[发明专利]一种堆场地面集装箱自动着箱方法

说明书

本发明公开了一种堆场地面集装箱自动着箱方法，包括如下步骤：获取大车在堆场坐标系中的位姿以及集装箱在堆场坐标系中的目标位，计算出集装箱在大车坐标系中的位姿，从而得出大车、小车、吊具所需的移动距离及吊具所需的旋转角度；当大车、小车移动到位以及吊具旋转到位且吊具下降到距离目标位置的高度小于第一阈值时，开启设置在吊具上的图像获取装置进行动态地标检测，实时计算吊具与目标位置的相对位置；当吊具下降到距离目标位置的高度小于第二阈值时，根据吊具的实时位置和速度进行着箱位置预测，控制吊具下降着箱。本发明通过动态地标检测，并且实时计算吊具和目标位置的相对位置，从而控制吊具下降着箱，大大提高了集装箱自动着箱的效率。

技术领域

本发明涉及集装箱装卸领域，尤其涉及一种堆场地面集装箱自动着箱方法。

背景技术

随着我国进出口贸易的不断增长，港口集装箱装箱业务对吞吐量和效率的要求也不断提高，其中轮胎式集装箱门式起重机是码头上常见的集装箱装卸设备。

目前，港口堆场自动化大多采用激光对堆场集装箱进行扫描定位的方式来辅助自动化作业，对于地面集装箱的堆放基本还是停留在人工作业。现有技术中有一些自动化改造方案，但是仍然不能实现集装箱高效率的自动着箱。

因此，有必要提供一种堆场地面集装箱自动着箱方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种堆场地面集装箱自动着箱方法，通过动态地标检测，实时计算吊具和目标位置的相对位置，控制吊具下降着箱，大大提高了集装箱自动着箱的效率。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种堆场地面集装箱自动着箱方法，包括如下步骤：

获取大车在堆场坐标系中的位姿以及集装箱在所述堆场坐标系中的目标位，计算出所述集装箱在大车坐标系中的位姿，从而得出大车、小车、吊具所需的移动距离及所述吊具所需的旋转角度；

开启设置在所述吊具上的图像获取装置进行动态地标检测，实时计算所述吊具与目标位置的相对位置；

当所述吊具下降到距离所述目标位置的高度小于第二阈值时，根据所述吊具的实时位置和速度进行着箱位置预测，控制所述吊具下降着箱。

优选地，所述开启设置在所述吊具上的图像获取装置进行动态地标检测，实时计算所述吊具与所述目标位置的相对位置之前还包括判断当所述大车、小车移动到位以及所述吊具旋转到位且所述吊具下降到距离目标位置的高度小于第一阈值时开启设置在所述吊具上的图像获取装置进行动态地标检测。

优选地，所述获取大车在堆场坐标系中的位姿包括通过GNSS检测所述大车的第一位置以及相对于堆场车道线的第一偏角。

优选地，所述获取大车在堆场坐标系中的位姿包括通过车道线检测模块检测所述大车的第二位置以及相对于堆场车道线的第二偏角。

优选地，所述获取大车在堆场坐标系中的位姿包括通过GNSS检测所述大车的第一位置以及相对于堆场车道线的第一偏角，并通过车道线检测模块检测所述大车的第二位置以及相对于堆场车道线的第二偏角，融合所述大车的第一位置和第二位置得到所述大车的实时位置以及相对于堆场车道线的实时偏角。

优选地，所述动态地标检测包括通过深度学习目标检测方法检测出地标并计算出所述地标的至少一个角点位置。

优选地，通过所述地标的至少一个角点位置计算所述地标的中心点位置，从而计算出所述地标的至少两个中心点位置。

优选地，计算所述集装箱的至少两个角点位置与所述地标的至少两个中心点位置之间的空间位置差，获取所述吊具着箱所需调整的位移和偏角。

优选地，所述根据所述吊具的实时位置和速度进行着箱位置预测包括根据光流法或视觉里程计计算所述吊具的实时速度，所述吊具在t1时刻的着箱位置根据以下公式计算：