[发明专利]抓斗式卸船机闭环防摇系统、方法及抓斗式卸船机

说明书

本发明提出抓斗式卸船机闭环防摇系统、方法及抓斗式卸船机，所述抓斗式卸船机闭环防摇系统包括两个抓斗摄像头、视频处理服务器、防摇控制器以及起重机主控制器。视频处理服务器从视频信息中提取抓斗，生成抓斗的像素坐标。视频处理服务器结合抓斗的像素坐标和工况数据，计算获得抓斗的实际空间坐标。防摇控制器根据所述实时附加速度对小车和绳索的运动进行调整，以使得抓斗的当前位置控制在预设范围内。本发明的抓斗式卸船机闭环防摇系统、方法及抓斗式卸船机可有效防止抓斗式卸船机的抓斗在工作过程中摇晃，且具有生产成本低和维护成本低的优点。

技术领域

本发明涉及机械工程技术领域，特别涉及抓斗式卸船机闭环防摇系统、抓斗式卸船机闭环防摇方法、抓斗式卸船机、边缘计算装置、计算机可读介质、计算机程序及计算机程序产品。

背景技术

抓斗式卸船机(英文简称GSU)可以用于将岸边的船中的货物(例如，煤)取出后放置在运输装置中。抓斗式卸船机抓斗位置的精确定位和防摇控制是关键的控制环节，抓斗式卸船机在作业过程中，由于抓斗仅依靠钢丝绳的拉力进行控制，在提升过程和小车行走过程均会产生不同程度的摆幅，如果控制不当，轻则影响作业效率，重则发生碰撞等危险情况，因此，不论在手动作业、半自动或全自动作业过程，均需进行防摇控制。

在传统手动作业过程中，通常依靠卸船机司机常年的经验积累，来实现卸船机小车速度、起升速度的准确控制，实现手动防摇。因长期频繁的操作，以及对操作司机的技术依赖性，不可避免会发生操作失误与危险事故。随着科学技术的逐步发展，人们尝试对抓斗卸船机的防摇系统进行升级，通常通过以下几个方面作出了技术改进与革新：

a)开环防摇方式，此方式最为常见，在抓斗起始点不摆动的情况下，较为实用，但控制精度低，响应较慢，且起始点有摆角的情况下，开环防摇容易失效，这种方式只能与人工干预相互结合，在一部分工况下使用。

b)在抓斗上安装GPS惯导系统，通过GPS技术对抓斗位置进行定位，实现闭环防摇控制，此方法可大幅度提升防摇效果，但在抓斗在甲板以下时，GPS信号较弱，响应不稳定。此种方式必须对抓斗内部进行改造，增加电池供电，实施与后期维护较为困难。

c)在抓斗上方增加发光光源或反光条，在小车架下方安装感光接收器，通过对光源或反射光的检测，计算出抓斗的摆幅，进而实现抓斗闭环控制。这种方式在执行过程中，小车振动较大影响检测精度，小车取电需改造增加小车滑触线或者拖令装置，抓斗上安装光源还需增加电池供电，如使用反光条，在长期运行过程中，反光条容易被物料覆盖或摩擦掉。此种方式改造成本高昂，后期维护成本也较高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出抓斗式卸船机闭环防摇系统、抓斗式卸船机闭环防摇方法、抓斗式卸船机、边缘计算装置、计算机可读介质、计算机程序及计算机程序产品，可有效防止抓斗式卸船机的抓斗在工作过程中摇晃，且具有生产成本低和维护成本低的优点。