[發明專利]一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法

在審

• 申請號: 202211599494.0
• 申請日: 2022-12-12
• 公開（公告）號: CN115849192A
• 公開（公告）日: 2023-03-28
• 發明（設計）人: 何沖;李恒;石先城;張濤;曹志俊
• 申請（專利權）人: 武漢港迪智能技術有限公司
• 主分類號: B66C13/16
• 分類號: B66C13/16;B66C13/46;B66C13/48;B66C13/08
• 代理公司: 武漢紅觀專利代理事務所(普通合伙) 42247
• 代理人: 王昌亮

1.一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，收到PLC采集信號，通過3D面陣激光掃描儀開始采集外集卡車板的點云信息；

S2，通過外集卡車板點云信息提取鎖頭特征，求解外集卡車板上四個鎖尖點在XOY面內的坐標，若鎖頭特征未提取成功則上報對應錯誤碼至PLC；

S3，通過吊具姿態求解吊具所帶箱底部四個鎖孔中心的在XOY面內的坐標；

S4，通過仿射變換求解吊具至外集卡車板調整對位的旋轉角度與大小車方向平移量；

S5，將計算結果發送至PLC，PLC收到調整量后進行吊具角度以及大小車方向上的偏移調整，調整完成后自動下放集裝箱。

2.如權利要求1所述的一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法，其特征在于，所述步驟S1具體包括：

建立世界坐標系，對3D面陣激光掃描儀進行旋轉標定將點云坐標系旋轉至與世界坐標系重合，然后進行平移標定使點云的各點位置關系與世界坐標系重合。

3.如權利要求2所述的一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法，其特征在于，所述步驟S1還包括：

將3D面陣激光掃描儀采集的點云信息，經過矩陣旋轉變換R以及平移變換T轉換到世界坐標系中，其轉換關系為：

其中，x_w，y_w，z_w為世界坐標系坐標，x_lidar-i，y_lidar-i，z_lidar-i為對應點云坐標系坐標，R_i為旋轉變換，T_i為平移變換。

4.如權利要求3所述的一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法，其特征在于，所述步驟S2具體包括：

根據車板點云與車板上鎖頭點云在輪廓分布上的差異性，提取出靠近雷達側車板上兩處鎖頭的點云特征，由鎖頭點云最高點求出鎖尖點的位置信息，根據提取出的近雷達側兩個鎖尖的三維位置信息，將其投影至XOY平面，求解出遠雷達側兩個鎖尖的在XOY平面內的位置信息。

5.如權利要求4所述的一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：

近雷達側兩個鎖尖點坐標為(x₁,y₁)和(x₂,y₂)，外集卡鎖頭在車板寬度方向的距離為W，在車板長度方向的距離為L，設偏轉角則遠雷達側兩個鎖尖點在XOY面內的位置關系為：

/

其中，(x₃,y₃)和(x₄,y₄)是遠雷達側兩個鎖尖點在世界坐標系的XOY平面坐標。

6.如權利要求5所述的一種基于面陣激光掃描的外集卡自動放箱方法，其特征在于，所述步驟S2還包括：

通過小車在世界坐標系的位置以及吊具姿態將四個鎖尖點在世界坐標系的XOY平面坐標轉移至吊具中心坐標系：

x_si＝x_i-Δx_t-Δx_s

y_si＝y_i-Δy_t-Δy_s

其中，x_i,y_i為四個鎖尖點在世界坐標系的XOY平面坐標，Δx_t,Δy_t為小車在世界坐標系中的位置，Δx_s,Δy_s為吊具坐標系相對于小車坐標系的偏移，x_si,y_si為四個鎖尖點在吊具坐標系下的XOY平面坐標。