[發明專利]基于融合多個2D測量裝置的抓箱對位方法

有效

• 申請號: 202011019104.9
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112141894B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 劉華亭;曲明;姚玉良;李華超;楊忠;周新;李永華;王曉磊;閆敘
• 申請（專利權）人: 蘇州巨能圖像檢測技術有限公司;天津港聯盟國際集裝箱碼頭有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;G01S13/06;G01S13/42;G01S13/44
• 代理公司: 蘇州廣正知識產權代理有限公司 32234
• 代理人: 劉曉月

1.一種基于融合多個2D測量裝置的抓箱對位方法，其特征在于，步驟包括：

1）在吊具的4個角上以及吊具的兩條對邊上安裝多個監測定位機構，通過角上的監測定位機構來計算吊具與要抓取的集裝箱在小車方向的位置偏差和角度偏差，通過兩條對邊上的監測定位機構來計算吊具與要抓取的集裝箱在大車方向的位置偏差和角度偏差；

2）將吊具和要抓取的集裝箱對正，確保吊具的四個鎖頭能正常沒有刮擦的放入集裝箱四個角上的箱孔中；

3）將吊具上升達到預設的高度后，將此時監測定位機構掃描到的集裝箱邊緣的點作為標準點,?每個標準點在各自的監測定位機構平面坐標系下的坐標分別用(xn，yn)表示，其中，n為正整數，?X軸的方向為水平方向，以計算吊具在水平方向的位置偏差，Y軸方向為垂直方向，以計算吊具與集裝箱之間的距離，用于確定監測定位機構的搜索區域；

4）當監測定位機構掃描到集裝箱存在位置偏差的時候，對吊具和集裝箱的位置偏差進行計算；

4.1）根據標準點選擇每個監測定位機構在各自坐標系下對應的搜索區域，以減少搜索范圍；

4.2）將在搜索區域內的掃描點進行聚合和過濾，得到此時監測定位機構掃描到集裝箱邊緣的掃描點，并將這些掃描點作為一次實時檢測點；每個一次實時檢測點在各自監測定位機構坐標系下的坐標分別為(xn’，yn’)?，其中，n為正整數；

4.3）得到一次實時檢測點與標準點的相對位置偏差為：Dn=|xn-xn’|；

4.4）判斷是否存在角度偏差

4.4.1）獲取相對設置于左右吊具的頂角上的監測定位機構之間的距離L，左邊的吊具與集裝箱短邊的一次位置偏差Ds=(D1+D4)/2，其中，D1為左邊吊具第一頂角的一次相對位置偏差，D4為左邊吊具第二頂角的一次相對位置偏差，右邊吊具與集裝箱短邊的一次位置偏差為Db=(D2+D3)/2，其中，D2為右邊吊具第一頂角的一次相對位置偏差，D3為右邊吊具第二頂角的一次相對位置偏差；

4.4.2）當Ds和Db的值不相等時，則吊具和集裝箱的位置存在角度偏差；

4.5）吊具與要抓取的集裝箱的偏差角度為β，且Sinβ=(Ds-Db)*2/L；

4.6）控制機構根據偏差角度β來轉動吊具，以消除吊具和要抓取的集裝箱的角度偏差，使得吊具的四邊和集裝箱的四邊平行；

4.7）計算大車方向和小車方向的位置偏差

4.7.1）將此時監測定位機構掃描到的集裝箱邊緣的點作為二次實時檢測點；每個二次實時檢測點在各自監測定位機構坐標系下的坐標分別為(xn’?’，yn’?’)，則二次實時檢測點與標準點的相對位置偏差Dn’=|xn’-xn’?’|；

4.7.2）左邊的吊具與集裝箱短邊的二次位置偏差Ds’=(D1’+D4’)/2，右邊的吊具與集裝箱短邊的二次位置偏差Db’=(D2’+D3’)/2，其中，D1’為左邊吊具第一頂角的二次相對位置偏差，D4’為左邊吊具第二頂角的二次相對位置偏差，?D2為’右邊吊具第一頂角的二次相對位置偏差，D3’為右邊吊具第二頂角的二次相對位置偏差；

4.7.3）吊具和集裝箱在小車方向上的位置偏差Diffs=(?Ds’+?Db’)/2，吊具和集裝箱在大車方向上的位置偏差為Diffb=(?D5’+?D6’)/2；

4.7.4）吊具控制機構按照位置偏差移動使吊具，使得吊具在小車方向上移動Diffs距離、在大車方向上移動Diffb距離，以使吊具和要抓取的集裝箱完全對齊；

4.7.5）吊具下降，使得吊具上的鎖頭插入集裝箱的四個箱孔中，從而完成抓箱操作。

2.根據權利要求1所述的基于融合多個2D測量裝置的抓箱對位方法，其特征在于，在步驟3）中，預設的高度為吊具與集裝箱的間距，其中間距為30CM。

3.根據權利要求1所述的基于融合多個2D測量裝置的抓箱對位方法，其特征在于，在左右吊具的4個角上依次設置1號監測定位機構、2號監測定位機構、3號監測定位機構、4號監測定位機構，再在左右吊具的兩條對邊上分別安裝5號監測定位機構和6號監測定位機構。