能可靠地解决定位问题。申请号为“200610028640.9”，名称为“吊具-集装箱卡车对箱的双激光雷达定位方法”的专利技术专利，属于激光扫面测距方法，只是提出了用两个激光器扫描测距的技术方案，在说明书上第六页中描述为“两个激光雷达构成冗余系统，互相构成备份”。由此可见，集装箱卡车距离和角度(姿态)动态实时测量问题没有解决。综上所述，集装箱和吊具的平行问题，或者集装箱卡车和基准线的角度测量是影响效率的关键，这个决定装卸效率的根本问题，都没有得到直接解决。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题为了解决现有影响装卸效率的吊具和集装箱对准技术缺陷，本专利技术的目的是提供一种能避免吊具的前后调整和集装箱卡车的二次起车调整的港口集装箱定位方法和装置。(二)技术方案为实现上述目的，本专利技术的第一方面是提供港口集装箱定位装置，所述定位装置中:具有一载具,位于地面上；具有第一激光测长器和第二激光测长器，固接在载具的水平面上，且第一激光测长器和第二激光测长器同向相互平行放置，第一激光测长器和第二激光测长器的光轴之间具有一间距；其中:第一激光测长器测长零点位置点和第二激光测长器测长零点位置点的连线及延长线为测量基线；两个测长零点位置点间线段的中点为测量原点；在集装箱卡车与测量基线之间设有位置固定的定位线；所述定位线是根据集装箱卡车的最佳装卸工位，通过调整载具确定定位线；调整载具使测量基线与定位线相互平行，则定位线与测量基线之间的垂直距离为测量原长S ；第一激光测长器和第二激光测长器位于集装箱卡车的前方或后方，第一激光测长器和第二激光测长器同步发出激光光束，且两束激光光束相互平行处于同一水平面照射在集装箱卡车车体上；第一激光测长器和第二激光测长器分别用于获取测量基线与集装箱卡车之间的第一距离和第二距离；具有一数据处理单元，固接在载具上，存储两个所述激光测长器光轴之间的间距L和测量原长S ;数据处理单元的分别实时采集第一激光测长器的第一距离SI数据和第二激光测长器的第二距离S2数据；数据处理单元利用第一距离SI和第二距离S2计算得到集装箱卡车上的激光照射点距测量基线的距离差值(S2-S1)，利用两个激光测长器光轴之间的间距L和距离差值(S2-S1)，计算得到集装箱卡车的激光照射点间的连线与定位线的角度，并显示集装箱卡车的行驶方向控制信息和集装箱卡车距定位线的最小距离值；具有一显示屏，固接在载具上，用于显示数据处理单元输出的集装箱卡车行驶方向控制信息和集装箱卡车距定位线的最小距离值；集装箱卡车行驶方向控制信息包括要求集装箱卡车前进、后退、左转、右转、停止指令；当S2 = SI，且集装箱卡车距定位线的最小距离为零值时，显示停车指令；集装箱卡车的司机按照显示屏上给出的行驶指令行车，则一次起车操作完成集装箱卡车调整，实现集装箱卡车与集装箱吊具的定位。为实现上述目的，本专利技术的第二方面是提供使用港口集装箱定位装置的港口集装箱定位方法，其定位的步骤如下:步骤CO:启动装置，系统启动；步骤Cl:根据货船上的集装箱将要装卸的位置，移动集装箱起重机的吊具，则确定了集装箱卡车上的集装箱的位置，设置此时集装箱卡车纵轴线与车上集装箱纵轴线重合，此时集装箱卡车的位置就是集装箱卡车上的集装箱装卸的停车位；在距离所述集装箱卡车纵轴线前方或后方3米至30米设置监测基点，利用载具使监测基点和测量原点重合；步骤C2:反复重复调整载具，直到监测基点和测量原点重合且测量基线与集装箱纵轴线垂直；此时第一激光测长器和第二激光测长器测量到第一距离SI和第二距离S2相同，就是测量原长S ;步骤C3:数据处理单元采集到测量原长S，且S = SI = S2 ;步骤C4:两个激光测长器同步发射激光；步骤C5:数据处理单元实时采集第一距离SI和第二距离S2 ；步骤C6:数据处理单元控制显示屏显示(S2-S)和(Sl-S)的较小值，即最小距离值；步骤C7:数据处理单元计算角度Θ ；步骤C8:角度Θ在，执行步骤步骤C9，并判读角度Θ是否在;步骤CSa:如果Θ小于-1角分，则显示屏显示“右转”，并返回C4 ；步骤CSb:如果Θ大于+1角分，则显示屏显示“左转”，并返回C4 ；步骤C9:显示屏显示前进“直行”；步骤ClO:判断最小距离值是否为零；最小距离值不为零，返回C4 ;最小距离值为零，执行步骤Cll步骤Cll:显示屏显示“停车”；步骤C12:判读是否“关机”;如果没有“关机”命令，返回C4 ;如果有“关机”命令，则执行步骤C13 ；步骤C13:关闭装置。本专利技术的有益效果:本专利技术利用激光测长器模块，在同步测距的同时测量出集装箱卡车激光照射点间连线及延长线与集装箱卡车定位线的角度问题。利用双平行激光测长技术，测量出集装箱的和吊具的角度和距离，通过显示屏显示出距离和角度数值，同时指示货车司机操纵集装箱卡本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种港口集装箱定位装置，其特征在于，所述定位装置中：具有一载具，位于地面上；具有第一激光测长器和第二激光测长器，固接在载具的水平面上，且第一激光测长器和第二激光测长器同向相互平行放置，第一激光测长器和第二激光测长器的光轴之间具有一间距；其中：第一激光测长器测长零点位置点和第二激光测长器测长零点位置点的连线及延长线为测量基线；两个测长零点位置点间线段的中点为测量原点；在集装箱卡车与测量基线之间设有位置固定的定位线；所述定位线是根据集装箱卡车的最佳装卸工位，通过调整载具确定定位线；调整载具使测量基线与定位线相互平行，则定位线与测量基线之间的垂直距离为测量原长S；第一激光测长器和第二激光测长器位于集装箱卡车的前方或后方，第一激光测长器和第二激光测长器同步发出激光光束，且两束激光光束相互平行处于同一水平面照射在集装箱卡车车体上；第一激光测长器和第二激光测长器分别用于获取测量基线与集装箱卡车之间的第一距离和第二距离；具有一数据处理单元，固接在载具上，存储两个所述激光测长器光轴之间的间距L和测量原长S；数据处理单元的分别实时采集第一激光测长器的第一距离S1数据和第二激光测长器的第二距离S2数据；数据处理单元利用第一距离S1和第二距离S2计算得到集装箱卡车上的激光照射点距测量基线的距离差值(S2?S1)，利用两个激光测长器光轴之间的间距L和距离差值(S2?S1)，计算得到集装箱卡车的激光照射点间的连线与定位线的角度，并显示集装箱卡车的行驶方向控制信息和集装箱卡车距定位线的最小距离值；具有一显示屏，固接在载具上，用于显示数据处理单元输出的集装箱卡车行驶方向控制信息和集装箱卡车距定位线的最小距离值；集装箱卡车行驶方向控制信息包括要求集装箱卡车前进、后退、左转、右转、 停止指令；当S2＝S1，且集装箱卡车距定位线的最小距离为零值时，显示停车指令；集装箱卡车的司机按照显示屏上给出的行驶指令行车，则一次起车操作完成集装箱卡车调整，实现集装箱卡车与集装箱吊具的定位。...
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：王天奇，
申请(专利权)人：吉林省明普光学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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