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原文传递一种抓斗卸船机进行卸船作业的方法、装置及系统

专利名称：	一种抓斗卸船机进行卸船作业的方法、装置及系统
摘要：	一种抓斗卸船机进行卸船作业的方法、装置及系统，在抓斗卸船机上设置了三维激光扫描仪，具体安装在驾驶操控室下方，扫描得到的货船中盛放物料的船舱区域的三维立体图；对所述三维立体图进行处理，提取出船舱口和甲板区域的坐标位置信息后，发送给起重机操作控制系统；由起重机操作控制系统控制抓斗卸载时，根据船舱口和甲板区域的坐标位置信息，避开船舱口及甲板。进一步，在抓斗卸船机上还设置了摄像头拍摄包括抓斗的图像，一旦从图像分析得到抓斗的位置与牵引小车架的位置具有摆角时，则将摆角信息发送给操控控制系统，起重机操作控制系统据此对抓斗位置进行闭环控制，防止其摇晃。本发明自动完成卸船作业，提高准确性和效率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	西门子(中国)有限公司
发明人：	肖自立;徐健;祝绍嵩;赵付洲;韩合伦;王吉明
专利状态：	有效
申请日期：	2017-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-07-09T00:00:00+0800
申请号：	CN201711488588.X
公开号：	CN109987519A
代理机构：	北京康信知识产权代理有限责任公司
代理人：	赵冬梅
分类号：	B66C13/18(2006.01);B;B66;B66C;B66C13
申请人地址：	100102 北京市朝阳区望京中环南路七号
主权项：	1.一种抓斗卸船机进行卸船作业的方法，其特征在于，包括：接收一三维激光扫描仪扫描得到的货船中盛放物料的船舱区域和甲板区域的三维立体图；从所述三维立体图中提取船舱口和甲板区域的坐标位置信息；将所述船舱口和甲板区域的坐标位置信息发送给抓斗卸船机的起重机操作控制系统，以使所述起重机操作控制系统操控抓斗避免碰撞甲板区域和船舱口，且在所述船舱口内进行物料抓取。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从三维立体图中提取船舱口和甲板区域的坐标位置信息包括：对所述三维立体图的轮廓曲面进行网格化处理，得到一网格平面；从所述网络平面中提取各个网格的法向量；将每个法向量与货船周边区域的法向量进行差异化比对，根据比对结果提取出所述货船的船舱口和甲板区域的坐标位置信息。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从三维立体图中提取船舱口和甲板区域的坐标位置信息之前，进一步包括：对所述三维立体图进行平滑滤波和干扰消除。 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三维激光扫描仪设置在所述抓斗卸船机的驾驶操控室下方，随着驾驶操控室的移动而移动。 5.如权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，进一步包括：在所述抓斗在所述抓斗卸船机中设置的小车架牵引下进行移动的过程中，接收一摄像头拍摄的包含抓斗的图像；对所述图像进行图像处理，获取所述抓斗在所述图像中的位置；根据已知的所述小车架的位置以及所述抓斗在所述图像中的位置，计算所述抓斗相对于所述小车架的摆角信息；将所述抓斗相对于所述小车架的摆角信息提供给所述抓斗卸船机的起重机操作控制系统，以使所述起重机操作控制系统对所述抓斗进行防摇晃控制。 6.如权利要求5所的方法，其特征在于，所述摄像头设置在所述抓斗卸船机的主大梁与驾驶操控室之间的铰链处。 7.一种抓斗卸船机进行卸船作业的装置，其特征在于，包括：一通信模块(301)、一图像处理模块(302)及一指示模块(303)，其中，所述通信模块(301)，用于接收一三维激光扫描仪扫描得到的货船中盛放物料的船舱区域和甲板区域的三维立体图；所述图像处理模块(302)，用于从所述三维立体图中提取船舱口和甲板区域的坐标位置信息；所述指示模块(303)，用于将所述船舱口和甲板区域的坐标位置信息发送给抓斗卸船机的起重机操作控制系统，以使所述起重机操作控制系统操控抓斗避免碰撞甲板区域和船舱口，且在所述船舱口内进行物料抓取。 8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块(302)对所述三维立体图的轮廓曲面进行网格化处理，得到一网格平面；从所述网络平面中提取各个网格的法向量；将每个法向量与货船周边区域的法向量进行差异化比对，根据比对结果提取出所述船舱口和甲板区域的坐标位置信息。 9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述通信模块(301)，还用于抓斗在所述抓斗卸船机中设置的小车架牵引下进行移动的过程中，接收一摄像头拍摄的包含所述抓斗的图像；所述图像处理模块(302)，还用于：对所述图像进行图像处理，获取所述抓斗在所述图像中的位置；根据已知的所述小车架的位置以及所述抓斗在所述图像中的位置，计算所述抓斗相对于所述小车架的摆角信息；所述指示模块(303)，还用于：将所述抓斗相对于所述小车架的摆角信息提供给所述抓斗卸船机的起重机操作控制系统，以使所述起重机操作控制系统对所述抓斗进行防摇晃控制。 10.一种抓斗卸船机进行卸船作业的系统，其特征在于，一三维激光扫描仪(401)、一图像处理系统(402)及一起重机操作控制系统(403)，其中，所述三维激光扫描仪(401)，用于扫描得到的货船中盛放物料的船舱区域和甲板区域的三维立体图，发送给所述图像处理系统(402)；所述图像处理系统(402)，用于从所述三维立体图中提取船舱口和甲板区域的坐标位置信息；将所述船舱口和甲板区域的坐标位置信息发送给抓斗卸船机的起重机操作控制系统；起重机操作控制系统(403)，用于操控抓斗避免碰撞甲板区域和船舱口，且在所述船舱口内进行物料抓取。 11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述图像处理系统(402)对所述三维立体图的轮廓曲面进行网格化处理，得到一网格平面；从所述网络平面中提取各个网格的法向量；将每个法向量与货船周边区域的法向量进行差异化比对，根据比对结果提取出所述船舱口和甲板区域的坐标位置信息。 12.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述系统还包括一摄像头(404)，用于抓斗在所述抓斗卸船机中设置的小车架牵引下进行移动的过程中，拍摄包含抓斗的图像；所述图像处理系统(402)，还用于：对所述图像进行图像处理，获取所述抓斗在所述图像中的位置；根据已知的所述小车架的位置以及所述抓斗在所述图像中的位置，计算所述抓斗相对于所述小车架的摆角信息，发送给所述起重机操作控制系统(403)；所述起重机操作控制系统(403)，还用于：对所述抓斗进行防摇晃控制。
所属类别：	发明专利