[发明专利]一种基于视觉识别的侧立式吊耳吨袋自动摘挂钩系统

说明书

本发明涉及起重运输自动摘挂钩领域，公开了一种基于视觉识别的侧立式吊耳吨袋自动摘挂钩系统，包括视觉识别装置和起升吊具装置，以及侧立式吊耳吨袋。视觉识别装置安装在对吨袋执行吊运动的起重机、叉车等转运设备上，视觉识别装置使用双目相机、结构光传感器、激光雷达等三维感知传感器，获取吊具、吨袋、吨袋吊耳的三维信息，实现对吨袋吊耳自行摘挂钩动作的检测与导航，起升吊具装置为针对侧立式吊耳吨袋设计的新型吊具，侧立式吊耳吨袋是为方便吊耳悬挂而设计的新型吨袋。本发明充分利用了三维感知技术，对吨袋吊耳的位姿进行识别，进而控制吊具的自动摘挂钩动作，智能化程度高，减少人力资源的消耗及提高了安全防护等级。

技术领域

本发明涉及起重运输自动无人摘挂钩领域，包括视觉识别装置和吨袋的起升吊具装置，以及侧立式吊耳吨袋。

背景技术

在起重运输领域，柔软性运输包装容器作为对散粒物料运输的容器，因为其承载重量大、结构简单、成本低，可塑性强等优点，越来越广泛的被应用到对散粒物料进行包装转运的领域。柔软性运输包装容器中吨袋的应用最为广泛，吨袋的结构为拥有吊耳的类立方体结构，提拉吊耳可以对吨袋进行起重及转运，吨袋在运输散粒物料过程中，由于吨袋的柔软性，需要对吨袋进行人为的摘挂钩动作，而且对于某些大型的转运设备，驾驶员的视野也会受到吊具的影响，不能准确的观察到吨袋的位姿，同样需要人为进行导航与检测，极大的耗费人力资源，难以实现无人车间，自动化作业目标。另外在运输例如铝粉等金属粉末的过程中，工作人员难免会接触到有害金属粉末，存在安全防护等级低等问题。因此不满足现有的需求，基于这种情况，本发明提出一种基于视觉识别的侧立式吊耳吨袋自动摘挂钩系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于视觉识别的侧立式吊耳吨袋自动摘挂钩系统，以解决对吨袋进行摘挂钩需要人为进行识别、人为主动挂载和摘钩的问题，人为摘挂钩不仅耗费人力资源，且存在安全等级低的问题。为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于视觉识别的侧立式吊耳吨袋自动摘挂钩系统，包括视觉识别装置和吨袋的起升吊具装置，以及侧立式吊耳吨袋三个部分，所述视觉识别装置安装在对吨袋执行吊运动的起重机、叉车等转运设备上，所述视觉识别装置使用单目相机、双目相机、结构光传感器、激光雷达等三维感知传感器，所述起升吊具装置为针对侧立式吊耳吨袋的特性制作的吊具，包括一根伸缩轴，两根伸缩杆、两个限位块，一个连接轴，两个转动挂钩结构，所述伸缩杆安装在伸缩轴的两端，可以沿着伸缩轴左右移动，所述两个伸缩杆与两个转动挂钩结构通过连接轴连接，限位块安装于伸缩杆的底部，起到限制转动挂钩结构向下转动的目的，所述转动挂钩结构中间是拥有两个带轮的传送带，且转动挂钩结构末端安装有两个力矩传感器，所述侧立式吊耳吨袋与滑块连接，滑块安装在弹簧盒内，滑块可在弹簧盒内滑动，并且通过安装在滑块上的弹簧进行自由状态下的回弹。

优选的，所述单目相机、结构光传感器、双目相机、激光雷达等三维传感器配合使用，传感器进行异源信息融合，得到精度合适、鲁棒性高的三维地图，依据三维地图进行摘挂钩动作的导航与检测。传感器均安装于对吨袋执行吊运动的起重机、叉车等转运设备上。

优选的，所述起升吊具装置的两根伸缩杆通过伸缩轴连接，具有伸缩功能，目的在于能使转动挂钩结构能从吨袋侧面顺利进入吨袋吊耳中，并且可以适应不同宽度的吨袋。

优选的，所述转动挂钩结构分别与两个伸缩杆通过连接轴连接，转动挂钩结钩在与水平面平行基础上可绕连接轴向靠近伸缩杆侧转动，目的在于使吊耳在成功挂钩后，吨袋吊耳能在吨袋重力作用下，吨袋吊耳向转动挂钩结构与伸缩杆的连接处滑动，从而不容易发生脱钩现象。

优选的，所述转动挂钩结钩由两个带轮转轴连接，两个带轮转轴上安装有两个带轮，传送带安装在带轮上，带轮可在吊具工作时转动，带动传送带转动，摘挂钩过程中，传送带与吨袋吊耳产生摩擦，极大的增加了摘挂钩的成功率。

优选的，所述吨袋吊耳与滑块连接，侧立于吨袋的侧面，且吨袋吊耳高于吨袋上表面，滑块安装在弹簧盒内，滑块可在弹簧盒内滑动，拉动吊耳，滑块会被一同拉出一段，放松拉力，吨袋吊耳通过安装在滑块上的弹簧进行自由状态下的回弹。