基于点激光测距的自动抓放箱对位方法

技术领域

本发明涉及港口作业技术领域，具体涉及一种基于点激光测距的自动抓放箱对位方法。

背景技术

当前，港口RMG或者RTG作业过程中，当完成了大车(龙门吊行走机构，控制龙门吊整体位置，一般沿着大小贝方向运动)、小车(司机室行走机构，控制司机室及其正下方吊具位置，一般沿着海陆侧方向运动)、起升的基础定位后，最终环节需要控制吊具与集装箱进行精确对位，从而使吊具上的锁头能够准确的插入集装箱的箱孔中从而完成抓箱操作，或者是将吊具锁住的集装箱放到目标集装箱上方。为了实现上述作业动作，传统的方式是通过人工来进行集装箱的精确对位的，效率较低且安全性较差。

发明内容

针对上述背景技术中指出的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于点激光测距的自动抓放箱对位方法。

为实现本发明的目的，本发明提供的技术方案如下：

一种基于点激光测距的自动抓放箱对位方法，所述方法利用基于点激光测距的自动抓放箱对位装置进行，

所述基于点激光测距的自动抓放箱对位装置，包括安装于吊具的四边上的、用于吊具与集装箱位置数据的6个单点激光测距仪，第一单点激光测距仪，第二单点激光测距仪，第三单点激光测距仪，第四单点激光测距仪，第五单点激光测距仪，第六单点激光测距仪，

其中，第一单点激光测距仪，第二单点激光测距仪设置在吊具的长边一侧，第四单点激光测距仪，第五单点激光测距仪设置在吊具的长边另一侧，且第一单点激光测距仪和第五单点激光测距仪位置对应，第二单点激光测距仪与第四单点激光测距仪的位置对应，所述第六单点激光测距仪设置在吊具上靠近第一单点激光测距仪的吊具短边外侧，第三单点激光测距仪设置在吊具上靠近第二单点激光测距仪的吊具短边外侧；6个单点激光测距仪的安装位置呈现为吊具的外接矩形，且比集装箱尺寸大。

其中，6个单点激光测距仪安装在同一高度上。

其中，利用所述装置进行自动抓箱作业时，将空的吊具和集装箱进行对位；

假设单点激光测距仪在吊具上的安装高度与吊具底部距离为L，在抓箱目标箱位的上方M高度处，进入抓箱对位检测范围，单点测距激光仪的返回结果为D；

当某个单点测距激光仪激光返回的结果D满足：

L≤D≤L+M

则在吊具外边沿的下方D距离处有箱子，即未对准，应该将该单点激光的反方向调整吊具位置；未对准情况下的第一单点测距激光仪和第五单点测距激光仪，第二单点测距激光仪和第四单点测距激光仪，第三单点测距激光仪和第六单点测距激光仪的结果两两互斥；若吊具和抓箱目标箱之间有夹角，则第一单点测距激光仪和第二单点测距激光仪结果互斥，需要调整吊具微动结构来修复吊具和抓箱目标箱之间的夹角；

当吊具周围的6个单点测距激光仪激光返回的结果D全部满足：

D≥L+M

则对位准确，6个单点测距激光仪组成的外轮廓范围内，检测不到集装箱，集装箱在误差范围内，吊具允许进行抓箱。

其中，利用所述装置进行自动放箱作业时，将带集装箱的吊具和放箱目标集装箱进行对位；

定义20尺集装箱高度为2438mm，40尺集装箱高度为2591mm，40尺高箱为2896mm，用H代替各类型号箱高；假设单点激光测距仪在吊具上的安装高度与吊具底部距离为L，在抓箱目标箱位的上方M’高度处，进入抓箱对位检测范围，单点测距激光仪的返回结果为D；

当单点测距激光仪激光返回的结果D满足：

L+H≤D≤L+H+M'

则在吊具外边沿的下方D距离处有箱子，即未对准，应该向该单点测距激光仪的反方向调整吊具位置；未对准情况下的第一单点测距激光仪和第五单点测距激光仪，第二单点测距激光仪和第四单点测距激光仪，第三单点测距激光仪和第六单点测距激光仪的结果应该两两互斥，如果吊具和抓箱目标箱之间有夹角，则第一单点测距激光仪和第二单点测距激光仪结果互斥，需要调整吊具微动结构来修复吊具和抓箱目标箱之间的夹角；

若吊具周围的6个单点测距激光仪激光返回的结果D全部满足：

D≥L+H+M'

则对位准确，6个单点测距激光仪激组成的外轮廓范围内，检测不到集装箱，集装箱在误差范围内，允许下吊具进行放箱。

与现有技术相比，本方案具有如下技术优势：

本申请提出了一种可以判断吊具与集装箱位置关系来实现自动抓放箱，并控制机构动作从而完成自动抓箱的技术，大大提高了操作的效率和安全性。

附图说明

图1为本申请实施例提供的装置结构示意图；

图2为本申请实施例自动抓箱作业方法示意图；

图3为本申请实施例自动放箱作业方法示意图；

图中，第一单点激光测距仪1，第二单点激光测距仪2，第三单点激光测距仪3，第四单点激光测距仪4，第五单点激光测距仪5，第六单点激光测距仪6。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供的技术方案如下：

一种基于点激光测距的自动抓放箱对位方法，所述方法利用基于点激光测距的自动抓放箱对位装置进行，

所述基于点激光测距的自动抓放箱对位装置，包括安装于吊具的四边上的、用于吊具与集装箱位置数据的6个单点激光测距仪，第一单点激光测距仪1，第二单点激光测距仪2，第三单点激光测距仪3，第四单点激光测距仪4，第五单点激光测距仪5，第六单点激光测距仪6，

其中，第一单点激光测距仪1，第二单点激光测距仪2设置在吊具的长边一侧，第四单点激光测距仪4，第五单点激光测距仪5设置在吊具的长边另一侧，且第一单点激光测距仪1和第五单点激光测距仪5位置对应，第二单点激光测距仪2与第四单点激光测距仪4的位置对应，所述第六单点激光测距仪6设置在吊具上靠近第一单点激光测距仪1的吊具短边外侧，第三单点激光测距仪3设置在吊具上靠近第二单点激光测距仪2的吊具短边外侧；6个单点激光测距仪的安装位置呈现为吊具的外接矩形，且比集装箱尺寸大。

其中，6个单点激光测距仪安装在同一高度上。

如图2所示，由于6个单点激光测距仪安装略比集装箱外沿大一点，如果在单点测距激光仪的设定高度内，没有检测到吊具下方有集装箱，那么认为对位准确，可以进行吊具下降，完成抓箱动作。

利用所述装置进行自动抓箱作业时，将空的吊具和集装箱进行对位；

假设单点激光测距仪在吊具上的安装高度与吊具底部距离为L，在抓箱目标箱位的上方M高度处，进入抓箱对位检测范围，单点测距激光仪的返回结果为D；

当某个单点测距激光仪激光返回的结果D满足：

L≤D≤L+M

则在吊具外边沿的下方D距离处有箱子，即未对准，应该将该单点激光的反方向调整吊具位置；未对准情况下的第一单点测距激光仪和第五单点测距激光仪，第二单点测距激光仪和第四单点测距激光仪，第三单点测距激光仪和第六单点测距激光仪的结果两两互斥；若吊具和抓箱目标箱之间有夹角，则第一单点测距激光仪和第二单点测距激光仪结果互斥，需要调整吊具微动结构来修复吊具和抓箱目标箱之间的夹角；

当吊具周围的6个单点测距激光仪激光返回的结果D全部满足：

D≥L+M

则对位准确，6个单点测距激光仪组成的外轮廓范围内，检测不到集装箱，集装箱在误差范围内，吊具允许进行抓箱。

如图3所示，自动放箱作业时，需要将带集装箱的吊具和放箱目标集装箱进行对位。由于6个单点激光测距仪安装略比集装箱外沿大一点，如果在单点测距激光仪的设定高度内，没有检测到吊具下方有集装箱，那么认为对位准确，可以进行吊具下降，完成抓箱动作。

利用所述装置进行自动放箱作业时，将带集装箱的吊具和放箱目标集装箱进行对位；

定义20尺集装箱高度为2438mm，40尺集装箱高度为2591mm，40尺高箱为2896mm，用H代替各类型号箱高；假设单点激光测距仪在吊具上的安装高度与吊具底部距离为L，在抓箱目标箱位的上方M’高度处，进入抓箱对位检测范围，单点测距激光仪的返回结果为D；

当单点测距激光仪激光返回的结果D满足：

L+H≤D≤L+H+M'

则在吊具外边沿的下方D距离处有箱子，即未对准，应该向该单点测距激光仪的反方向调整吊具位置；未对准情况下的第一单点测距激光仪和第五单点测距激光仪，第二单点测距激光仪和第四单点测距激光仪，第三单点测距激光仪和第六单点测距激光仪的结果应该两两互斥，如果吊具和抓箱目标箱之间有夹角，则第一单点测距激光仪和第二单点测距激光仪结果互斥，需要调整吊具微动结构来修复吊具和抓箱目标箱之间的夹角；

若吊具周围的6个单点测距激光仪激光返回的结果D全部满足：

D≥L+H+M'

则对位准确，6个单点测距激光仪激组成的外轮廓范围内，检测不到集装箱，集装箱在误差范围内，允许下吊具进行放箱。

最后应当说明的是：上述实施例只是用于对本发明的举例和说明，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本发明不局限于上述实施例，根据本发明教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本发明所要求保护的范围内。