[發明專利]基于視覺定位的散糧集裝箱裝卸裝置

在審

• 申請號: 202010796868.2
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN111924712A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發明（設計）人: 陳藝;趙瑞營;夏朝勇;張峻嶺;閆漢書;辛爍軍;胡方方;陳旭
• 申請（專利權）人: 鄭州中糧科研設計院有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C13/46;B66C13/48;B66C17/20
• 代理公司: 鄭州明華專利代理事務所(普通合伙) 41162
• 代理人: 王明朗

1.一種基于視覺定位的散糧集裝箱裝卸裝置，包括大車系統、小車系統、卷揚機或電葫蘆、吊具和集裝箱，大車系統能夠沿橫向軌道橫移，小車系統在大車系統頂部能夠沿縱向軌道縱移，卷揚機或電葫蘆通過鋼絲繩吊裝吊具后能夠升降平移，其特征在于，還包括攝像機系統、距離檢測系統和控制系統，攝像機系統：由攝像機和計算機組成，負責視覺圖像的采集和機器視覺算法；平移控制系統：由計算機和控制箱組成，用來控制移動大車和小車系統進而控制位于吊具端部或者中部的攝像機位置的移動； CCD攝像機對集裝箱進行拍攝，計算機通過圖像識別方法，提取跟蹤特征，進行數據識別和計算，控制系統指揮集裝箱裝卸設備上的小車左右或前后移動，調整吊具的橫向和縱向位置；升降控制系統：由計算機和控制箱組成，用來控制卷揚機或電葫蘆實現吊具沿豎向升降移動，吊具移動到要抓取的集裝箱的正上方；位于吊具四周的測距儀采集與集裝箱的垂向距離，控制吊具下降至特定高度后測距儀給控制系統信號，使升降控制系統控制鎖具自動抓取集裝箱；首先，使用CCD攝像機將視頻信號輸入計算機，并通過軟件對其快速處理，選取集裝箱的局部圖像，離線學習，在圖像中建立坐標系以及訓練系統尋找跟蹤物；學習結束后，攝像機采集圖像，提取跟蹤特征，進行數據識別和計算，通過逆運動學求解得到大車橫移和小車縱移運動節位置給定值，調整吊具及攝像頭位置；視覺定位系統將基于區域的匹配和形狀特征識別結合，進行數據識別和計算，識別出集裝箱特征的邊界與中心，控制系統通過逆運動學求解得到大車橫移和小車縱移運動節位置誤差，調整大車橫移和小車縱移運動的位姿以消除此誤差，使吊具移動集裝箱正上方；再控制吊具向集裝箱移動直至各激光測距儀(34)同時具有標高信號時由控制器控制各鎖桿驅動電機(21)轉動驅動各鎖桿向內縮進，依次貫穿側板的穿孔、吊扣的側穿孔(30)和豎插板(19)的定位孔(20)。

2.根據權利要求1所述的基于視覺定位的散糧集裝箱裝卸裝置，其特征在于，在集裝箱吊具的四個角安裝著四個攝像頭對需要裝卸的集裝箱的上表面進行圖像采集，對采集到的集裝箱上表面進行信息處理，并與集裝箱正確的位置進行比對。

3.根據權利要求1所述的基于視覺定位的散糧集裝箱裝卸裝置，其特征在于，位于大車的縱向軌道上分別安裝有首端小車和末端小車，兩小車上分別設置卷揚機或電葫蘆，兩卷揚機或電葫蘆分別通過鋼絲繩連接首端起吊組件和末端起吊組件，首端起吊組件用于連接所述吊具的前端，末端起吊組件用于連接所述吊具的后端。

4.一種集裝箱裝卸糧控制系統，包括大車系統、小車系統、卷揚機或電葫蘆、吊具和集裝箱，大車系統能夠沿橫向軌道橫移，小車系統在大車系統頂部能夠沿縱向軌道縱移，卷揚機或電葫蘆通過鋼絲繩吊裝吊具后能夠升降平移，其特征在于，位于大車的縱向軌道上分別安裝有首端小車和末端小車，兩小車上分別設置卷揚機或電葫蘆，兩卷揚機或電葫蘆分別通過鋼絲繩連接首端起吊組件和末端起吊組件，首端起吊組件用于連接所述吊具的前端，末端起吊組件用于連接所述吊具的后端，同時在地面向下設置有低于地面的地坑或者卸糧坑，裝糧時地坑位于糧倉出口下方，由吊具通過鎖具連接集裝箱，有大車和小車系統移動時集裝箱位于地坑或者卸糧坑位置，再控制兩小車上的卷揚機或電葫蘆使集裝箱前端位于地坑內且低于其后端，裝滿后封閉集裝箱后門再控制首尾卷揚機或電葫蘆使集裝箱水平，然后通過大車和小車系統移動至運輸車上方固定；卸糧時由大車和小車系統及前后卷揚機或電葫蘆將集裝箱從運輸車卸下平移至卸糧坑位置，再控制卷揚機或電葫蘆使集裝箱后端位于卸糧坑內且低于其前端卸糧，卸糧結束后控制首尾卷揚機或電葫蘆使集裝箱水平并移動至運輸車上方固定。