[实用新型]用于卸船机的激光散货三维成像装置

说明书

技术领域

    本实用新型涉及一种利用激光传感器进行扫描的三维成像装置，可广泛用于港口各类货轮散货的辅助作业。

背景技术

散货三维成像技术涉及散货测量技术和三维成像技术。其中散货测量技术主要有全站仪测量，CCD视觉测量，超声波测量，GPS测量和激光传感器测量。全站仪测量成本高，效率低，测量时需要人工干预，不能实现散货的实时动态测量。CCD视觉测量容易受光照，天气，分辨率等多种因素的影响。超声波测量精度低，响应时间慢，工作易受大风等环境因素影响。 GPS可实现实时动态的单点测量，难于实现货料面多点的实时动态测量，同时由于GPS实时动态测量存在卫星不可见以及卫星被遮挡等无法解决的问题，此外我国民用的GPS测量精度不高也制约着GPS的应用。

激光传感器测量技术是迅速发展起来的一项高效率、高精度的动态测量方法。它具有测量速度快，精度高，获得的数据量大，体积小，灵活性强等优点，可广泛用于各种规模的场合。但是，如何应用三维成像技术来获得散货的三维图形，是一个尚待解决的课题。

现有的卸船机操作是采用人工操作，一般情况下，卸船机司机室在船舱上方40m左右，遇到雾天时，由于视线受阻，操作司机无法看清楚船舱内的情况，因此，无法进行抓取作业。若在雨天或晚上，由于可视条件不好，司机的疲劳程度加剧，采用人工操作也容易引发事故，因此卸船操作不能进行。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用于卸船机的激光散货三维成像装置，该成像装置结构相对简单，在软件配合下能得到被扫描物体的空间三维坐标，帮助卸船机操作司机增加操作的安全性。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于卸船机的激光散货三维成像装置，其特征是：包括云台、激光传感器、工控机和显示器，云台上端面固定安装在卸船机驾驶室底部，云台下端面固定安装有激光传感器，激光传感器为二维激光传感器，二维激光传感器能对卸船机下方的船舱内的货物进行扫描；云台有垂直旋转中心和水平旋转中心，云台受工控机控制，激光传感器输出接工控机，工控机输出接显示器。

所述激光传感器通过RS422接口与工控机进行数据传输，所述云台通过RS485接口与工控机进行数据传输。

本实用新型通过云台和二维激光传感器之间的配合，并经过工控机运行相关软件最终能得到散货的三维坐标，并在显示器上显示，能提高港口散货类卸料机的应用，帮助卸船机操作司机增加操作的安全性。

附图说明

图1为本实用新型用于卸船机的激光散货三维成像装置的云台与激光传感器连接示意图。

图中：1云台上端面，2云台垂直旋转中心，3云台水平旋转中心，4云台下端面，5激光传感器安装端面，6激光传感器，7激光传感器扫描中心。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

参见图1，一种用于卸船机的激光散货三维成像装置，包括云台、激光传感器6、工控机和显示器，云台上端面1固定安装在卸船机驾驶室底部，云台下端面4固定安装有激光传感器安装端面5，在激光传感器安装端面5上有激光传感器6，激光传感器6为二维激光传感器，二维激光传感器6能对卸船机下方的船舱内的货物进行扫描，激光传感器扫描中心7位于扫描面Y2-Z2平面的中心。云台有垂直旋转中心2和水平旋转中心3，云台垂直旋转中心为Z1轴，云台水平旋转中心为Y1轴，其中坐标系X1、Y1、Z1与坐标系X2、Y2、Z2分别为云台的坐标系和激光传感器的坐标系，并且坐标系X1、Y1、Z1为世界坐标系。工作时，坐标系X2、Y2、Z2绕坐标系X1、Y1、Z1的水平轴                                                在一定的范围内来回摆动。云台受工控机控制，激光传感器6输出接工控机，工控机输出接显示器。

所述激光传感器6通过RS422接口与工控机进行数据传输，所述云台通过RS485接口与工控机进行数据传输。

工控机输出接显示器，在显示器上显示船舱内散货的三维图形。