[发明专利]对集装箱转运起重机上的激光扫描仪校准的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的校准激光扫描仪的方法。

背景技术

这种类型的方法由DE 10 2008 019 373A1所公开。取代常规的、在地面上放置校准体，相关于起重机进行手动测量并且然后进行扫描的方法，将一集装箱放置在地面上的扫描仪检测区域中并且然后进行扫描。因为集装箱的常规尺寸不适合于校准，因此可以再起重机出或者地面上或者另外的物体上实现关于测量点和结构的另外的补偿。通过这种方式，进行中运行的干扰通过校准来降低。然而，在起重机或者地面上的那些基准结构的位置不能轻而易举地以希望的精度获得并且也是不容易测量的。

发明内容

本发明的目的在于提出一种用于校准集装箱转运起重机上的激光扫描仪的方法，该方法实现了尽可能少的手动测量并且尽可能少地干扰起重机运行，尤其是在必须对已经安装的或者校准过的激光扫描仪进行维修或者更换新的激光扫描仪时。

该目的通过权利要求1给出的方法来实现。

优先的改进方案在从属权利要求中给出。

对至少一个3D激光扫描仪进行校准，其固定在用于集装箱转运的其中的支承结构上并且设置用于在起重机的工作区域中对集装箱进行扫描，其中该校准包括对校准体的至少一次扫描，该校准体具有ISO集装箱的特性，该扫描体能够由起重机的提升机构抓取并且被提升。

概念提升机构在此被描述成起重机的一部分，其能位置再现地抓取集装箱。例如在门式起重机中，提升机构是所谓的吊具，其钩挂集装箱的边角配件(扭锁)。在另外的起重机类型中，提升机构也可以是另外的类型，例如具有芯棒(Dornen)或者磁铁的叉头或者抓取装置。

根据本发明，校准体具有多个以预定的间距和位置布置的专用校准标记，其中这些校准标记被设计用于在至少一个激光扫描仪的扫描中在扫描时进行识别和定位，优选的作为具有预定的尺寸的漫反射的物体。校准体优选是适当地修改过的ISO集装箱，然而其也可以使任何其他的物体，例如大的平台，只要其能像ISO集装箱一样由起重机的提升机构抓取并提升。

根据本发明，如果移动偏置还不是已知的，至少一个激光扫描仪相对于支承结构的移动偏置被测定。

概念支承结构在此被描述为起重机上的一个部分，该部分承载提升机构。例如，在门式起重机中，该部分是滑车。在其他类型的起重机中，承载提升机构的部分也可以是另外的起重机组件，例如起重臂。

根据本发明，控制起重机，以抓取校准体并且依次地提升到地面之上的多个不同的预定高度上并分别保持在那里。在每个预定的高度中，通过至少一个激光扫描仪分别执行对校准体的扫描，并且在使用扫描结果和移动偏置的情况下测定至少一个激光扫描仪相对于支承结构的旋转偏置。

在本发明中，仅仅激光扫描仪的移动偏置必须通过手动测量来测定。旋转偏置可以在接下来全自动地测定，因为将校准体举升到预定的高度上和各个校准扫描都能简单地自动执行。

移动偏置和旋转偏置尤其是至少一个激光扫描仪的参考坐标系相对于支承结构的纵向偏差和角度偏差，其中彼此比较的参考坐标系优选是笛卡尔坐标系。

当至少一个激光扫描仪被首次安装和保持到起重机上，当激光扫描仪被更换和重新校准时，至少一个激光扫描仪相对于支承结构的移动偏置被视距地测定，因为在构造上考虑，该修理的或者新的激光扫描仪被刚好固定在之前的相同位置上并因此具有相同的旋转偏置。

在更换扫描仪时也不能刚好再现旋转偏置。因为新安装的激光扫描仪在任何情况下都与重新校准。然而，本发明允许在更换扫描仪的情况中在没有复杂的视距测量工作的情况下也能应付得了，意味仅仅需要测定新的旋转偏置。

优选的是，至少一个激光扫描仪相对于支承结构在每个预定的高度上的旋转偏置被测定和保存。在执行不同的校准扫描期间，支承结构应该保持静止。

优选的是，预定的高度是稍高于地面的高度以及多个高度，这些高度分别对应于集装箱的可能的堆垛平面。这也就是说，在地面上的同样高度中实现校准，该高度也是集装箱在迟些时候的转运运行中被抓取或者放下时的高度。这尤其对于起重机是具有优点的，该起重机在支承结构静止时出于构造上的原因，使提升结构沿着轻微弯曲的轨道提升或者下降。

在本发明的一个改进方案中，起重机的提升机构也具有多个校准标记，尤其是具有两个彼此间隔开的、与在校准体上的校准标记类型相同的校准标记，以及在还使用提升机构上的校准标记的情况下实现对至少一个激光扫描仪的校准。