[发明专利]一种基于倾角仪的吊具零位检测方法及吊具检测系统

说明书

本发明公开了一种基于倾角仪的吊具零位检测方法及吊具检测系统，包括以下步骤：1)标定吊具检测系统坐标系，建立摄像机坐标系与全局坐标系的转换关系，同时测量几何模型的初值；2)在摄像机控制柜内安装倾角仪，记录吊具的标定位置及检测着箱位置处轨道的水平倾角；3)对所述吊具的缠绕方式的几何模型进行数值简化，建立所述吊具的水平偏移随起升高度的线性关系。本发明对吊具零位偏移，不计吊具偏移引起的吊具旋转的情况下，分析其零位偏移。

技术领域

本发明涉及自动化岸桥的检测技术，更具体地说，涉及一种基于倾角仪的吊具零位检测方法及吊具检测系统。

背景技术

岸边桥式起重机已由半自动运行逐渐向全自动运行方向推行。随着自动化程度的日益提高，自动着箱已成为必然趋势，而吊具的防摇运行和自动着箱都需要对摆角进行检测。由于起重机体积庞大，制造安装过程存在偏差，以及吊具采用交叉缠绕方式，使得吊具零位并不处在挂装中心位置处。当执行半自动运行而不执行自动着箱时，不需要精确的吊具零位，往往仅对吊具的零位进行粗略标定，标定方法大都采用固定小车位置，缓慢变动起升，建立吊具零位与小车位置和起升高度的关系表，通过查表的方法查找当前零位。当执行自动着箱时，需要精确的吊具零位，而传统标定方法下的吊具真实零位与标定零位往往偏差过大，降低了着箱成功率和着箱效率。目前有一种提高吊具零位准确的方法是增加标定的小车位置数量，即增加关系表的维数，但关系表越大，其维护也越复杂。因此，如何检测吊具零位并对其进行紧致表达是岸桥自动装卸的关键。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明的目的是提供一种基于倾角仪的吊具零位检测方法及吊具检测系统，对吊具零位偏移，不计吊具偏移引起的吊具旋转的情况下，分析其零位偏移。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一方面，一种基于倾角仪的吊具零位检测方法，包括以下步骤：

1)标定吊具检测系统坐标系，建立摄像机坐标系与全局坐标系的转换关系，同时测量几何模型的初值；

2)在摄像机控制柜内安装倾角仪，记录吊具的标定位置及检测着箱位置处轨道的水平倾角；

3)对所述吊具的缠绕方式的几何模型进行数值简化，建立所述吊具的水平偏移随起升高度的线性关系。

较佳的，所述步骤1)中，通过吊具检测系统对所述吊具上三盏光源灯的检测，获得所述吊具在所述吊具检测系统坐标系中的坐标，并传输至PLC控制器进行自动运行控制和自动着箱使用；

在小车位置X_c处将空载的所述吊具竖直缓慢下放至地面着箱，使用徕卡建立大地坐标系，并给出三盏的所述光源灯的局部坐标P_a(x,y,z)、P_b(x,y,z)、P_c(x,y,z)，同时读取所述吊具检测系统坐标系中三盏的所述光源灯的局部坐标建立如下公式(1)的坐标转换关系：

P＝RP^s+T (1)

上式中，R表示，T表示

较佳的，所述公式(1)采用反对称阵求解，表达如下：

解得旋转矩阵后，可得到欧拉角：

θ_x＝atan2(R₃₂,R₃₃)

θ_z＝atan2(R₂₁,R₁₁) (3)。