[發明專利]一種具有路徑規劃算法的半自動裝卸橋及控制方法

有效

• 申請號: 201811629030.3
• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN111377356B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發明（設計）人: 王林;詹紅
• 申請（專利權）人: 上海梅山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: B66C13/06
• 分類號: B66C13/06;B66C13/40;B66C13/48;B66C13/16;B66C15/00
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 杜靜靜

1.一種具有路徑規劃算法的半自動裝卸橋，其特征在于，所述裝卸橋包括支撐架、遙控器裝置、岸上激光雷達視覺識別裝置、電子防搖裝置、大車無線定位裝置、地面控制服務器以及機上PLC運動控制系統，所述大車無線定位裝置和電子防搖裝置設置在支撐架上，所述岸上激光雷達視覺識別裝置設置在支撐架的下方，所述裝卸橋還包括電動夾鉗、小車位置編碼器以及起升高度編碼器，所述電動夾鉗設置在平衡梁吊鉤的下方，所述小車位置編碼器以及起升高度編碼器設置在支撐架的上方；

所述遙控器裝置的發射機供船艙內的操作司機使用，用于遙控操作裝卸橋完成軌跡自學習和船艙內放卷；它的接受主機安裝在電氣控制柜內，接受發射機給裝卸橋起升、小車、大車機構動作指令，并將指令輸入到機上PLC運動控制系統；激光雷達視覺識別系統安裝在裝卸橋大梁底部正對平板車裝卸位置，通過點云數據處理模型識別平板車和鋼卷，包括平板車的長度、寬度、高度、鋼卷的數量、間距、高度參數，識別系統本身需設置激光掃描參數，包括精度、幅度、方向、相對坐標參數，點云數據處理的結果通過無線網絡發送給地面控制服務器；

所述大車無線定位裝置采用脈沖無線電，利用脈沖到達時差進行定位，它的主機安裝在碼頭泊位平臺上，接受裝置安裝裝卸橋大梁尾部，在用于檢測和設定大車位置，測量的位置值輸入到算法程序，再由算法程序輸出給定值，使裝卸橋和船舶位置對應，也用于修正大車運行軌跡；電子防搖裝置基于精確的單擺振蕩模型來計算和校正，用于監控起升鋼絲繩搖擺的角度，防搖裝置測量的數據，發送到機上PLC運動控制系統，經過軟件計算后再由PLC運動控發出驅動指令給裝卸橋，從而修正大車和小車運行的速度、加速度、制動距離，使鋼絲繩的擺動的角度控制在10°范圍內；

所述地面控制服務器是整個半自動裝卸橋算法控制中心，它包括通信軟件模塊、運行控制軟件模塊以及數據庫軟件模塊，通信軟件模塊用于局域網內設備通信、物流信息系統通信；運行控制軟件模塊用于管理控制作業流程的執行；數據庫模塊用于存儲各種作業車輛數據、船舶數據、鋼卷數據、坐標系數據、作業計劃數據，它從公司的物流信息系統接收鋼卷的參數信息和作業計劃，并按需要將鋼卷參數發送裝卸橋機上的PLC運動控制系統，它主要功能有：a接受大車無線定位裝置的數據、物流船舶位置數據，發送大車坐標給裝卸橋，b接受激光雷達視覺識別系統掃描的鋼卷和平板車數據，通過兩者數據的做算術運算，從而確定每個平板車上每個鋼卷在整個坐標系統內的X、Y、Z值，并根據生產作業流程將數據發送給機上PLC運動控制系統內的寄存器，c返回作業計劃狀態給物流信息系統，包括每條船的作業量、司機通過手機APP下達的作業指令完成情況、每次班次的完成情況數據。

2.根據權利要求1所述的具有路徑規劃算法的半自動裝卸橋，其特征在于，所述機上PLC運動控制系統是整個算法輸出參數的執行者，它的功能有：a接受電子防搖裝置計算的速度、加速度；b接受遙控器裝置學習的路徑上點的坐標，并存儲；C接受地面控制服務器發送來的每個鋼卷的X、Y、Z坐標，d驅動裝卸橋各機構運行到指定位置。