[發明專利]一種基于視覺識別的水平式吊耳噸袋自動摘掛鉤系統

在審

• 申請號: 202211040083.8
• 申請日: 2022-08-29
• 公開（公告）號: CN115402915A
• 公開（公告）日: 2022-11-29
• 發明（設計）人: 趙科淵;賈璇斌;徐格寧;戚其松;董青
• 申請（專利權）人: 太原科技大學
• 主分類號: B66C1/10
• 分類號: B66C1/10;B66C1/66;B66C13/16;B66C13/46;B66C15/00
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本發明涉及起重運輸自動無人摘掛鉤領域，公開了一種基于視覺識別的水平式吊耳噸袋自動摘掛鉤系統，包括視覺識別裝置和起升吊具裝置，以及水平式吊耳噸袋。視覺識別裝置安裝在對噸袋執行吊運動的起重機、叉車等轉運設備上，視覺識別裝置使用雙目相機、結構光傳感器、激光雷達等三維感知傳感器，獲取吊具、噸袋、噸袋吊耳的三維信息，實現對噸袋吊耳摘掛鉤動作的檢測與導航，起升吊具裝置為針對水平式吊耳噸袋進行設計的新型吊具，水平式吊耳噸袋是為方便吊耳懸掛而設計的新型噸袋。本發明充分利用了三維感知技術，對噸袋吊耳的位姿進行識別，進而控制吊具的自動摘掛鉤動作，智能化程度高，減少人力資源的消耗及提高了安全防護等級。

技術領域

本發明涉及起重運輸自動無人摘掛鉤領域，包括視覺識別裝置和噸袋的起升吊具裝置，以及水平式吊耳噸袋。

背景技術

在起重運輸領域，柔軟性運輸包裝容器作為對散粒物料運輸的容器，因為其承載重量大、結構簡單、成本低，可塑性強等優點，越來越廣泛的被應用到對散粒物料進行包裝轉運的領域。柔軟性運輸包裝容器中噸袋的應用最為廣泛，噸袋的結構為擁有吊耳的類立方體結構，提拉吊耳可以對噸袋進行起重及轉運，噸袋在運輸散粒物料過程中，由于噸袋的柔軟性，需要對噸袋進行人為的摘掛鉤動作，而且對于某些大型的轉運設備，駕駛員的視野也會受到吊具的影響，不能準確的觀察到噸袋的位姿，同樣需要人為進行導航與檢測，極大的耗費人力資源，難以實現無人車間，自動化作業目標。另外在運輸例如鋁粉等金屬粉末的過程中，工作人員難免會接觸到有害金屬粉末，存在安全防護等級低等問題。因此不滿足現有的需求，基于這種情況，本發明提出一種基于視覺識別的水平式吊耳噸袋自動摘掛鉤系統。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于視覺識別的水平式吊耳噸袋自動摘掛鉤系統，以解決對噸袋進行摘掛鉤需要人為識別、人為主動摘掛鉤的問題，人為摘掛鉤不僅耗費人力資源，且存在安全等級低的問題。為實現上述目的，本發明提供了如下技術方案：一種基于視覺識別的水平式吊耳噸袋自動摘掛鉤系統，包括視覺識別裝置和噸袋的起升吊具裝置，以及水平式吊耳噸袋三個部分，所述視覺識別裝置安裝在對噸袋執行吊運動的起重機、叉車等轉運設備上，所述視覺識別裝置使用單目相機、雙目相機、結構光傳感器、激光雷達等三維感知傳感器，所述起升吊具裝置為針對水平式吊耳噸袋的特性制作的吊具，吊具整體包括一根伸縮軸，兩個伸縮桿、兩個吊鉤結構和兩個橡膠輪，所述兩個伸縮桿分別安裝在伸縮軸兩端，兩個吊鉤結構分別與兩個伸縮桿成一個銳角連接，兩個橡膠輪分別安裝在兩個吊鉤結構的頭部，所述水平式吊耳噸袋，吊耳與滑塊連接，滑塊安裝在彈簧盒內，滑塊可在彈簧盒內滑動，并且通過安裝在滑塊上的彈簧進行自由狀態下的回彈。

優選的，所述單目相機、結構光傳感器、雙目相機、激光雷達等三維傳感器配合使用，傳感器進行異源信息融合，得到精度合適、魯棒性高的三維地圖，依據三維地圖進行摘掛鉤動作的導航與檢測。傳感器均安裝于對噸袋執行吊運動的起重機、叉車等轉運設備上。

優選的，所述起升吊具裝置的兩根伸縮桿通過伸縮軸連接，具有伸縮功能，目的在于能使起升吊具裝置在掛鉤前向下運動，不對噸袋產生干涉，并且可以適應不同寬度的噸袋。

優選的，所述吊鉤結構與伸縮桿的豎直段成一個銳角連接，使吊耳在成功掛鉤后，能在噸袋重力作用下，吊耳不發生脫鉤現象。

優選的，所述起升吊具裝置的兩個橡膠輪，可以在吊具工作時隨時轉動與停止，橡膠輪可以與噸袋吊耳產生摩擦，極大的增加了對噸袋吊耳進行摘掛鉤的成功率。

優選的，所述噸袋吊耳與滑塊連接，沿著滑塊方向水平放置在噸袋的側面，滑塊安裝在彈簧盒內，滑塊可在彈簧盒內滑動，拉動吊耳，滑塊會被一同拉出一段，放松拉力，噸袋吊耳通過安裝在滑塊上的彈簧進行自由狀態下的回彈。

優選的，所述噸袋吊耳涂有特殊顏色，方便視覺識別裝置對吊耳的位姿進行識別。