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原文传递一种自主感知及交互正面吊系统和作业方法

专利名称：	一种自主感知及交互正面吊系统和作业方法
摘要：	本发明涉及一种自主感知及交互正面吊系统和作业方法，该系统与码头总控系统通信，包括交互模块、决策模块、正面吊本体和感知模块，交互模块向码头总控系统申请任务并传输至决策模块，决策模块进行决策选择后由交互模块将任务传输至码头总控系统和正面吊本体执行，感知模块在任务执行时进行监控，识别作业信息并辅助任务进行；作业方法为：正面吊本体进入堆场，决策模块规划的作业方案通过交互模块告知司机并执行；感知模块在作业时进行监控和辅助；作业结束后上报结果。与现有技术相比，本发明具有可以向码头总控系统申请任务列表并规划作业方案，具有自主感知及交互能力；可以通过感知模块对正面吊作业流程进行全面精确的监测等优点。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海工程技术大学
发明人：	何维翰;张振山;崔国华;张怡俊;杨慧斌;杨杰
专利状态：	有效
申请日期：	2023-09-08T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311166205.2
公开号：	CN117023403A
代理机构：	上海科盛知识产权代理有限公司
代理人：	严玉丹
分类号：	B66C13/48;B66C13/46;B66C13/16;B66C15/06;B66C23/42;G05B19/04;B;G;B66;G05;B66C;G05B;B66C13;B66C15;B66C23;G05B19;B66C13/48;B66C13/46;B66C13/16;B66C15/06;B66C23/42;G05B19/04
申请人地址：	201620 上海市松江区龙腾路333号
主权项：	1.一种自主感知及交互正面吊系统，与码头总控系统(1)通信，其特征在于，该系统包括交互模块(2)、决策模块(3)、正面吊本体(4)和感知模块(5)，所述交互模块(2)向码头总控系统(1)申请任务并传输至决策模块(3)，所述决策模块(3)进行任务决策选择后反馈回交互模块(2)，所述交互模块(2)将任务传输至码头总控系统(1)和正面吊本体(4)执行，所述感知模块(5)在任务执行时进行监控，识别作业信息并辅助任务进行。 2.根据权利要求1所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的交互模块(2)包括任务接收模块(21)、设备状态反馈模块(22)、任务结果反馈模块(23)和异常上报模块(24)；所述任务接收模块(21)从码头总控系统(1)接收任务队列，所述设备状态反馈模块(22)将正面吊位姿信息及吊具(43)工作信息上报至决策模块(3)和码头总控系统(1)，所述任务结果反馈模块(23)向码头总控系统(1)上报作业的信息，所述异常上报模块(24)上报作业逻辑错误、设备异常报警和正面吊盲区障碍物预警。 3.根据权利要求1所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的决策模块(3)包括任务储存模块(31)、任务选择模块(32)、传感器控制模块(33)和任务结束上报模块(34)；所述任务储存模块(31)储存交互模块(2)接收的任务，所述任务选择模块(32)从任务队列中选择当前要作业的任务，所述传感器控制模块(33)给传感器下发控制指令，所述任务结束上报模块(34)将任务结束的信息上报给感知模块(5)和交互模块(2)。 4.根据权利要求3所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的任务选择模块(32)根据感知模块(5)获得的正面吊本体(4)的位置信息，结合路径规划算法规划出路径最短的作业方案，所述作业方案通过交互模块(2)告知司机。 5.根据权利要求1所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的正面吊本体(4)包括移动机构(41)、吊臂(42)、吊具(43)、电控柜(44)、用户驻地设备CPE(45)和显示屏(46)；其中吊臂(42)与移动机构(41)和吊具(43)相连，所述电控柜(44)和用户驻地设备CPE(45)位于正面吊移动机构(41)的前轮防护板上，所述显示屏(46)位于正面吊驾驶室中。 6.根据权利要求5所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的吊臂(42)由一组举升油缸及一组伸缩油缸控制，所述吊具(43)由一组摇摆油缸及一组伸缩油缸控制。 7.根据权利要求1所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的感知模块(5)包括锁钮传感器模块(51)、定位模块(52)、视觉识别模块(53)、测距模块(54)和障碍检测模块(55)；所述感知模块(5)用于正面吊自身定位、识别交互作业的集卡车号和集装箱箱号、识别集装箱锁孔位置、获取吊臂(42)和吊具(43)液压油缸位移以及监测前方物体距离正面吊距离和车身侧后方环境信息。 8.根据权利要求7所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的定位模块(52)包括惯性卫星组合导航系统(521)和信号接收天线(522)；所述惯性卫星组合导航系统(521)包括全球卫星导航系统GNSS和惯性测量单元IMU，所述全球卫星导航系统GNSS安装在正面吊本体(4)车尾部，所述信号接收天线(522)位于全球卫星导航系统GNSS两侧，通过得到两侧天线中心点的WGS84经纬度坐标确定正面吊本体(4)的自身位置。 9.根据权利要求7所述的一种自主感知及交互正面吊系统，其特征在于，所述的障碍检测模块(55)包括置于正面吊本体(4)车尾部两侧的第一激光雷达(551)和第二激光雷达(552)，所述第一激光雷达(551)和第二激光雷达(552)通过点云融合算法将正面吊车身盲区范围进行全覆盖并融合成一幅点云图，通过深度学习算法将扫描到的物体进行识别。 10.一种采用权利要求1所述自主感知及交互正面吊系统的作业方法，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤S1，正面吊本体(4)进入堆场，交互模块(2)向码头总控系统(1)申请任务列表，决策模块(3)规划作业方案；步骤S2，作业方案通过交互模块(2)告知司机，执行装箱流程或卸箱流程；步骤S3，感知模块(5)在正面吊本体(4)作业时进行监控，辅助作业进行；步骤S4，作业结束，交互模块(2)向码头总控系统(1)上报结果。
所属类别：	发明专利