[发明专利]集装箱起重机自动标定方法和系统

说明书

本发明公开了一种集装箱起重机自动标定方法，包括安装标识物，进行基准标定并建立第一坐标系，标定视觉定位装置并建立第二坐标系，标定第一激光定位装置并建立第三坐标系，对视觉定位装置和第一激光定位装置进行联合标定，确定第二坐标系和第三坐标系的转换关系。本发明还提供了一种集装箱起重机自动标定系统，包括标识物、基准标定装置、视觉定位装置、第一激光定位装置、第二激光定位装置、控制器。本发明能够提高视觉定位装置与激光定位装置之间的联合标定效率，降低视觉定位装置与激光定位装置的维护复杂性，进而降低系统成本。

技术领域

本发明涉及起重机自动标定领域，更具体地说，涉及一种集装箱起重机自动标定方法和系统。

背景技术

通常，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。集装箱的自动装卸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，所以建设能够对集装箱进行自动装卸的自动化岸桥或自动化场桥等设备已成为必然趋势。

集装箱的自动装卸设备主要包括集装箱起重机，自动导引小车(AGV)等设备。为实现全自动抓放集装箱，需在起重机作业现场安装吊具检测装置(SDS)、目标检测装置(TDS)、自动导引小车定位装置(APS)等设备。TDS和APS属于激光定装置，用于检测目标集装箱、自动导引小车或集卡相对于起重机的位置，SDS属于视觉定位装置，用于检测当前吊具相对于起重机的位置，以便起重机准确的抓放集装箱。

以往的自动化系统中，TDS和SDS在厂级调试阶段人为标定，建立各自的坐标系，在自身坐标系下对目标进行检测和定位，同时进行系统间的联合标定，实现集装箱装卸。当整机到达客户现场时，需要对TDS再次人为标定，针对岸桥需要在平台位置和后交换区位置，进行TDS与SDS的两次联合标定，针对轨道吊则使用有源带灯支架进行联合标定，标定过程耗时耗力。当TDS及SDS调整或更换时，除自身的标定外，还需要借助集装箱或者借助有源灯支架，重复联合标定过程，增加了系统成本，维护复杂性高。

发明内容

本发明的目的是提供一种集装箱起重机自动标定方法和系统，以解决现有技术中TDS与SDS之间联合标定效率低，维护复杂性高，从而导致系统成本高的问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种集装箱起重机自动标定方法，包括：安装标识物，将至少3个无源标识物安装在集装箱起重机的作业现场，将至少3个有源标识物安装在吊具上；进行基准标定：建立第一坐标系，通过基准标定装置测量无源标识物和有源标识物在第一坐标系下的坐标值，测量第一位置点在第一坐标系下的坐标值；标定视觉定位装置：建立第二坐标系，通过位于小车上的视觉定位装置测量有源标识物在第二坐标系下的坐标值，结合有源标识物在第一坐标系下的坐标值，获得第一位置点处第一坐标系和第二坐标系之间的第一转换关系；标定第一激光定位装置：建立第三坐标系，通过位于小车上的第一激光定位装置测量无源标识物在第三坐标系下的坐标值，结合无源标识物在第一坐标系下的坐标值，获得第一位置点处第一坐标系和第三坐标系之间的第二转换关系；进行联合标定：根据第一转换关系和第二转换关系，获得第二坐标系和第三坐标系之间的第三转换关系。

可选地，还包括获取参照坐标值：将吊具放至第一指定位置，通过视觉定位装置测量有源标识物在第二坐标系下的坐标值，根据第一转换关系，获得有源标识物在第一坐标系下的参照坐标值。

可选地，还包括标定第二激光定位装置：建立第四坐标系，通过位于集装箱起重机联系梁上的第二激光定位装置测量无源标识物在第四坐标系下的坐标值，结合无源标识物在第一坐标系下的坐标值，获得第一坐标系和第四坐标系之间的第四转换关系。

可选地，标定第一激光定位装置还包括：在建立第三坐标系之前，将小车运行到第二位置点。

可选地，第一位置点为开始建立第一坐标系时，小车所在位置点。