[發明專利]一種輸油臂自動對接系統

在審

• 申請號: 202310352602.2
• 申請日: 2023-04-04
• 公開（公告）號: CN116281824A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 楊獻鵬;趙冰;張超;韓鋒;張青林;商志雷;張素杰;李鐘聲;孫洪濤;邵朱祥;傅鑫;劉思洋;楊振華
• 申請（專利權）人: 青島港國際股份有限公司;青島實華原油碼頭有限公司;青島港國際油港有限公司;青島華興海洋工程技術有限公司
• 主分類號: B67D9/00
• 分類號: B67D9/00;B65G47/90;B65G43/08
• 代理公司: 青島聯智專利商標事務所有限公司 37101
• 代理人: 張翠紅

1.一種輸油臂自動對接系統，其特征在于，包括：

輸油臂調節裝置，其與所述輸油臂的液壓控制組件控制連接，用于調節所述輸油臂；

定位裝置，其用于定位所述輸油臂的輸油臂出口的位置信息和船舶輸油管的船舶輸油口的位置信息，且將位置信息發送至所述輸油臂調節裝置，所述輸油臂調節裝置基于位置信息調節所述輸油臂，使所述輸油臂出口和所述船舶輸油口兩者對準對接；

抓手控制裝置，其用于控制所述輸油臂的抓手，在所述輸油臂出口和所述船舶輸油口之間對準對接時，所述抓手控制裝置控制抓緊所述船舶輸油口，實現輸油。

2.根據權利要求1所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述輸油臂調節裝置為電控驅動裝置，用于與所述輸油臂中的液壓控制組件控制連接。

3.根據權利要求1所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述定位裝置包括：

對準控制終端，其包括衛星定位模塊、視覺定位模塊、姿態采集模塊、安全管控模塊、視覺對準模塊及分別與上述模塊均通訊連接的路徑規劃模塊；

衛星定位裝置，其用于獲取所述輸油臂出口的衛星定位信息并發送至所述衛星定位模塊，經過所述衛星定位模塊處理后，輸出所述輸油臂出口的空間坐標至所述路徑規劃模塊；

視覺定位裝置，其設置在碼頭處，用于獲取所述船舶輸油口的視覺定位信息并發送至所述視覺定位模塊，經過所述視覺定位模塊處理后，輸出所述船舶輸油口的空間坐標至所述路徑規劃模塊；

姿態采集裝置，用于實時獲取所述輸油臂的姿態和位置數據，并將所獲取的姿態和位置數據經過姿態采集模塊輸出至所述路徑規劃模塊；

安全管控裝置，其設置在所述輸油臂出口處，用于采集靠近所述輸油臂出口的物體的相關信息，并經過安全管控模塊處理后，輸出遮擋坐標范圍數據至所述路徑規劃模塊；

視覺對準裝置，其設置于所述輸油臂出口處，用于獲取所述船舶輸油口的圖像數據并發送至所述視覺對準模塊，經過所述視覺對準模塊處理后，輸出所述輸油臂出口和所述船舶輸油口之間的偏差數據至所述路徑規劃模塊；

所述路徑規劃模塊用于規劃所述輸油臂出口的路徑，并將規劃路徑發送至所述輸油臂調節裝置，以調節所述輸油臂。

4.根據權利要求3所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述衛星定位模塊基于所述衛星定位信息，采用三角定位法獲取所述輸油臂出口的空間坐標。

5.根據權利要求3所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述視覺定位模塊用于執行以下步驟：

獲取所述視覺定位裝置采集的所述船舶輸油口的第一圖像和第二圖像；

建立空間直角坐標系；

計算所述船舶輸油口的空間坐標；

將所述船舶輸油口的空間坐標發送至所述路徑規劃模塊。

6.根據權利要求5所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，

所述視覺定位裝置包括第一視覺定位相機和第二視覺定位相機；

所述第一視覺定位相機采集所述船舶輸油口的所述第一圖像；

所述第二視覺定位相機采集所述船舶輸油口的所述第二圖像。

7.根據權利要求3所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述視覺對準模塊用于執行以下步驟：

獲取所述視覺對準裝置采集的所述船舶輸油口的圖像數據；

建立神經網絡模型，并進行訓練；

利用神經網絡模型計算所述輸油臂出口和所述船舶輸油口之間的偏差數據；

將所述偏差數據發送至所述路徑規劃模塊。

8.根據權利要求7所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述視覺對準裝置為具有左攝像頭和右攝像頭的雙目高清相機。

9.根據權利要求3所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述安全管控模塊用于執行以下步驟：

獲取所述安全管控裝置采集的靠近所述輸油臂出口的物體的大小和位置數據；

將所獲取的數據進行空間坐標處理，得到遮擋坐標范圍數據；

將所述遮擋坐標范圍數據發送至所述路徑規劃模塊。

10.根據權利要3所述的輸油臂自動對接系統，其特征在于，所述路徑規劃模塊用于執行以下步驟：

獲取所述衛星定位模塊發送的數據、所述視覺定位模塊發送的數據、所述姿態采集模塊發送的數據及所述安全管控模塊發送的數據；

利用路徑規劃算法對所述輸油臂進行路徑規劃，并將規劃路徑發送至所述輸油臂調節裝置，用于根據所述規劃路徑將所述輸油臂出口移動至距離所述船舶出油口預設距離處；

獲取當前所述輸油臂出口和所述船舶輸油口之間的所述偏差數據；

判斷當前所述輸油臂出口和所述船舶輸油口是否對準，并通過所述輸油臂調節裝置調節所述輸油臂，使所述輸油臂出口和所述船舶輸油口對準；

在所述輸油臂出口和所述船舶輸油口對準后，控制所述輸油臂，使所述輸油臂出口和所述船舶輸油口對準對接，且之后，抓手控制裝置控制所述抓手抓緊所述船舶輸油口。