[发明专利]起重机吊钩定位方法、装置、系统及工程机械

说明书

本发明实施方式提供一种起重机吊钩定位方法、装置、系统及工程机械，属于起重机自动控制技术领域。方法包括：获取起重机的当前状态信息以及第一图像；依据当前状态信息，以及依据第一图像确定的吊钩和待定位目标之间的相对位置确定吊装路径；控制起重机按照吊装路径执行吊钩定位。本发明通过实时采集吊臂正下方的图像，基于图像处理提取目标，得到吊钩、吊装物及目标就位点的三维坐标从而确定吊钩、吊装物及目标就位点之间的位置关系，并结合起重机的当前状态信息实现吊装路径规划及吊装作业，实现了对吊钩及摄像头采集区域内其他目标的实时跟踪及自动定位，定位过程无需人工操作且定位精度高。

技术领域

本发明涉及起重机自动控制技术领域，具体地涉及一种起重机吊钩定位方法、一种起重机吊钩定位装置、一种起重机吊钩定位系统以及一种工程机械。

背景技术

起重机作为一种起吊搬运设备，广泛使用在建筑业、制造业以及港口运输业，在传统的吊装作业过程中，空钩与吊装物的对位以及吊装物的就位，均需要吊装指挥人员根据吊钩位置情况，指挥机手操作控制完成吊钩或吊装物的定位运行。此过程复杂繁琐，均需人工判断，人工操控。另外，有些吊装作业存在一定危险性，指挥人员无法接近吊装物指定位置，因此无法对机手给予精确的指挥。对于大型吊装，吊装工艺越来越复杂，对机手和吊装指挥员要求越来越高，从而人工成本偏高(一次大型吊装需要一个机手若干个吊装指挥员)。且机手在驾驶室内视野受限，不容易看到吊装物及就位点，更不能精准的判断吊装物起吊点及就位点，可能导致误操作，且操作过程长。

发明内容

本发明实施方式的目的是提供一种起重机吊钩定位方法、一种起重机吊钩定位装置、一种起重机吊钩定位系统以及一种工程机械，以解决现有吊装过程中，机手不容易看到吊装物及就位点，以及不能精准的判断吊装物起吊点及就位点，可能导致误操作，且操作过程长的问题。

为了实现上述目的，在本发明第一方面，提供一种起重机吊钩定位方法，包括：

获取起重机的当前状态信息以及第一图像，所述第一图像包括起重机的吊钩及待定位目标；

依据所述第一图像确定所述吊钩与所述待定位目标之间的相对位置，并判断所述吊钩与所述待定位目标之间的相对位置是否满足要求，若是，完成吊钩定位；否则，依据所述当前状态信息，以及所述吊钩和所述待定位目标之间的相对位置确定吊装路径；

控制所述起重机按照所述吊装路径执行吊钩定位，所述待定位目标包括吊装物或目标就位点。

可选地，所述第一图像通过设置在起重机吊臂上的摄像头采集，所述方法还包括：

获取所述摄像头的角度信息并依据所述角度信息控制所述摄像头，以使得所述摄像头的光轴垂直于地面。

可选地，所述依据所述第一图像确定所述吊钩与所述待定位目标之间的相对位置之前，还包括：

接收第一指令，依据所述第一指令在所述第一图像中选定所述待定位目标的识别区域，在所述待定位目标的识别区域中对待定位目标的图像进行轮廓提取。

可选地，所述方法还包括：

在吊钩定位过程中接收到障碍物检测信号的情况下，控制所述起重机停止吊钩定位。

可选地，所述依据所述第一图像确定所述吊钩与所述待定位目标的相对位置，包括：

基于所述第一图像建立平面坐标系；

基于所述第一图像提取吊钩轮廓及待定位目标轮廓，获取所述吊钩轮廓中心点及待定位目标轮廓中心点在所述平面坐标系上的坐标，并转换为实际坐标；

依据单目测距法得到所述摄像头与所述待定位目标之间的距离；

获取所述吊钩位置及摄像头对地高度，依据所述吊钩位置、所述摄像头对地高度以及所述吊钩轮廓中心点的实际坐标，得到所述吊钩的三维坐标；