[发明专利]一种起重机吊钩扭转角自动检测方法

说明书

本发明公开了一种起重机吊钩扭转角自动检测方法，基于吊钩的3D点云模型进行高精度、自动化的扭转角自动计算，主要步骤包括：通过去噪处理，去除吊钩以外的点云数据；通过遍历点云，搜索获吊钩钩尖段点集及钩尖顶点，以及不易发生形变的上半部点集数据；对上半部数据，基于初始平面假设、对称点集计算与特征值分解技术，计算出对称平面，作为扭转角检测的基准平面；计算钩尖段的对称平面，其法向量与基准平面法向量间的夹角，即为扭转角。本发明能够解决扭转角难以测量的问题，且不依赖于吊钩顶部特定形状，因而具有自动化程度高、适用性广等优点。

技术领域

本发明涉及智能检测技术领域，特别是一种起重机吊钩扭转角自动检测方法。

背景技术

根据国家质量监督检验检疫总局发布的《起重机械安全技术监察规程—桥式起重机》，若吊钩扭转变形大于10°，则应报废。但目前的检测工具仅限于卡钳、游标卡尺等传统工具，其局限性体现在：(1)因无法全面获取数据，只能检测部分较容易测量的线性指标，如吊钩的开口度，而扭转形变则难以定量量度；(2)人工操作虽灵活，但主观性较大、容易引入误差，导致测量精度较低；(3)检测结果缺乏统一的存储和管理方法，无法利用检测数据对形变发展进行适当的分析和预警。

发明专利CN101634543A公开了一种起重吊钩扭转变形检测装置和检测方法，该装置由夹具、基准钩架及滑动测量架组成。测量时，需夹紧吊钩、操作滑动测量架、记录吊钩侧面轮廓中心线并拟合出实际中心线，进而计算出形变角。该装置的安装过程繁琐，需人工读数并对数据进行进一步的处理，才能得到测量结果。实用新型CN202209944公开了一种在役起重机吊钩扭转变形测量装置，由一个圆环和一个长杆焊接而成。测量时需将装置固定于吊钩头部，尾部与吊钩弧形平行，根据头部与钩尖部尺寸计算得出扭转变形量。该装置也需手工安装，准确性难以保证，进而会导致测量数据的读取不精确。

综上所述，目前的起重机吊钩扭转形变检测在检测装置的复杂度、检测过程的自动化程度、检测精度及实用性等方面仍存在一定的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机吊钩扭转角自动检测方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种起重机吊钩扭转角自动检测方法，包括以下步骤：

步骤1、通过去噪处理，去除吊钩以外的点云数据；

步骤2、通过遍历点云，获得吊钩钩尖段点集及钩尖顶点，以及上半部点集数据；

步骤3、对上半部点集数据，基于初始平面假设、对称点集计算与特征值分解，计算出对称平面，作为扭转角检测的基准平面；

步骤4、计算钩尖段的对称平面，其法向量与基准平面法向量间的夹角，即为扭转角。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：(1)本发明无需要特殊的设备安装工作，进而避免了因此而引入的误差；(2)本发明不依靠人工记录或处理数据，自动化程度高；(3)检测结果由大量测量数据的分析得到，可靠性高。

附图说明

图1为吊钩点云及坐标系示意图。

图2为吊钩扭转形变计算的关键点及平面示意图。

具体实施方式

一种适用于各种吊钩的扭转角自动检测的方法，具体包括以下步骤：

S1、去除背景噪声：假设经三维测量设备采集的点云集合P，其中的任意点记为p(x,y,z)。遍历点云，若任意点p满足：

{p(x,y,z)∈P|||p||＞d0}，则删除该点。其余点构成的集合记为P’，d0为距离阈值。