[实用新型]一种基于多传感器融合的起重机作业系统

说明书

本实用新型公开了一种基于多传感器融合的起重机作业系统,包括在地面行走的大车、设置在所述大车上运动的小车及小车下方用于吊装集装箱的吊具，所述大车设有第一防撞系统、纠偏系统、位姿测量系统、定位系统、及第一监控系统，所述小车设有定位系统、防摇系统、第二防撞系统及第二监控系统，所述吊具设有位姿测量系统及吊具监控系统。本实用新型提供的基于多传感器融合的起重机作业系统，提高了轮胎吊自动化控制程度，能够更大程度上的解放人力。

技术领域

本实用新型涉及起重机运输领域，尤其涉及一种基于多传感器融合的起重机作业系统。

背景技术

港口作业是指船舶进出港口进行调度、装卸货物、排除障碍等作业。港口作业基本上是以拖车、铲车、吊机等大型流动、固定机械为主要工具进行的，且一般是连续作业。以轮胎吊作业为例，传统轮胎吊作业采用人工作业或半自动化远程作业的方式对堆场进行翻箱作业，及港区内集卡、外集卡进行进出箱作业。其依靠传统增量式或绝对值编码器，对大车、小车及吊具进行定位。这种作业方式需要人工进行确认并参与关键作业任务。由此导致港口作业效率不高，参与作业的轮胎吊司机容易疲劳，且作业环境恶劣。

因此有必要提供一种基于多传感器融合的起重机作业系统，可以提高诸如轮胎吊的自动化控制程度，能够更大程度上的解放人力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供起重机作业系统，通过多传感器融合，大大提高诸如轮胎吊的自动化作业的时间，提高港口作业效率。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于多传感器融合的起重机作业系统,包括在地面行走的大车、设置在所述大车上运动的小车及小车下方用于吊装集装箱的吊具，所述大车设有第一防撞系统、纠偏系统、位姿测量系统、第一定位系统、及第一监控系统，其中，所述第一防撞系统用于避免大车在行走过程中发生碰撞，所述纠偏系统用于避免大车偏离行走路线，所述位姿测量系统通过点云分析为堆场作业、大车纠偏及集卡进出箱作业测量吊具位姿，所述第一定位系统用于确定所述大车的所在位置，所述第一监控系统用于远程监控集装箱装卸作业；所述小车设有第二定位系统、防摇系统、第二防撞系统及第二监控系统，其中，所述第二定位系统用于确定所述小车的所在位置，所述防摇系统用于减少小车运动过程中的吊具摇动，所述第二防撞系统用于避免小车在行走过程中吊具及其下方集装箱与堆场中堆放的集装箱发生碰撞，所述第二监控系统用于远程监控集装箱装卸作业及吊具抓放箱作业；所述吊具设有吊具位姿测量系统，其中，所述吊具位姿测量系统用于测量吊具位姿。

优选地，其特征在于，所述第一防撞系统包括正面防撞系统和侧面防撞系统，其中，所述正面防撞系统设置在所述大车的腿部以检测大车行走方向水平135°视角、30米以内扇形区域的障碍物，所述侧面防撞系统设置在所述大车面向堆场箱的一侧以检测大车行走内侧的障碍物。

优选地，所述正面防撞系统为激光雷达、超声波雷达、红外雷达中的任一种或多种；所述侧面防撞系统包括图像传感器，所述图像传感器基于深度学习对堆场箱所在一侧进行图像识别，以确定堆场所在的作业区域是否有障碍物。

优选地，所述纠偏系统包括图像传感器，设置在所述大车的腿部，进一步地位于大车的电气房及动力房两端的栏杆处，以避免纠偏系统的安装位置过低，用以摄取大车行走方向的地面轨迹图标。

优选地，所述位姿测量系统包括设置在所述大车的腿部面向堆场箱的一侧的图像传感器和激光雷达，所述图像传感器和激光雷达通过摄取空间点云数据得到吊具位姿,即6个自由度数据，6DOF(roll,pitch,yaw,x,y,z)，x、y、z轴坐标数据及绕x、y、z轴旋转的数据。

优选地，所述第一定位系统包括设置在大车上背向堆场箱且无遮挡处的“全球导航卫星系统”(Global Navigation Satellite System，以下简称GNSS)。例如，GNSS设置在大车横梁的中部，位于大车横梁的上方面向天空的位置，这样可以确保GNSS无遮挡，信号保持畅通，最好地满足定位需求。