[发明专利]一种岸桥下AGV装卸位置的定位系统及定位方法

说明书

一种岸桥下AGV装卸位置的定位系统，包括控制器、位于岸桥海陆侧门框间联系横梁底部的激光发射器、位于AGV前端的摄像头，激光发射器的激光发射口朝向地面设置，控制器包括光斑图像信息接收单元、光斑位置信息计算模块、AGV装卸位置信息确定单元，当需要进行装卸箱时，激光发射器启动，发出的光束在地面上形成光斑，摄像头捕捉到上述光斑后，光斑位置信息计算模块先提取图像中的光斑图像，再根据光斑在图像中的位置，结合摄像头参数、摄像头中心离地高度、摄像头俯仰角计算AGV与光斑间的横、纵向距离，随后AGV装卸位置信息确定单元根据激光发射器的固定角度确定AGV装卸位置信息。本设计实现了岸桥下AGV装卸位置的准确定位。

技术领域

本发明属于港口集装箱自动运输设计领域，具体涉及一种岸桥下AGV装卸位置的定位系统及定位方法。

背景技术

岸桥即岸边集装箱起重机，是集装箱船与码头前沿之间装卸集装箱的主要设备，主要承担着将集装箱装卸在集装箱船上的作业任务，码头内的水平运输设备主要由自动导引小车AGV来实现集装箱的运输。

当AGV在集装箱堆场进行自动驾驶时，通常采用GPS、惯导和激光雷达进行定位。当AGV行驶到岸桥附近时，因岸桥对GPS信号形成遮挡，容易造成AGV无法接受到GPS信号进行定位，此时AGV多使用惯导继续进行定位，但该方法存在累积误差的问题，AGV无法完成与岸桥之间精确定位，为岸桥完成从AGV装卸集装箱带来了极大的困难。激光雷达定位的原理为：在某一地点通过向周围扫描形成附近物体的点云，记录下该地点位置坐标和对应的点云，激光雷达再次经过该地点时形成的点云若与之前某一地点记录的点云一致，则当前所在位置即为对应记录点云的地点位置坐标，若该地点附近的物体发生变化，激光雷达再次经过该地点时形成的点云会与之前该地点记录的点云不一致，因此无法实现准确定位。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的AGV与岸桥之间无法精准定位的问题，提供一种定位精准的岸桥下AGV装卸位置的定位系统及定位方法。

为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：

一种岸桥下AGV装卸位置的定位系统，包括固定在岸桥的海陆侧门框间联系横梁底部的激光发射器、固定在AGV前端的摄像头，所述激光发射器的激光发射口朝向地面设置；

所述控制器包括光斑图像信息接收单元、光斑位置信息计算模块、AGV装卸位置信息确定单元，所述光斑图像信息接收单元的输入端与摄像头信号连接，光斑图像信息接收单元的输出端通过光斑位置信息计算模块与AGV装卸位置信息确定单元的输入端信号连接。

所述激光发射器的数量与海陆侧门框间联系横梁下方AGV车道的数量相同且一一对应，激光发射器位于海陆侧门框间联系横梁与地面车道中心面的相交处。

所述激光发射器的激光发射口的中轴线与地面垂直。

所述激光发射器发出的光束在地面上形成的光斑为中心对称的十字形结构，该光斑的十字线的线长为20-30cm，线宽为1-3cm。

一种岸桥下AGV装卸位置的定位方法，所述定位方法采用上述定位系统，依次包括以下步骤：

步骤一、当需要在海陆侧门框间联系横梁下方进行装卸箱时，激光发射器启动，其发出的光束在地面上形成光斑，摄像头在AGV4行驶的过程中实时捕捉该光斑并将拍摄的图像信息发送给光斑图像信息接收单元；

步骤二、当摄像头捕捉到上述光斑后，光斑位置信息计算模块先提取图像中的光斑图像，再根据光斑在图像中的位置，结合摄像头参数、摄像头中心离地高度、摄像头俯仰角，运用三角几何学计算出AGV与光斑之间的横向和纵向距离，并将该距离信息发送给AGV装卸位置信息确定单元，随后AGV装卸位置信息确定单元根据激光发射器的固定角度确定AGV装卸位置信息。