[發明專利]一種用于集裝箱分布輪廓和位置智能化檢測系統及方法

有效

• 申請號: 201410333783.5
• 申請日: 2014-07-14
• 公開（公告）號: CN104085794A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 褚建新;李鋒;黃細霞;牛王強;翟琳
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: B66C13/46
• 分類號: B66C13/46;G01B11/24
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 陳偉勇

1.一種用于集裝箱分布輪廓和位置智能化檢測系統，其特征在于：包括中央控制系統、三維激光掃描模塊、目標輪廓處理模塊及ARMG運動控制器；所述三維激光掃描模塊與目標輪廓處理模塊相連接；所述目標輪廓處理模塊分別與中央控制系統、ARMG運動控制器相連接；?

其中，所述中央控制系統用于對集裝箱的裝卸過程進行遠程監控及控制；?

所述三維激光掃描模塊用于對集裝箱的堆垛進行快速連續的三維立體掃描，并將掃描到的信息輸送給目標輪廓處理模塊；?

所述目標輪廓處理模塊將三維激光描述模塊輸出的信息進行過濾后生成輪廓圖形、進行集裝箱位置計算，將所處理后的信息輸送給中央控制系統，同時接收中央控制系統的集裝箱裝卸調度控制指令，并將該控制命令輸出給ARMG運動控制器；?

所述ARMG運動控制器接收集裝箱裝卸調度控制指令后，控制ARMG小車進行集裝箱的裝卸。

2.根據權利要求1所述的一種用于集裝箱分布輪廓和位置智能化檢測系統，其特征在于：所述三維激光掃描模塊包括1#掃描頭、2#掃描頭、掃描參數設定單元、GPS信號接口及掃描數據輸出單元；所述1#掃描頭與2#掃描頭對稱設置；所述掃描參數設定單元分別與1#掃描頭、2#掃描頭相連接，掃描參數設定單元用于對整個掃描區域的參數進行設置；所述掃描參數設定單元與GPS信號接口相連接，通過GPS對ARMG的初始位置、起升高度進行自動設置；所述1#掃描頭、2#掃描頭還分別與掃描數據輸出單元相連接，將所掃描到的三維信息輸送給掃描數據輸出單元進行輸出；所述掃描數據輸出單元與目標輪廓處理模塊相連接，將其接收的掃描數據信息輸送給目標輪廓處理模塊。?

3.根據權利要求1所述的一種用于集裝箱分布輪廓和位置智能化檢測系統，其特征在于：所述目標輪廓處理模塊包括圖形數據過濾單元、目標輪廓生成單元及位置誤差計算單元；所述圖形數據過濾單元分別與三維激光掃描模塊、目標輪廓生成單元相連接，接收三維激光掃描模塊輸出的圖形信息，并對相關噪音、雜散色信息進行過濾后，輸送給目標輪廓生成單元；所述目標輪廓生成單元分別與中央控制系統、位置誤差計算單元相連接，將從圖形數據過濾單元中接收的信號生成輪廓圖形信息，并將該信息分別輸送給中央控制系統及位置誤差計算單元；所述位置誤差計算單元還分別與中央控制系統、ARMG運動控制器相連接，將從目標輪廓生成單元接收的輪廓信息進行處理，得到目標的輪廓的橫向、縱向的位置誤差，并分別將該誤差信號輸送給中央控制系統及ARMG運動控制器。?

4.利用如權利要求1所述的一種用于集裝箱分布輪廓和位置智能化檢測系統進行集裝箱裝卸過程中輪廓及位置的檢測方法，具體步驟如下：?

第一步、將三維激光掃描模塊中1#掃描頭、2#掃描頭對稱安裝在ARMG小車上，設定堆箱的偏移域值εL和εH；?

第二步、三維激光掃描模塊對集裝箱的堆垛進行三維立體掃描，并將掃描到的三維立體空間信息暫存后輸送給目標輪廓處理模塊進行處理；?

第三步、目標輪廓處理模塊將接收到的三維空間信息進行噪音、雜散色過濾后，生成輪廓圖形，并進行誤差計算后，分別將圖像信息、位置誤差信息輸送給中央控制系統、ARMG運動控制器；?

第四步、中央控制系統接收圖像信息、位置誤差信息后，發出實時監控及控制指令，并將命令反饋給目標輪廓處理模塊；?

第五步、目標輪廓處理模塊接收中央控制系統發出的控制指令后，將該控制指令輸送給ARMG運動控制器，?

第六步、ARMG運動控制器將位置誤差信息與設定的堆箱偏移域值εL和εH進行比較，并根據比較結果及時調整ARMG小車及ARMG小車上的吊具動作，實現準確糾偏。?

5.根據權利要求4所述的檢測方法，其特征在于：在步驟二中，具體的操作過程如下：?

A、通過三維激光掃描模塊中的掃描參數設定單元對ARMG小車的初始位置、起升高度、集裝箱的箱體尺寸及三維掃描區域的相關基本參數進行設置；?

B、ARMG小車移動，1#掃描頭、2#掃描頭對集裝箱的堆垛進行三維立體掃描，并將掃描到到三維空間信號數據輸送給掃描數據輸出單元；?

C、掃描數據輸出單元將所接收的三維空間信號進行存儲并輸送給目標輪廓處理模塊進行處理。?