[发明专利]一种集装箱起重机自动化检测标定系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及起重机自动化检测标定系统及方法，更具体地说，涉及一种集装箱起重机自动化检测标定系统及方法。

背景技术

在每个港口都有大量的集装箱需要卸载、转运到临时堆场，而后再装载到各种形式的运输工具上，其装卸过程需要投入大量的时间和人工成本。全自动化码头不仅可以提高生产效率，降低人工成本，还能够改善工人的工作环境，降低劳动强度，提高港口的综合竞争力，所以建设全自动化码头已成为国内外众多集装箱码头发展的必然趋势。

全自动化码头设备主要包括岸边集装箱起重机(QC)，轨道式集装箱门式起重机(RMG)，自动导航小车(AGV)等设备。其中，轨道式集装箱门式起重机，又称为轨道吊(以下都称为轨道吊)，是专门用来装卸集装箱的一种起重机，在码头的集装箱堆场区域内作业。轨道吊是采用大车和小车编码器来进行位置定位的，使吊具粗定位于目标集装箱上方。为实现全自动抓放箱，需在起重机上装有SDS(吊具检测装置)、TDS(目标检测装置)。自动化检测系统主要包括目标检测装置(TDS)和吊具检测装置(SDS)。目标检测装置用于检测目标集装箱、AGV或集卡的相对于起重机的位置，吊具检测装置用于检测当前吊具相对于起重机的位置，用于起重机准确的抓放集装箱。

目前检测吊具的方法较多采用的是机器视觉方式，目标箱子检测采用的是激光扫描测距的方式来实现。如果要精确检测吊具位置和目标箱子位置，就需要对吊具检测传感器(摄像机)和目标位置检测传感器(激光扫描仪)进行标定，以纠正吊具检测传感器和目标位置检测传感器的坐标系。但是起重机的机械结构，如：大车轨道倾斜，弯曲，起重机大梁形变等，也会对吊具检测传感器和目标检测传感器的测量精度产生影响。如果要减少或者消除机械结构等因素的影响，一种方法是对每一个箱位进行一次标定。但这种方法耗时耗力，操作复杂，很明显这种标定方法存在很多的不足之处。

现有标定方法，需要对吊具检测装置和目标检测装置标定以及两者共同标定，再进行标定过程中，主要存在以下一些不足：

1.标定之前，需要准备的东西较多，需要将堆场至少一个贝位清空，另准备5个集装箱，标定进行时，堆场作业需要停止。

2.标定过程相对繁琐，需要专业人员进行操作，标定结果，因人而异，不同人员标定出来的精度有不一样。

3.标定时间较长。初步标定完具检测系统和目标检测装置需要1个小时，标定完以后，还要对两个系统进行共同标定，并在堆场进行叠箱测试，在测试过程中进一步微调标定参数，此时耗时3-8小时，具体操作时间和此时标定操作的人员以及机器状态有关系。

4.每次标定只能控制一台起重机的标定精度，对其它起重机的标定精度无法准确控制，在两台机进行互叠互抓时误差会各不相同。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种集装箱起重机自动化检测标定系统及方法，通过本发明能够快速、方便、准确的完成目标检测装置和吊具检测装置的标定，极大的减少了目标检测装置和吊具检测装置的维护时间，提高劳动效率，并能够更准确的完成抓放集装箱。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种集装箱起重机自动化检测标定系统，包括轨道吊小车和连接于轨道吊小车下方的吊具，还包括标定装置、目标检测装置和吊具检测装置；

所述的吊具检测装置设于轨道吊小车和吊具的连接处；

所述的目标检测装置具有两个，均连接于轨道吊小车下方，并对应设于轨道吊小车的两侧；

所述的标定装置由六块标识组成，其中，第一标识、第三标识、第四标识和第五标识设置为一矩形，第一标识和第四标识之间的距离与第三标识和第五标识之间的距离一致，第一标识和第三标识之间的距离与第四标识和第五标识之间的距离一致，第二标识对应且平行设置于第三标识的外侧，第六标识对应且平行设置于第五标识的外侧，第一标识、第三标识、第四标识和第五标识的高度一致，第二标识和第六标识的高度一致并大于第一标识、第三标识、第四标识和第五标识的高度，每块标识均由有源标识和无源标识组成，其中，有源标识用以吊具检测装置的标定，无源标识用以目标检测装置的标定。

所述的吊具检测装置采用带红外滤光片的摄像机。

所述的目标检测装置采用激光扫描仪。

所述的有源标识为圆形，且采用红外灯的光源。

所述的无源标识为菱形，且采用高能反光材料。

一种集装箱起重机自动化检测标定的方法，包括以下步骤：