[发明专利]一种智能泊船机器人集成系统及泊船方法

权利要求书

1.一种智能泊船机器人集成系统，其特征在于，包括岸基辅助系统和泊船机器人；

所述岸基辅助系统包括云计算中心、自动泊船器和传感器系统；所述云计算中心识别待泊船舶MMSI、接收并处理传感器系统传来的数据、向泊船机器人发送指令、控制泊船机器人自动驾驶、向自动泊船器发送指令；所述自动泊船器安装于岸边，能够根据云计算中心的指令吸附或脱离停泊船只的舷侧；所述传感器系统包括设置于岸边并与所述云计算中心相连的DGPS基站、激光测距仪、雷达测距仪，所述DGPS基站接收GPS卫星信号所测定的待泊船舶位置和本站已知位置相比较求得位置测定误差或伪距测量误差，并将这些误差作为校正值向四周空间发播，基站附近的待泊船舶GPS用户接收机收到来自基站的校正信号，修正自身的GPS测量值，从而大大提高定位精度，所述激光测距仪结合雷达测距仪用于准确地测量出待泊船舶的速度、距离、地理位置；

所述泊船机器人包括主船体，所述主船体上设有云客户端模块和自动吸附装置；所述云客户端模块与云计算中心相连，保障岸基辅助系统的安全控制，实现泊船机器人的自动驾驶；所述自动吸附装置接收云客户端模块的控制，用于实现泊船机器人与待泊船舶的自动化连接。

2.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统，其特征在于，所述自动泊船器包括第一真空吸盘、第一空气泵、可伸缩机械臂、移动装置、滑轨和控制箱，所述滑轨沿竖向固定安装于岸边，所述移动装置滑动安装于所述滑轨上，所述可伸缩机械臂的一端与移动装置固定连接、另一端与所述第一空气泵连接，所述第一空气泵与第一真空吸盘连接，所述第一真空吸盘位于最外侧，用于吸附或脱离停泊船只；所述控制箱设置于岸边，与所述云计算中心连接，所述移动装置、可伸缩机械臂和第一空气泵均由所述控制箱控制。

3.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统，其特征在于，所述传感器系统包括设置于岸边并与所述云计算中心相连的风速传感器，所述风速传感器能够实时测量船舶停泊过程中泊位风速大小以及风向，风的存在致使岸基辅助系统发出的指令存在误差，风速传感器测量的数据可以对泊船机器人的指令进行误差修正。

4.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统，其特征在于，所述自动吸附装置包括安装于主船体舷侧的第二真空吸盘，第二真空吸盘配有第二空气泵，所述第二空气泵接收所述云客户端模块的控制。

5.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统，其特征在于，所述泊船机器人甲板上铺满太阳能板，用于吸收能量，为所述云客户端模块和自动吸附装置供电。

6.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统，其特征在于，所述自动泊船器沿港口沿岸设置多个。

7.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统，其特征在于，所述泊船机器人待命时通过所述自动泊船器吸附固定于岸边。

8.根据权利要求1所述的智能泊船机器人集成系统的泊船方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，待泊船舶向云计算中心发出停泊请求，云计算中心收到请求后会辨识其MMSI并在数据库中调取其关键信息，为建立控制模型做准备；

第二步，云计算中心借助自动导航驾驶和动力定位功能，向待命的泊船机器人发出泊船作业指令，使该组泊船机器人迅速到达指定工位；

第三步，泊船机器人到达指定工作位置后，利用自动吸附装置主动吸附该船舷侧，使该组泊船机器人与该船联结达到控制该船运动状态；

第四步，云计算中心根据该船的位置、指定泊位、环境载荷因素以及根据其MMSI在数据库中调取出的相关船舶参数，对该整体快速建立动力定位的控制模型，并在自动导航驾驶程序的辅助下实现对该整体的动力定位控制；

第五步，云计算中心将该整体定位至与指定泊位纵向对齐且相距岸地一定距离时，命令近岸一侧的泊船机器人松开吸盘，脱离船体，并对这两个泊船机器人分别施加DP控制，令之回到基地待命；

第六步，近岸一侧的泊船机器人脱离船体返回基地的同时，云计算中心将剩下的远岸一侧的泊船机器人和船舶组成的新的整体作为DP控制对象，将该控制对象的运动由二维平面运动减小到一维直线运动，即远岸侧的泊船机器人将船舶横向推至泊位；

第七步，在待泊船舶到达指定泊位后，岸边的自动泊船器立即动作，主动吸附该船舷侧，将船体固定；

第八步，泊船机器人顺利完成泊船作业任务，远岸一侧的泊船机器人在云计算中心的自动导航驾驶与动力定位控制下回到基地待命。