[发明专利]基于物体轮廓跟踪的集装箱码头场桥防撞控制系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于物体轮廓跟踪的集装箱码头场桥防撞控制系统及方法，系统包括激光扫描仪、控制器和场桥PLC系统，所述激光扫描仪接受控制器发出的信号对场桥吊具及场桥下方物体轮廓进行扫描，并将扫描数据传送给控制器；所述场桥PLC系统负责将吊具状态信息发送给控制器，并接收控制器的指令实现保护控制的执行；所述控制器对场桥吊具和场桥下方物体轮廓进行识别和防碰撞运算，并根据识别和防碰撞运算结果向场桥PLC系统下发控制命令。本发明的积极效果是通过对现有的RTG/RMG吊具防碰箱系统进行改进，应用最新的激光扫描轮廓识别技术，消除系统对外部反光板、传感器的依赖，并扩展可识别物体轮廓种类，提高识别精度。

主权项

一种基于物体轮廓跟踪的集装箱码头场桥防撞控制方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、初始化激光扫描仪安装参数和场桥结构参数：激光扫描仪安装参数包括安装高度、安装倾角、激光到吊具中心距离；场桥结构参数包括场桥高度和场桥跨距；步骤二、确定占用概率栅格图边界及激光初始位置：利用场桥高度h、场桥跨距w，分别乘以2，作为占用概率栅格图的大小；激光初始位置作为平面坐标系原点, 位于栅格覆盖区域的横向中心、纵向7/10处，由此确定栅格左上角对应平面坐标为（‑w, 0.6h），栅格右下角对应平面坐标为(w, ‑1.4h)；步骤三、利用激光扫描仪的安装参数，以激光扫描仪的安装位置为坐标系原点，将激光扫描极坐标数据转换到激光直角坐标系；步骤四、利用已有物体轮廓与当前激光扫描数据进行匹配，求得激光相对于开机时所处位置的位移OffsetX，将激光直角坐标数据平移转换到地面直角坐标系；步骤五、根据吊具特征识别出吊具在地面直角坐标系中的位置；步骤六、防撞控制：当障碍物与吊具之间的距离小于设定的安全距离时，进行减速或停车控制。