[发明专利]一种具有防碰撞控制系统的起重机

权利要求书

1.一种具有防碰撞控制系统的起重机，其特征在于：包括小车、扣板、激光雷达、拉索、集装箱、定位相机和控制单元；4个定位相机分别位于小车底端，位于小车底端靠近四个边的位置；4个激光雷达分别位于小车4个侧面，并且激光雷达与小车可转动连接，4个对准相机分别位于扣板底部4个边缘；

扣板与集装箱固定后，小车收起拉索，从而将集装箱拉升至一定高度；

开启4个定位相机，进行拍摄；每个相机拍摄扣板的一个区域，将四个相机拍摄的图像拼接，即可获得整个扣板的图像；在该拼接图像中，包含了四根拉索的部分投影和扣板的矩形边框；当各个投影线段的延长线相交于矩形边框中心一点，则判断扣板与小车平行，即扣板水平放置；

在控制调整扣板水平后，再次利用定位相机采集4张扣板图像进行拼接，得到最新的拼接图像；并将其与数据库中存储的标准拼接图像进行比对，找到与其一致的标准图像，通过数据库查询，获得与该标准图像相对应的距离H，其中H也为小车下表面与扣板上表面之间的垂直距离；从而获得此时小车与扣板之间的垂直距离H；

4个激光雷达启动，初始位置为垂直向下；向外侧转动激光雷达，使其光斑逐渐向扣板边缘移动；当光斑与扣板边缘重合时，此时在4个定位相机拍摄的拼接图像中光斑图像与扣板图像的矩形边框重合，记录此时激光雷达转过的角度a；继续向外侧转动激光雷达b角度，此时光斑与扣板延伸平面相交于C点，光斑与集装箱底面延伸平面相交于E点；

当某一方向的激光雷达收到的障碍物距离M满足0＜M≤H/cos(a+b)时，则判断拉索将可能发生碰撞，并发出预警，控制单元控制小车停止向该激光雷达方向行进；

当某一方向的激光雷达收到的障碍物距离M满足H/cos(a+b)＜M≤(H+L)/cos(a+b)时，则判断扣板或集装箱将可能发生碰撞，并发出预警，控制单元控制小车停止向该激光雷达方向行进；

当某一方向的激光雷达收到的障碍物距离M满足M＞(H+L)/cos(a+b)时，则判断不会发生碰撞，控制单元控制小车继续向该激光雷达方向行进；

其中，H为小车下表面与扣板上表面之间的垂直距离，L为扣板上表面和集装箱底面之间的垂直距离。

2.如权利要求1所述的起重机，其特征在于：还包括当小车移动到指定位置后，启动对准相机，拍摄位于集装箱正下方的图像，并利用图像识别的方式判断集装箱应当放置的位置；控制单元控制小车不断下放拉索，从而将集装箱放置在预定位置上。

3.如权利要求2所述的起重机，其特征在于：小车位于起重机轨道上，用于在轨道上行进，从而移动集装箱。

4.如权利要求3所述的起重机，其特征在于：小车靠近四个角的位置连接有4根拉索，4根拉索的另一端分别连接至扣板靠近四个角的位置，即小车通过4根拉索与扣板连接，扣板下方固定有集装箱。