BR112021014679A2 - Aparelho de varredura de carga - Google Patents

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Abstract

aparelho de varredura de carga. trata-se de um aparelho de varredura de carga para obter medições físicas de uma carga. o aparelho de varredura de carga tem um robô de varredura que inclui uma pluralidade de sensores dispostos em um arranjo que abrange substancialmente pelo menos uma dimensão de carga em sua totalidade em uma primeira direção. o arranjo de sensores se move em conjunto em uma segunda direção, em um plano de varredura. a pluralidade de sensores é configurada para obter imagens configuradas para obter imagens da carga do plano de varredura e é configurada para capturar informações de distância sobre a distância da dita carga do plano de varredura.

Description

“APARELHO DE VARREDURA DE CARGA” CAMPO DA INVENÇÃO:
[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho de varredura de carga e método. Mais particularmente, mas não exclusivamente, a mesma refere-se a um aparelho autônomo de varredura de carga para determinar características físicas de uma carga de artigos. Ainda mais particularmente, um exemplo da invenção refere-se a um aparelho e método para varredura de modo autônomo de uma carga de toras para determinar características físicas atuais e/ou úteis, tais como comprimento, qualidade, diâmetro, perímetro e/ou volume.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[0002] Determinar o volume de madeira total ou útil em toras completas é uma tarefa importante na indústria de exploração florestal. O volume de madeira útil determina qual porção de cargas de toras podem ser vendidas e exportadas e, portanto, o valor e o preço das cargas de toras.
[0003] Tradicionalmente, a equipe usa réguas ou outras ferramentas manuais de medição para determinar manualmente as dimensões físicas das toras. As dimensões físicas das toras que foram obtidas manualmente seriam usadas, então, para determinar uma medição de volume de madeira. O dito método para determinar o volume de madeira útil é lento, repetitivo em natureza, de trabalho altamente intensivo e pode ser propício ao erro humano. Adicionalmente, os diâmetros de toras dentro de uma carga podem variar de maneira ampla, e toras frequentemente não são circulares, portanto exigem muitas medições. Adicionalmente, a medição manual de toras pode ser uma operação perigosa para a equipe.
[0004] Pode ser desejável o fornecimento de equipamentos para determinar o volume de madeira que reduz ou elimina a necessidade de entrada humana, que pode ser um trabalho intensivo ou perigoso. Também pode ser desejável o fornecimento de equipamentos de medição de madeira que aumentam a eficácia da medição de uma carga para reduzir os custos de operação para fornecedores de madeira.
[0005] É comum na indústria de madeira o preço de uma carga ser calculado por algum tipo de medição e aproximação de batelada. Por exemplo, uma Medição Padrão de Agricultura Japonesa, dentre outros. Alguns métodos de medição de madeira exigem que as toras sejam removidas de um veículo antes que as medições possam ser realizadas. Os ditos métodos são intensivos em tempo e trabalho, e também têm problemas de segurança. Pode ser desejável o fornecimento de equipamentos de medição de madeira que são capazes de medir volumes de madeira sem a necessidade de remover as toras do veículo carregado.
[0006] Neste relatório descritivo, em que foi feita referência a fontes externas de informações, incluindo especificações de patente e outros documentos, isso é geralmente para o propósito de fornecer um contexto para discutir os recursos da presente invenção. A menos que declarado de outro modo, a referência a tais fontes de informações não deve ser interpretada, em qualquer jurisdição, como uma admissão de que tais fontes de informações são a técnica anterior ou fazem parte do conhecimento geral comum na técnica.
[0007] Para o propósito do dito relatório descritivo, em que as etapas de método são descritas em sequência, a sequência não significa necessariamente que as etapas são ordenadas cronologicamente na dita sequência, a menos que não haja outra maneira lógica de interpretar a sequência.
[0008] É um objetivo da presente invenção o fornecimento de um aparelho de varredura de tora que supera ou pelo menos melhora parcialmente algumas das desvantagens mencionadas anteriormente ou que pelo menos fornecem ao público uma escolha útil.
BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO
[0009] De acordo com um primeiro aspecto, a invenção compreende amplamente um aparelho de varredura de carga para realizar medições físicas de uma carga que tem dimensões de carga de comprimento de carga, largura de carga e altura de carga, o aparelho compreendendo:
[0010] um robô de varredura que inclui uma pluralidade de sensores dispostos em um arranjo que abrange substancialmente por pelo menos uma das ditas dimensões de carga em uma primeira direção,
[0011] em que o arranjo de sensores se move em conjunto em uma segunda direção, em um plano de varredura, e
[0012] em que a dita pluralidade de sensores é configurada para tirar imagens da dita carga a partir do dito plano de varredura, e configurada para capturar informações de distância a respeito da distância da dita carga do dito plano de varredura.
[0013] De acordo com outro aspecto, a carga é uma carga de toras, disposta geralmente em paralelo, uma à outra, em uma pilha.
[0014] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores translada, em conjunto, pelo comprimento de carga em uma direção longitudinal geralmente paralela ao comprimento de carga.
[0015] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores gira entre uma primeira orientação e uma segunda orientação para se voltar à faces opostas da dita carga.
[0016] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores gira 180° entre a primeira orientação e a segunda orientação, para se voltar em extremidades opostas da dita carga de toras.
[0017] De acordo com outro aspecto, o robô de varredura é suportado por duas trilhas paralelas espaçadas horizontalmente.
[0018] De acordo com outro aspecto, as duas trilhas são elevadas e suportadas em uma superfície de solo.
[0019] De acordo com outro aspecto, o robô de varredura é uma unidade de varredura móvel que tem um mecanismo de acionamento para se propulsionar à carga.
[0020] De acordo com outro aspecto, a unidade de varredura móvel pode ser acionada manualmente por um operador ou o movimento da unidade de varredura móvel pode ser automatizado.
[0021] De acordo com outro aspecto, a unidade de varredura móvel pode detectar e se alinhar com a carga.
[0022] De acordo com outro aspecto, o aparelho de varredura de tora compreende múltiplas unidades de robô.
[0023] De acordo com outro aspecto, uma ou mais das unidades de robô são usadas para realizar uma ou uma combinação das seguintes tarefas:
[0024] a) varredura,
[0025] b) etiquetagem das toras,
[0026] c) jateamento de água, ou
[0027] d) identificação.
[0028] De acordo com outro aspecto, as múltiplas unidades de robô são localizadas ao longo das mesmas trilhas.
[0029] De acordo com outro aspecto, o robô de varredura está em um pórtico suspenso.
[0030] De acordo com outro aspecto, os sensores são câmeras de imagem de alcance selecionadas dentre um ou mais de:
[0031] a) câmeras estereoscópicas,
[0032] b) câmeras de luz estruturada
[0033] c) câmeras de tempo de voo, ou
[0034] d) uma câmera única que obtém imagens deslocadas.
[0035] De acordo com outro aspecto, o robô de varredura compreende um membro cruzado e a pluralidade de sensores é fixada no membro cruzado.
[0036] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores translada, em conjunto, na segunda direção, a segunda direção sendo perpendicular à dita primeira direção.
[0037] De acordo com outro aspecto, o membro cruzado se move entre uma posição elevada e a posição rebaixada no robô de varredura para varrer a dita carga.
[0038] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores se move em conjunto em um arco.
[0039] De acordo com outro aspecto, o membro cruzado se move entre uma posição elevada e a posição rebaixada no robô de varredura para varrer a dita carga.
[0040] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores abrange aproximadamente a largura de carga para capturar uma carga de toras sem mover o robô de varredura em uma direção transversal.
[0041] De acordo com outro aspecto, o membro cruzado tem uma largura entre aproximadamente 30 mm e 500 mm para encaixar vãos entre pacotes de toras em uma carga de tora.
[0042] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores é posicionada para ter uma linha de visão geralmente perpendicular ao plano de varredura.
[0043] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores se move entre uma posição elevada e uma posição rebaixada para tirar imagens de uma perspectiva geralmente horizontal.
[0044] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores se move em uma direção longitudinal para tirar imagens de vista de cima para baixo para formar uma coleção de imagens ao longo do comprimento de carga.
[0045] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores é disposta em pares estereoscópicos.
[0046] De acordo com outro aspecto, o aparelho compreende de 4 a 10 pares estereoscópicos.
[0047] De acordo com outro aspecto, o aparelho tem dentre 15 e 50 metros de comprimento, abrangendo pelo menos o comprimento de carga.
[0048] De acordo com outro aspecto, o aparelho tem dentre 20 e 30 metros de comprimento, abrangendo pelo menos o comprimento de carga.
[0049] De acordo com outro aspecto, a pluralidade de sensores pode ser reduzida de 3 a 4 metros da posição elevada para a posição rebaixada para escanear uma pilha de extremidades de tora na carga das toras.
[0050] De acordo com outro aspecto, o robô de varredura compreende sensores de alinhamento para determinar quando o robô de varredura estiver acima da carga ou vãos entre os pacotes de carga adjacentes.
[0051] De acordo com outro aspecto, o aparelho ainda compreende trilhos-guia configurados para guiar um veículo de exploração florestal a uma posição adequada para escanear dentro de uma baía de recebimento de carga.
[0052] De acordo com outro aspecto, o aparelho ainda compreende um sensor para determinar se um veículo de exploração florestal está em uma posição adequada para a varredura.
[0053] De acordo com outro aspecto, aparelho ainda compreende indicadores para indicar, a um motorista de um veículo de exploração florestal, para dirigir, reduzir a velocidade ou parar.
[0054] De acordo com outro aspecto, a invenção compreende amplamente um sistema ou aparelho para tirar medições físicas de uma carga que compreende:
[0055] fornecer um aparelho de varredura de carga para tirar uma coleção de imagens, e um processador para processar a coleção de imagens.
[0056] De acordo com outro aspecto, o processador costura a coleção de imagens tiradas pela pluralidade de sensores para gerar uma representação 3D da dita carga.
[0057] De acordo com outro aspecto, o processador gera uma imagem 2D costurada renderizada ou uma renderização 3D da carga a partir da coleção de imagens.
[0058] De acordo com outro aspecto, o processador corrige um erro de paralaxe/perspectiva na saída costurada.
[0059] De acordo com outro aspecto, a dita carga é uma carga de toras, e o processador processa imagens tiradas pela pluralidade de sensores para determinar uma característica física de toras individuais.
[0060] De acordo com outro aspecto, a dita característica física é uma ou mais de:
[0061] i. diâmetro de tora,
[0062] ii. diâmetro de tora mínimo,
[0063] iii. diâmetro de tora máximo
[0064] iv. área de tora,
[0065] v. perímetro de tora,
[0066] vi. perímetro de tora útil,
[0067] vii. área de tora útil,
[0068] viii. defeito de tora (ou defeitos de toras),
[0069] ix. posição da dita tora,
[0070] x. dados de rastreabilidade.
[0071] De acordo com outro aspecto, o aparelho de varredura de carga mede dados de distância e/ou dados de identificação de tora.
[0072] De acordo com outro aspecto, os dados de distância são dentre uma posição de câmera e uma face de tora.
[0073] De acordo com outro aspecto, o processador escala um número de pixels nas imagens em medições físicas de toras individuais.
[0074] De acordo com outro aspecto, o processador escala um número de pixels nas imagens em medições físicas de toras individuais.
[0075] De acordo com outro aspecto, o volume de madeira é determinado a partir de uma característica física determinada de uma imagem 3D ou 2D costurada e renderizada da carga, dados de distância e dados de posição de robô.
[0076] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendido uma memória configurada para armazenar dados.
[0077] De acordo com outro aspecto, a invenção compreende amplamente um método para tirar medições físicas de uma carga, sendo que o método compreende:
[0078] fornecer um aparelho de varredura de carga
[0079] posicionar uma carga em uma baía de recebimento de carga do aparelho de varredura de carga, movendo o arranjo de sensores em conjunto, e
[0080] tirar uma coleção de imagens a partir da carga para determinar medições físicas.
[0081] De acordo com outro aspecto, a carga é uma carga de toras, disposta geralmente em paralelo, uma à outra, em uma pilha.
[0082] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores se move de uma posição elevada a uma posição rebaixada.
[0083] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores se move em conjunto em uma direção horizontal de um lado da carga a outro lado da carga.
[0084] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores se move em conjunto em um arco a partir de uma orientação vertical a uma orientação horizontal ou a partir de uma orientação horizontal a uma orientação vertical.
[0085] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendido o movimento do robô de varredura ao longo do comprimento de carga em uma direção longitudinal da carga.
[0086] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendido a detecção de vãos entre pacotes de tora antes do movimento do arranjo de sensores nos vãos entre os pacotes de tora.
[0087] De acordo com outro aspecto, imagens são tiradas pela pluralidade de sensores em planos horizontais substancialmente perpendiculares a extremidades de tora.
[0088] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendido a rotação da pluralidade de sensores para se voltar à carga de toras.
[0089] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores é rebaixado em incrementos graduais.
[0090] De acordo com outro aspecto, a cada incremento gradual, uma série de imagens é tirada pelo arranjo de sensores antes do movimento ao próximo incremento gradual.
[0091] De acordo com outro aspecto, o arranjo de sensores translada sem parar.
[0092] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendida a costura de uma coleção de imagens tiradas pela pluralidade de sensores para formar uma representação
3D da carga.
[0093] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendida a formação de uma imagem 2D costurada renderizada da carga a partir da coleção de imagens.
[0094] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendido o processamento de imagens tiradas pela pluralidade de sensores para determinar um ou mais de:
[0095] i. diâmetro de tora,
[0096] ii. diâmetro de tora mínimo,
[0097] iii. diâmetro de tora máximo,
[0098] iv. área de tora,
[0099] v. perímetro de tora,
[0100] vi. perímetro de tora útil,
[0101] vii. área de tora útil,
[0102] viii. defeito de tora (ou defeitos de toras),
[0103] ix. posição da dita tora,
[0104] x. dados de rastreabilidade.
[0105] De acordo com outro aspecto, o aparelho de varredura de carga mede dados de distância e/ou dados de identificação de tora.
[0106] De acordo com outro aspecto, os dados de distância são a distância entre uma posição de câmera e uma face de tora.
[0107] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendido o processamento de imagens tiradas pela pluralidade de sensores para determinar o volume de madeira útil a partir de uma carga de toras.
[0108] De acordo com outro aspecto, o volume de madeira é determinado a partir de uma característica física determinada de uma imagem 3D ou 2D costurada e renderizada da carga, dados de distância e dados de posição de robô.
[0109] De acordo com outro aspecto, a carga de toras é transportada à baía de recebimento de carga por um veículo de exploração florestal e medidas são tiradas conforme a carga de toras permanece no veículo.
[0110] De acordo com outro aspecto, ainda é compreendida a detecção e leitura automática de códigos QR em toras das imagens.
[0111] Outros aspectos da invenção podem se tornar aparentes a partir da seguinte descrição que é dada apenas por meio de exemplo e com referência aos desenhos em anexo.
[0112] Conforme usado no presente documento, o termo “e/ou” significa “e”, ou “ou”, ou ambos.
[0113] Conforme usado no presente documento "(s)" seguindo um substantivo significa as formas plurais e/ou singulares do substantivo.
[0114] O termo "compreendendo" conforme usado no presente relatório descritivo e reivindicações significa "que consiste pelo menos em parte de". Quando se interpreta declarações no presente relatório descritivo e reivindicações que incluem o dito termo, os recursos, introduzidos por aquele termo em cada declaração, todos precisam estar presentes, mas outros recursos também podem estar presentes. Termos relacionados, tais como “compreender” e “compreendido” devem ser interpretados da mesma forma.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0115] A invenção será descrita agora apenas por meio de exemplo e com referência aos desenhos que representam uma modalidade de varredura de tora, em que:
[0116] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva de um aparelho de varredura de tora e um veículo de exploração florestal.
[0117] A Figura 2 mostra uma vista em perspectiva do aparelho de varredura de tora.
[0118] A Figura 3A mostra uma vista frontal de um aparelho de varredura com uma pluralidade de sensores em uma posição elevada.
[0119] A Figura 3B mostra uma vista frontal de um aparelho de varredura com uma pluralidade de sensores em uma posição rebaixada.
[0120] A Figura 4 mostra uma vista em perspectiva de um robô de varredura.
[0121] A Figura 5 mostra uma esquemática de campo de vista de sensores.
[0122] A Figura 6A mostra uma imagem escaneada e renderizada de extremidades de tora.
[0123] A Figura 6B mostra uma máscara de imagem resultante por um sistema de visão de máquina das faces úteis de tora.
[0124] A Figura 7A-7D mostra uma vista lateral de diferentes configurações de toras em um veículo de exploração florestal.
[0125] A Figura 8 mostra uma vista de topo de um veículo de exploração florestal com toras.
[0126] A Figura 9 mostra uma vista de topo do aparelho de varredura de tora.
[0127] A Figura 10 mostra uma vista lateral de um robô de varredura em uma correia.
[0128] A Figura 11 mostra uma vista esquemática de um digitalizador que tem um arranjo de sensor transladado horizontalmente.
[0129] A Figura 12 mostra uma vista esquemática de um digitalizador que tem um arranjo de sensor rotacionado.
[0130] A Figura 13 mostra uma vista esquemática de um digitalizador que tem um arranjo de sensor transladado verticalmente.
[0131] A Figura 14 mostra uma vista em perspectiva de um robô de varredura com rodas de acionamento, mostrando um topo
[0132] A Figura 15 mostra uma vista de um aparelho de varredura de tora com múltiplas unidades de robô.
DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES PREFERENCIAIS
[0133] A presente invenção é um aparelho de varredura de tora 1, conforme mostrado nas figuras 1-15 para tirar medições físicas de uma carga de toras 2. Preferencialmente, o aparelho de varredura de tora 1 faz varredura das extremidades de tora 3, e usa os dados coletados para calcular informações úteis a respeito da carga.
[0134] A carga de toras 2 pode ser definida como uma pilha de toras disposta em um feixe geralmente paralelo, em que o eixo geométrico longitudinal das toras na carga é substancialmente paralelo, um com o outro, conforme mostrado na Figura 1. A fim de aprimorar a eficácia, é preferencial que a carga de toras 2 seja carregada em um veículo. Entretanto, deve-se reconhecer que a tecnologia seria aplicável fora de um veículo.
[0135] Cada carga de toras 2 pode incluir um ou mais pacotes 4 de toras. Um pacote 4 de toras pode ser identificado como um único feixe de toras (Figura 7A) ou feixes de toras separados, um do outro, na direção longitudinal por um vão 5 (Figura 8). Algumas cargas 2 não têm vãos 5 entre os pacotes 4 (por exemplo, onde existe apenas um pacote na carga, conforme mostrado na Figura 7A, em que as cargas são empacotadas em conjunto sem nenhum vão, conforme mostrado na Figura 7D ou sem um vão substancial). Onde existe apenas um pacote 4 na carga 2 (ou onde não há vão substancial entre pacotes), apenas as faces externas da carga precisarão ser escaneadas.
[0136] Com referência à Figura 1, a carga de toras 2 compreende um comprimento de carga 11, uma largura de carga 12 e uma altura de carga 13. Para cada pacote 4, podem existir diferentes comprimentos de pacote (como um resultado de comprimentos individuais de tora), largura de pacote e/ou altura de pacote.
[0137] Preferencialmente, o volume de madeira útil é uma medição física que pode ser estimada a partir de imagens tiradas pelo aparelho de varredura de tora 1. O volume da madeira útil em toras completas é uma medição física importante, uma vez que a mesma pode ajudar a determinar o valor e o preço de uma carga de toras. Por exemplo, JASM (Medição Padrão de Agricultura Japonesa), é apenas um exemplo de um método de estimativa que pode ser usado para o volume/valor, conforme discutido com mais detalhe posteriormente.
[0138] Uma função-chave do aparelho de varredura de tora 1 pode ser para determinar dimensões e/ou volume e/ou valor de madeira útil. Entretanto, é antecipado que o aparelho de varredura de tora 1 pode ser usado para outros propósitos, tais como a contagem do número de toras, identificação de defeitos em toras ou identificação do tipo ou espécie de toras, por exemplo. O mesmo pode exigir que sensores, além de câmeras de imagem, sejam encaixados ao arranjo de sensores.
[0139] Preferencialmente, o aparelho de varredura de tora 1 fornece uma solução eficaz, simples no uso, amplamente automatizada e segura para determinar medições físicas de tora. O aparelho de varredura de tora 1, conforme descrito no presente documento, é robusto e pode operar de forma contínua, conforme exigido para determinar medições físicas de toras.
[0140] Também é antecipado que o aparelho 1 pode ser usado para tirar medições físicas de outros objetos. O aparelho pode determinar medições físicas de faces verticais de uma carga. Varreduras de faces verticais podem ser obtidas além de, ou separadas de, vistas de topo e/ou laterais de uma carga.
[0141] Deve-se reconhecer que as ditas figuras ilustram os princípios gerais do aparelho de varredura de tora 1, e a invenção não se limita à configuração mecânica precisa ilustrada nas figuras.
[0142] Conforme mostrado na Figura 1, o aparelho de varredura de tora 1 é configurado para escanear e tirar medições físicas de uma carga de toras 2. Para tirar medições físicas de uma carga de toras 2, por exemplo, de um veículo de exploração florestal 8, as toras 2, são posicionadas preferencialmente em uma baía de recebimento de carga 21 do aparelho de varredura de tora 1.
[0143] Preferencialmente, as medições físicas podem ser tiradas da carga de toras enquanto as toras permanecem em um veículo de exploração florestal 8. Pode ser benéfico tirar medidas de toras 2 enquanto as mesmas permanecem em um veículo 8, uma vez que a remoção das toras pode ser intensiva em tempo e trabalho. Reduzir o número de vezes em que as toras 2 precisam ser carregadas, descarregadas e movidas também pode reduzir o risco de ferimentos a trabalhadores.
[0144] Nas configurações preferenciais, o aparelho de varredura de tora 1 compreende um robô de varredura 30.
[0145] Em uma configuração, o robô de varredura 30 toma a forma de um pórtico suspenso que se abrange pela largura de carga 12. Preferencialmente, o aparelho de varredura de toras 1 pode capturar a varredura de uma carga de toras 2 por toda sua largura sem mover o robô de varredura 30 em uma direção transversal (largura).
[0146] Por exemplo, em uma configuração, o robô de varredura 30 é um robô de pórtico suspenso que se move acima da carga de toras em uma direção longitudinal. Em outra configuração alternativa, o robô de varredura 30 pode se mover em um lado (do lado) da carga de toras em uma direção longitudinal. Preferencialmente, nas ditas configurações, o robô de varredura 30 precisa se mover apenas em uma direção para escanear as extremidades de tora, uma vez que a pluralidade/arranjo de sensores 31 é disposta para abranger substancialmente a largura de carga 12 (uma primeira direção), e permitir que os sensores visualizem toda a carga em uma direção.
[0147] Preferencialmente, o robô de varredura 30 compreende uma largura 35 maior que a largura de carga
12. Preferencialmente, o robô de varredura 30 é capaz de escanear uma largura de carga dentre 2 e 5 metros. Em algumas configurações, o robô de varredura 30 pode escanear uma largura de carga dentre 2 e 4 metros.
[0148] Em ainda outra configuração, o robô de varredura 30 é posicionado ao longo do lado da carga de toras 2, em vez de acima. Preferencialmente, tal robô de varredura 30 abrange, então, a altura 13 da carga de toras (uma primeira direção). Preferencialmente, nas ditas configurações, o robô de varredura 30 precisa se mover apenas em uma direção (em uma segunda direção, de modo transversal ou vertical) para escanear as extremidades de tora, uma vez que a pluralidade de sensores 31 abrange substancialmente a abrangência perpendicular da carga. Por exemplo, o robô de varredura 30 se move na direção transversal, então, a pluralidade de sensores 31 vai abranger a altura 13 da carga e, de modo similar, caso o robô de varredura 30 se mover na direção vertical, a pluralidade de sensores 31 vai abranger, então, a largura transversal 12 da carga.
[0149] O robô de varredura 30 que tem uma pluralidade de sensores que abrange por uma dimensão da carga de toras permite que o robô de varredura reduza as direções (eixos geométricos) nas quais o robô precisa se mover. Portanto, o tempo exigido para escanear toda a face de tora também será reduzido.
[0150] Nas configurações preferenciais, o robô de varredura 30 compreende sensores 31 para capturar medições físicas das toras 2. Nas configurações preferenciais, a pluralidade de sensores 31 é disposta em um arranjo no robô de varredura 30, configurado para tirar imagens de extremidades de tora 3. É um recurso das configurações preferenciais de que os sensores 31 sejam capazes de 'visualizar' as extremidades de tora de uma perspectiva substancialmente perpendicular.
[0151] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 é disposta em um arranjo em que os sensores são fixados em posições conhecidas com relação um ao outro. Conforme os sensores são fixados com relação um ao outro, software pode ser usado para combinar/ costurar a coleção de imagens em conjunto para obter uma imagem completa de uma face da carga de toras.
[0152] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 é disposta em um arranjo linear, uma vez que tal disposição pode simplificar os cálculos necessários e coordenar transformações usadas no processamento. Entretanto, deve-se reconhecer que outras configurações de arranjo de sensor podem ser obtidas e podem ser apropriadas.
[0153] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 é disposta em um arranjo regular, em que os sensores 31 são espaçados substancialmente pela mesma distância, um do outro, sobre a largura da carga de toras. Um arranjo regular pode ser particularmente desejável onde o movimento do arranjo de sensores é uma translação linear.
[0154] A pluralidade de sensores 31 pode ser disposta em um arranjo escalonado, ou em um arranjo irregular. As ditas disposições podem ser mais benéficas onde os arranjos de sensores se movem em conjunto em um arco.
Em tais configurações, o software controlador é capaz de fazer correções apropriadas para contabilizar as posições conhecidas de cada sensor.
[0155] Nas configurações preferenciais ilustradas, a pluralidade de sensores 31 abrange pelo menos aproximadamente a largura de carga 12, a fim de ser capaz de capturar um escaneamento de uma carga de toras 2 sem mover o robô de varredura em uma direção transversal.
[0156] Preferencialmente, a carga de toras 2 pode ser escaneada pelo movimento do robô de varredura 30 de modo longitudinal e vertical, mas não em uma direção transversal.
[0157] Nas configurações preferenciais, a pluralidade de sensores 31 são câmeras de imagem de alcance capazes de medir informações de distância além da captura de imagens. Por exemplo, câmeras estereoscópicas, câmeras de luz estruturada, câmeras de tempo de voo ou câmeras únicas que tiram imagens deslocadas (para agir como um par estereoscópico de câmeras) podem ser incorporadas no robô de varredura 30 individualmente ou em combinação para capturar os dados necessários da carga de toras 2. Em algumas configurações preferenciais, as câmeras são usadas para capturar imagens de múltiplos pontos de vista para formar com eficácia um par estereoscópico capaz de medir informações de distância. Em algumas configurações alternativas, um arranjo de digitalizadores de linha podem ser usados para derivar informações adicionais de distância.
[0158] É antecipado, que outras câmeras ou sensores conhecidos na técnica que podem capturar os dados desejados podem ser usados para escanear a carga de toras 2.
[0159] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 são dispostos em um arranjo que abrange substancialmente por pelo menos uma das dimensões de carga em uma primeira direção (por exemplo, ao longo da largura 35 do robô).
[0160] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 se move em conjunto em uma segunda direção do aparelho, em um plano de varredura.
[0161] Preferencialmente, a segunda direção é perpendicular à primeira direção, em um plano de varredura.
[0162] Em uma configuração, a pluralidade de sensores 31 translada em conjunto em uma direção horizontal a partir de um lado da carga a outro lado da carga, conforme mostrado na Figura 11. Isto é, o arranjo de sensores abrange a altura de carga e se move pela largura de carga, em conjunto.
[0163] Em outra configuração, a pluralidade de sensores 31 translada em conjunto em uma direção vertical, conforme mostrado na Figura 13. isto é, o arranjo de sensores abrange a largura de carga e se move pela altura de carga, em conjunto. O arranjo de sensores pode se mover de uma posição rebaixada a uma posição elevada, conforme mostrado pelas setas na Figura 13, ou a partir de uma posição elevada a uma posição rebaixada, conforme mostrado pelas setas na Figura 3B.
[0164] A translação pode ser definida por significar que todos os sensores 31 se deslocam na mesma direção sem rotação.
[0165] É antecipado que o arranjo de sensores 31 pode girar em conjunto (se mover em conjunto em um arco)
de uma orientação vertical a uma orientação horizontal, conforme mostrado na Figura 12, ou vice-versa.
[0166] Em algumas configurações, a varredura começa depois que o arranjo de sensores se move à orientação desejada. Girar o arranjo de sensores pode ser útil para mover de uma configuração armazenada (por exemplo, vertical) a uma configuração pronta para escanear (por exemplo, horizontal).
[0167] Em outras configurações, a carga é escaneada conforme os sensores 31 se movem em conjunto em um arco. Assim que uma coleção de imagens for tirada, um software pode ser usado para costurar as imagens em conjunto.
[0168] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 translada em conjunto em uma direção 'B' ao longo do comprimento de carga 11 em uma direção longitudinal da carga de toras 2, geralmente em paralelo ao comprimento de carga (por exemplo, para se mover a extremidades opostas de tora para alcançar uma ilustração completa da tora para cálculos de volume de madeira).
[0169] Durante a operação normal do aparelho de varredura de tora 1, assim que o veículo de exploração florestal 8 com as toras 2 está em posição, o aparelho escaneia o veículo de exploração florestal para encontrar os vãos 5 entre os pacotes de tora. Para coletar dados das extremidades de tora, o robô de varredura 30 se move para se voltar a uma seção da carga de toras 2.
[0170] O robô de varredura 30 é preferencialmente rebaixado, a fim de visualizar uma seção da carga a partir de uma posição substancialmente perpendicular. Assim que o robô de varredura 30 for rebaixado, uma coleção de imagens de uma pilha de extremidades de tora 3 é tirada para determinar medições físicas de uma carga de toras 2.
[0171] Conforme o robô de varredura 30 se move ao longo da direção longitudinal da carga de toras 2, o mesmo pode ser posicionado acima de diferentes seções da carga. Um robô de varredura 30 capaz de se mover ao longo do comprimento de carga 11 pode ser vantajoso, uma vez que imagens podem ser tiradas em várias posições ao longo da carga de toras 2 enquanto um veículo de exploração florestal 8 permanece estacionário a fim de derivar informações adicionais que podem ser úteis por vários propósitos. Consequentemente, um motorista não será necessário para mover o veículo de exploração florestal 8 enquanto a carga de toras 2 está sendo escaneada, uma vez que o robô de varredura 30 pode ser posicionado nas posições desejadas, conforme discutido posteriormente.
[0172] Em outras configurações, o veículo de exploração florestal 8 pode ser movido com relação ao robô de varredura 30, de modo que várias posições ao longo da carga de toras 2 possam ser escaneadas.
[0173] O comprimento de carga 11 pode ser determinado a partir da distância percorrida pelo robô de varredura 30 na direção longitudinal suspensa da carga de toras 2, e/ou em combinação com outros sensores para localizar a posição das extremidades de tora.
[0174] Em configurações preferenciais, o comprimento de tora individual pode ser determinado. Por exemplo, o comprimento de tora individual é determinado por conhecer a posição relativa dos sensores, quando os mesmos são visualizam cada extremidade de uma tora individual, e a distância da câmera a cada extremidade respectiva da tora.
[0175] Nas configurações preferenciais, a pluralidade de sensores 31 se move em conjunto em dois graus de liberdade. Por exemplo, a pluralidade de sensores 31 translada em conjunto ao longo de ambos o comprimento 11 da carga de toras 2 e a altura de carga 13.
[0176] Na configuração preferencial, as câmeras também podem ser giradas, de modo que os sensores 31 possam ser apontados às faces de tora em qualquer extremidade do pacote 4. Tal configuração permite que o mesmo arranjo de sensor escaneie faces da carga que são orientadas de modo oposto.
[0177] Os sensores 31 também podem ser girados para que os mesmos apontem para baixo para escanear o topo da carga 2, conforme descrito anteriormente. Escanear opcionalmente o comprimento longitudinal da carga pode fornecer outras informações úteis/desejáveis.
[0178] Preferencialmente, na posição elevada, conforme mostrado na Figura 3A, o robô de varredura 30 é elevado substancialmente acima do ponto mais alto de uma carga de toras 2.
[0179] Preferencialmente, o robô de varredura 30 pode se mover ao longo e acima do comprimento 11 da carga de toras 2.
[0180] Um robô de varredura 30 capaz de se mover ao longo do comprimento 11 da carga de toras 2 pode ser vantajoso, uma vez que apenas uma unidade é exigida para medir ambas as extremidades das toras. Em algumas configurações, o aparelho de varredura de tora 1 compreende um único robô de varredura 30 para capturar as medições físicas da carga de toras 2.
[0181] O robô de varredura 30 se move preferencialmente ao longo do comprimento de carga 11 em uma direção longitudinal da carga de toras. Em algumas configurações, o robô de varredura 30 pode se mover de uma extremidade da baía de recebimento de carga 21 à outra. Em outras configurações, um único robô de varredura 30 se move em uma distância estabelecida ao longo da baía de recebimento de carga 21.
[0182] Em algumas configurações, dois ou mais robôs móveis de varredura 30 podem ser usados para capturar as medições físicas da carga de toras 2. Os robôs móveis de varredura 30 ainda são benéficos onde existem múltiplos pórticos usados no aparelho de varredura de tora, uma vez que a unidade pode ser movida de modo vertical para capturar toda a pilha de toras 2 e/ou movida de modo longitudinal ao longo da carga para a localização exata para escanear enquanto o veículo 8 permanece estacionário.
[0183] Em algumas configurações, a pluralidade de sensores 31 tem três graus de liberdade.
[0184] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 no robô de varredura 30 pode girar entre uma primeira orientação e uma segunda orientação para se voltar a uma carga de toras, de pacotes adjacentes. Por exemplo, conforme ilustrado na Figura 7B, pacotes adjacentes podem ser carregados em uma unidade de caminhão e trailer, respectivamente, assim, a pluralidade de sensores gira preferencialmente entre uma primeira orientação (onde sensores se voltam à parte traseira da carga de caminhão) e uma segunda orientação (onde os sensores se voltam à frente da carga de trailer).
[0185] Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 gira 180° entre a primeira orientação e a segunda orientação, em paralelo à direção longitudinal.
[0186] Na maioria das configurações preferenciais, o robô de varredura 30 compreende um membro cruzado 32. Preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 é fixada no membro cruzado 32.
[0187] Preferencialmente, o membro cruzado 32 se move entre uma posição elevada, conforme mostrado na Figura 3A, e uma posição rebaixada, conforme mostrado na Figura 3B, no robô de varredura 30 para escanear uma pilha de extremidades de tora 3 na carga de toras 2. Uma vez que a pluralidade de sensores 31 é localizada no membro cruzado 32, a pluralidade de sensores pode se mover em conjunto na direção vertical 'A' entre a posição elevada e a posição rebaixada, conforme ilustrado na Figura 4.
[0188] Mover a pluralidade de câmeras 31 em conjunto pode aumentar significativamente a velocidade de tempos de varredura.
[0189] Em algumas configurações, o robô de varredura 30 é transladado (por exemplo, reduzido) em incrementos graduais conhecidos. Os robôs de varredura 30, em incrementos graduais, permite que a pluralidade de sensores 31 tire uma série de imagens que representam as faces de extremidade da carga de toras 2, em intervalos conhecidos, que são processados posteriormente. Em algumas configurações, uma série de imagens é tirada pelo arranjo de sensores em cada incremento gradual antes de se mover ao próximo incremento gradual.
[0190] Em outras configurações, o arranjo de sensores translada (e captura imagens) sem parar. O robô de varredura 30 pode tirar uma série de imagens conforme as câmeras se movem.
[0191] Uma pluralidade de sensores 31 integrada em um membro cruzado 32, em um robô de varredura 30, pode ser benéfica, uma vez que a mesma simplifica o movimento dos sensores com relação às toras 2 que estão sendo escaneadas. Quando a pluralidade de sensores 31 é movida em conjunto, as posições relativas entre os sensores permanecem constantes, resultando em varreduras consistentemente precisas de extremidades de tora 3, com ruídos reduzidos, e permite uma vista substancialmente perpendicular das faces de extremidade, o que resulta na precisão aprimorada.
[0192] Opcionalmente, o robô de varredura 30 compreende um guia de membro cruzado 36. Preferencialmente, o membro cruzado 32 desliza entre uma posição elevada e uma posição rebaixada no guia de membro cruzado 36, para mover o arranjo de sensores 31.
[0193] Preferencialmente, a posição elevada, conforme mostrado na Figura 3A, é a posição em que a pluralidade de sensores está no ponto mais alto distante do solo. Preferencialmente, na posição elevada, a pluralidade de sensores 31 está acima do lado de topo das toras 2, de modo que um veículo de exploração florestal 8 pode passar sob o aparelho de varredura de tora 1.
[0194] Em uma configuração, a pluralidade de sensores é adicionalmente capaz de se mover em uma direção longitudinal para tirar imagens de vista de topo da carga de toras 2 para formar uma coleção de imagens ao longo do comprimento de carga 11 a fim de identificar vãos e/ou identificar o começo e o fim de cada carga.
[0195] Alternativamente, em uma configuração preferencial, LiDAR 2D escaneia o lado de topo da carga de toras 2 a fim de determinar as dimensões e localizar os vãos 5 entre pacotes de tora 4, suficientes para mover o arranjo de sensores em uma posição de varredura substancialmente perpendicular.
[0196] Conforme mostrado na Figura 4, nas configurações preferenciais, o robô de varredura 30 compreende uma unidade comprimento 35 entre aproximadamente 3 m e 5 m.
[0197] Preferencialmente, o robô de varredura 30 compreende uma largura de unidade 34 entre aproximadamente 30 mm e 500 mm (ilustrada na Figura 4).
[0198] Preferencialmente, o robô de varredura 30 compreende sensores de alinhamento para determinar quando o robô de varredura estiver acima de toras 2 ou vãos 5 entre pacotes de tora 4.
[0199] Nas configurações preferenciais, o aparelho 1 tem dentre 15 e 50 metros de comprimento, abrangendo pelo menos o comprimento de carga 11.
[0200] Em algumas configurações, o aparelho de varredura de tora 1 é dentre 20 e 30 metros de comprimento, abrangendo pelo menos o comprimento de carga 11.
[0201] Em algumas configurações, o aparelho de varredura de tora 1 compreende múltiplas unidades de robô, conforme mostrado na Figura 15.
[0202] Em algumas configurações, todas as unidades de robô são robôs de varredura 30 para escanear e tirar medições físicas da carga 2. Múltiplos robôs de varredura 30 podem ser usados para aprimorar a eficácia de varredura. A eficácia de varredura pode ser aprimorada, uma vez que cada robô de varredura 30 pode escanear um vão diferente 5 entre pacotes 4 ou face externa da carga. Cada robô de varredura 30 pode percorrer uma distância mais curta ao longo do comprimento da carga 2 para escanear a carga, aprimorando, assim, a eficácia da varredura.
[0203] Em outras configurações, uma ou mais das unidades de robô são robôs usados para fazer tarefas diferentes da varredura, tais como etiquetagem das toras, jateamento de água, rotulação, etc.
[0204] Cada unidade de robô pode se mover ao longo do eixo geométrico longitudinal da carga de toras 2 (Z) para escanear ou fazer a manutenção das toras. Na configuração preferencial, as múltiplas unidades de robô são localizadas ao longo das mesmas trilhas 18.
[0205] Em outras configurações, as múltiplas unidades de robô são localizadas ao longo de trilhas independentes (não mostradas). Cada robô de varredura pode escanear ou fazer a manutenção de um segmento definido da carga de toras. Por exemplo, uma unidade de robô pode operar em direção a uma extremidade frontal do veículo de exploração florestal, enquanto outra unidade de robô pode operar em direção a uma extremidade traseira do veículo.
[0206] Nas configurações preferenciais, o aparelho de varredura de tora 1 pode detectar vãos 5 entre pacotes de tora 4 antes de mover o robô de varredura 30 nos vãos entre os pacotes de tora. Mover o robô de varredura 30 em vãos entre pacotes de tora 4 pode ser vantajoso, de modo que as extremidades de tora 3 que não se voltam às extremidades da carga possam ser escaneadas. Múltiplos pacotes 4 de toras são frequentemente transportados em veículos de exploração florestal.
[0207] As Figuras 7A, 7B, 7C e 7D mostram um número de diferentes configurações de carga de toras 2.
[0208] A Figura 7A ilustra uma carga de toras 2 com um único pacote 4. As extremidades de tora 3 em cada extremidade da carga de tora podem ser escaneadas.
[0209] A Figura 7B ilustra uma carga de toras 2 com dois pacotes 4 de toras. As setas mostram os vãos 5 nos quais o robô de varredura 30 pode ser rebaixado, para tirar varreduras das extremidades de tora 3 de cada pacote 4.
[0210] A Figura 7C ilustra uma carga de toras 2 com três pacotes 4 de toras. Novamente, as setas mostram vãos 5 nos quais o robô de varredura 30 pode ser rebaixado, para tirar varreduras de extremidades de tora 3 de cada pacote 4.
[0211] A Figura 7D ilustra uma carga de toras 2 com dois pacotes 4 de toras, geralmente conhecidos como "colina empilhada". Não há vão 5 entre os pacotes 4 de toras.
[0212] Em algumas configurações, dois pacotes 4 de toras 2 compartilham o mesmo vão 5 em uma carga de toras
2. Conforme o robô de varredura 30 é movido no vão 5 entre dois pacotes 4, a pluralidade de sensores 31 escaneia um primeiro pacote 4 de toras onde a pluralidade de sensores 31 se volta em uma primeira orientação/direção. As extremidades de tora 3 são escaneadas conforme o robô de varredura 30 é movido entre as toras. A pluralidade de sensores 31 pode,
então, girar a uma segunda orientação e se voltar a um segundo pacote vizinho 4 de toras. Preferencialmente, as extremidades vizinhas de tora 3 são escaneadas conforme o robô de varredura 30 é movido para fora dentre as toras.
[0213] Em outras configurações, o robô de varredura 30 conduz múltiplas varreduras verticais para escanear os diferentes pacotes 4 de toras.
[0214] Em configurações alternativas, dois conjuntos de sensores 31 no robô de varredura 30 podem ser dotados de um conjunto fixado em uma primeira orientação, e o outro conjunto fixado em uma segunda orientação. Os sensores 31 que se voltam a diferentes orientações podem ser benéficos, tais como quando escaneiam extremidades de tora 3 localizadas em um vão entre pacotes 4, e um único passe será suficiente para escanear as faces de tora em pacotes adjacentes 4, simultaneamente.
[0215] Nas configurações preferenciais, um componente (ou componentes) do robô de varredura 30 é dimensionado e configurado para encaixar em vãos estreitos 5 entre pacotes de tora 4.
[0216] Nas configurações preferenciais, a pluralidade de sensores 31 pode ser rebaixada de 2 a 5 metros da posição elevada à posição rebaixada para escanear uma pilha de extremidades de tora 3 na carga de toras 2.
[0217] Em uma configuração, conforme mostrado na Figura 4, a pluralidade de sensores 31 é localizada no membro cruzado 32 que pode ser movido em conjunto com as faces de tora para escanear a carga de toras. O membro cruzado 32, em uma configuração, é rebaixado para escanear as faces de tora. Em outra configuração, o membro cruzado 32 é movido de modo transversal pelas faces de tora para escanear a carga.
[0218] Preferencialmente, o membro cruzado 32 é relativamente estreito para se encaixar nos vãos 5 entre os pacotes de tora 4, conforme ilustrado na Figura 8. Por exemplo, o membro cruzado 32 pode ser aproximadamente 100 mm a 200 mm transversalmente, e ter sensores relativamente compactos 31 fixados, permitindo varreduras eficazes em um vão 5 entre cargas de até aproximadamente 500 mm.
[0219] Na maioria das configurações preferenciais, a pluralidade de sensores 31 pode ser rebaixada de 3 a 5 metros da posição elevada à posição rebaixada para escanear uma pilha de extremidades de tora 3 na carga de toras 2. Preferencialmente, um sensor (tal como LiDAR ou outra tecnologia adequada) é usado para detectar os vãos 5 a fim de determinar quanto rebaixar o membro cruzado 32 a fim de evitar colisões. Também pode ser preferencial a inclusão de sensores secundários (tais como feixe/cortinas de luz, etc.), que sentem obstáculos no trajeto de movimento do membro cruzado 32 a fim de garantir que o membro cruzado 32 não colida.
[0220] Em algumas configurações, a pluralidade de sensores 31 é movida pelas faces de tora de um lado ao lado oposto em uma direção transversal.
[0221] Preferencialmente, a distância entre a posição elevada e a posição rebaixada é maior que a altura de carga 13, de modo que toda uma face da carga de toras 2 possa ser escaneada pelo aparelho de varredura de tora 1 se movendo na direção A.
[0222] Em algumas configurações alternativas, a pluralidade de sensores 31 pode depender independentemente do robô de varredura (não integrado em um único membro cruzado), entretanto, a pluralidade de sensores 31, na presente configuração, ainda se move em conjunto na direção vertical 'A' de uma posição elevada a uma posição rebaixada, conforme um atuador (ou atuadores) move os sensores em uma direção vertical pela mesma distância. Em algumas configurações, um atuador controla todo movimento dos sensores 31 na direção vertical. Em outras configurações, uma pluralidade de atuadores controla o movimento de sensores 31 na direção vertical.
[0223] Nas configurações preferenciais, a pluralidade de sensores 31 é posicionada para ter uma linha de visão geralmente paralela ao eixo geométrico longitudinal da carga de toras 2 e, portanto, geralmente perpendicular às faces de extremidade da carga de toras 2.
[0224] Na maioria das configurações preferenciais, as imagens são tiradas de uma perspectiva horizontal, e substancialmente perpendicular às extremidades de tora 3. preferencialmente, a pluralidade de sensores 31 se move entre a posição elevada e a posição rebaixada para tirar uma série de imagens nos planos horizontais substancialmente perpendiculares às extremidades de tora 3.
[0225] As imagens tiradas pela pluralidade de sensores 31 formam preferencialmente uma coleção de imagens das extremidades de tora 3 de toda a carga.
[0226] Rebaixar a pluralidade de sensores 31 para um plano horizontal substancialmente perpendicular às extremidades de tora 3, permite que os sensores sejam dirigidos às extremidades de face de tora. Dirigir os sensores 31 de modo substancialmente perpendicular às faces das extremidades de tora 3 é preferencial sobre dirigir os sensores a um ângulo relativo às faces das extremidades de tora, o que pode introduzir um erro de paralaxe significativo e/ou resultar em partes da carga sendo totalmente ocultadas.
[0227] Ser capaz de capturar imagens de extremidades de tora 3 de modo perpendicular, conforme a pluralidade de sensores 31 é rebaixada à altura vertical apropriada, garante que as toras que são rebaixadas (isto é, colocadas para trás em relação a outras toras) podem ser escaneadas com precisão. Em qualquer dada carga de toras 2, algumas toras podem se sobressair, e algumas toras podem ser rebaixadas 2', conforme ilustrado na esquemática da Figura
5. As toras que se sobressaem 2 podem obstruir a região de varredura 33 dos sensores 31. Mover a pluralidade de sensores 31 ao nível de cada extremidade de tora 3 pode auxiliar a garantida de que uma imagem completa e precisa das extremidades de tora 3 seja capturada.
[0228] Rebaixar a pluralidade de sensores 31 à altura vertical desejada para capturar imagens de extremidades de tora 3 de modo perpendicular, também pode ser vantajoso onde a vista de extremidades de tora pode ser obstruída por pacotes vizinhos 4 de toras. Os pacotes de tora 4 são definidos como grupos de toras no mesmo veículo de exploração florestal 3 que podem ser separados ao longo do comprimento do veículo, conforme melhor ilustrado nas Figuras 7B e 7C. Conforme mostrado na Figura 5, ter múltiplos sensores 31 pode reduzir a área de obstrução, devido à presença de toras escalonadas. As toras podem ser escalonadas devido à variação do comprimento de tora ou diferentes posições de empilhamento.
[0229] Para determinar determine o sistema de JASM (Medição Padrão de Agricultura Japonesa), o diâmetro perpendicular de cada tora precisa ser determinado a partir dos dados capturados. Deve-se reconhecer que sistemas de medição são adequados, mas é antecipado que todos os sistemas alternativos provavelmente irão usar uma medição de pelo menos um diâmetro, área, ou outra medição física de face de tora e, portanto, se beneficiar do presente sistema. O volume de madeira da carga de toras 2 é estimado/determinado a partir do diâmetro e comprimento de toras individuais.
[0230] Alternativamente, o presente sistema pode encontrar utilidade também na varredura de cargas de material granulado, tais como a polpa de madeira (do topo da carga), em vez de pacotes de toras. Em tal sistema, o arranjo de sensores 31 e o controlador produzem um mapa de contorno de uma superfície da carga. O uso de informações dos níveis de contorno medidos da carga, e informações conhecidas a respeito do formato do recipiente de carga e a estimação/medição eficaz do volume da carga podem ser obtidas.
[0231] Por exemplo, para determinar o volume das toras 2 que tem menos de 6 metros de comprimento, a
𝐿 seguinte fórmula (JASM) pode ser usada: 𝑉 = (𝐷2 ∗ 10000) em que V = volume em m3, D = diâmetro mais curto e L= comprimento.
[0232] Para determinar o volume de toras 2 que tem mais de 6 metros de comprimento, a seguinte fórmula 2 [𝐿′ −4] 𝐿 (JASM) pode ser usada: 𝑉 = (𝐷 + ) ∗ em que V = volume 2 10000 em m3, D = diâmetro mais curto, L=comprimento, e L'=comprimento circundado ao número inteiro mais próximo em metros.
[0233] É antecipado que outros dados, tais como a área de uma extremidade de tora, uniformidade do formato da tora, e área residual de toras, diâmetro, e perímetro, etc. podem ser determinados das imagens escaneadas. Os dados de rastreabilidade para determinar o histórico de uma tora também podem ser determinados a partir das imagens escaneadas. Por exemplo, a 'impressão digital' das toras pode ser tirada das toras por meio da análise dos anéis visíveis nas faces de tora.
[0234] Padrões diferentes do sistema de JASM mencionado podem ser usados para identificar o volume de madeira, ou outras medições físicas das cargas de toras 2.
[0235] Medições físicas, tais como a área, diâmetro ou volume de uma tora podem ser determinadas de imagens 2D costuradas ou 3D da tora a partir da coleção de imagens. O volume de madeira pode ser determinado a partir de uma imagem 2D costurada renderizada de ambas as extremidades do pacote de toras, dados de distância e dados de posição de robô. Medições físicas também podem ser determinadas a partir de dados 3D.
[0236] Os dados de distância, identificação de tora e dados de posição de robô podem ser usados para determinar qual tora (ou toras) está na imagem, e o comprimento das toras.
[0237] Preferencialmente, uma polpa de cada tora 2 é usada para determinar o diâmetro das toras 2. Preferencialmente, a polpa das toras 2 é definida como a região que exclui a cortiça.
[0238] Nas configurações preferenciais, a pluralidade de sensores é disposta em pares estereoscópicos, conforme melhor ilustrado nas Figuras 3A e 3B. As câmeras dispostas em estereoscopia de pares podem ser usadas na medição de dimensões físicas das cargas de toras 2, e são capazes de capturar representações 3D da carga a partir da coleção de imagens.
[0239] Preferencialmente, o processador gera uma imagem 2D costurada renderizada ou uma renderização 3D da carga a partir da coleção de imagens.
[0240] Preferencialmente, o aparelho de varredura de tora mede dados de distância. Os dados de distância podem ser a distância entre uma posição de câmera e uma face de tora. É antecipado que outros dados de distância podem ser medidos, tais como a distância da posição de câmera a um ponto no objeto sendo escaneado.
[0241] Preferencialmente, o aparelho de varredura de tora mede dados de identificação para identificar qual tora está na imagem. Os ditos dados podem ser usados para correlacionar dados de duas extremidades opostas da tora, ou simplesmente identificar quais características físicas pertencem a cada tora.
[0242] O uso de câmeras estereoscópicas pode ser vantajoso, uma vez que os mesmos são capazes de fornecer resultados rápidos. Entretanto, é antecipado que qualquer câmera ou sensor pode ser usado para determinar as dimensões físicas e informações de distância das toras, tais como tempo de voo e câmeras de projeção.
[0243] Nas configurações preferenciais, o aparelho de varredura de tora 1 compreende de 4 a 10 pares estereoscópicos. Em uma configuração, o aparelho de varredura de tora 1 compreende 8 pares estereoscópicos, conforme mostrado nas Figuras 3A e 3B.
[0244] As imagens de extremidades opostas das toras podem ser correspondidas com o uso de métodos de identificação de software. Por exemplo, as representações 3D são posicionadas em espaço com relação ao veículo 8. As posições relativas podem determinar quais dados de tora estão sendo processados.
[0245] As marcações de identificação podem ser borrifadas ou fixadas nas extremidades das toras para determinar qual tora está sendo observada. O mesmo pode ser útil para corresponder imagens de extremidade de tora, especialmente caso as toras se cruzem dentro de uma carga, por exemplo.
[0246] Nas configurações preferenciais, um processador é incluído no sistema para processar a coleção de imagens obtidas a partir da pluralidade de sensores 31.
[0247] O processador combina/costura preferencialmente a coleção de imagens em conjunto para obter uma imagem completa de uma face da carga de tora 2, conforme mostrado na Figura 6A. Adicionalmente, a costura da coleção of imagens em conjunto podem ser vantajosa, uma vez que a mesma pode reduzir significativamente o ruído que pode estar presente em imagens individuais. Ainda mais adicionalmente, é preferencial que o software de processador corrija a distorção de paralaxe, e integre a medição de distância a fim de construir uma imagem 3D.
[0248] O mesmo também é vantajoso, uma vez que permite que a carga seja vista em sua totalidade. Por exemplo, dados de apenas uma parte de uma tora podem ser escaneados em uma imagem e, portanto, outra imagem é exigida para ser capaz de medir toda a tora.
[0249] As imagens são costuradas em conjunto pela combinação de múltiplas imagens em conjunto. As posições 3D dos sensores/câmeras 31 podem ser calibradas, por exemplo para permitir o cálculo preciso de escala e/ou para converter medidas a um único sistema coordenado global. O mesmo permite um único espaço coordenado para todas as câmeras, o que é preferencial. Os pontos 3D de cada câmera são, então, mapeados de uma câmera a qualquer outra câmera no arranjo.
[0250] Preferencialmente, o processador também usa a imagem combinada para determinar características desejadas da carga, tais como a localização de toras individuais, o número de toras individuais, o diâmetro de toras individuais, perímetro, área, diâmetro máximo, diâmetro mínimo e/ou identificar defeitos etc., em cada tora individual. O aparelho de varredura de carga também pode escanear e identificar o contorno ou o perfil particular de uma carga. Por exemplo, as informações de contorno podem ser usadas para determinar o nível ou volume de preenchimento de um artigo em um veículo.
[0251] Em algumas configurações, o processador costura as imagens de coleção tiradas pela pluralidade de sensores 31 em conjunto para formar um modelo 3D da carga de toras. Preferencialmente, uma série de imagens é coletada da pluralidade de sensores 31 para formar uma imagem completa ou modelo da carga de toras, conforme ilustrado na Figura 6A. Uma renderização pode ser criada a partir da imagem completa ou modelo, conforme mostrado na Figura 6B. Para criar a renderização, a distorção (tal como a distorção de perspectiva) pode ser removida do ângulo de visualização.
[0252] Por exemplo, o processador pode identificar o perímetro de uma tora individual e contar o número de pixels dentro do perímetro para calcular uma área.
[0253] Nas configurações preferenciais, o processador processa imagens tiradas pela pluralidade de sensores 31 para determinar o volume das toras individuais e/ou carga (por exemplo, JASM) de madeira útil da carga de toras 2.
[0254] Preferencialmente, o sistema inclui uma memória configurada para armazenar dados. Por exemplo, dados de cargas individuais de toras podem ser usados para rastrear e o rastreamento pode ser passado aos operadores de outros processos que as toras podem experienciar posteriormente em uma cadeia de suprimento.
[0255] Em uma configuração, o aparelho de varredura de tora 1 compreende duas trilhas paralelas 10 espaçadas, uma da outra, conforme referenciado na Figura 2. Preferencialmente, as duas trilhas 18 são suportadas por colunas de suporte 20.
[0256] Em algumas configurações, as duas trilhas 18 são elevadas e suportadas fora da superfície de solo. Em outras configurações, as duas trilhas 18 são localizadas na superfície de solo, e o robô de varredura 30 compreende pernas para elevar as mesmas para acima da carga de toras 2.
[0257] Em outra configuração, o aparelho de varredura de tora 1 compreende uma trilha localizada em um lado do veículo de exploração florestal 8. O robô de varredura 30 pode rebaixar uma pluralidade de sensores 31 de um lado.
[0258] Conforme mostrado na Figura 10, o robô de varredura 30 se desloca opcionalmente ao longo de uma correia. Em uma configuração, o robô de varredura 30 se puxa ao longo de uma correia dentada para transladar ao longo da trilha. É antecipado que outros mecanismos podem ser incorporados para o robô de varredura se mover ao longo da trilha.
[0259] Em algumas configurações, o robô de varredura 30 é suportado por um guindaste.
[0260] Em outra configuração, o robô de varredura 30 é suportado por um braço robótico. Preferencialmente, o braço robótico se move ao longo do comprimento do veículo de exploração florestal 8. O braço robótico move a pluralidade de sensores 31 ao longo e escaneia as faces de tora.
[0261] Em algumas configurações, o robô de varredura 30 é uma unidade de varredura móvel que tem um mecanismo de acionamento para se propulsionar à carga 2. Um robô de varredura móvel 30 pode se mover a diferentes localizações (isto é, o robô de varredura 30 não tem uma localização de varredura fixa). Uma unidade de varredura móvel pode acionar ou ser acionada à carga em um veículo, por exemplo, trens ou caminhões, por exemplo. A unidade de varredura móvel também pode escanear toras que não estão em um veículo, por exemplo, uma pilha de toras no solo. Deve- se reconhecer que nas ditas configurações, a carga sendo escaneada não precisa ser transportada ao aparelho de varredura de carga a uma localização de varredura particular, em vez disso, a unidade de varredura móvel pode se mover à carga.
[0262] Preferencialmente, o mecanismo de acionamento são rodas de acionamento 80, conforme mostrado na Figura 14, para se propulsionarem ao longo do solo. É antecipado que outros mecanismos para autopropulsionar a unidade de varredura móvel conhecidos a um elemento versado na técnica podem ser usados.
[0263] Nas ditas configurações, a unidade de varredura móvel 30 se move com eficácia ao longo de 'trilhos virtuais,' nos quais o movimento da unidade de varredura não é confinado por trilhas ou trilhos físicos. A unidade de varredura móvel 30 pode se mover ou ser acionada ao longo de um trajeto não definido (uma vez que a mesma não é confinada por trilhas/trilhos).
[0264] A unidade de varredura móvel 30 pode ser acionada manualmente por um operador à carga 2 (pode ser controlado remotamente), ou o movimento da unidade de varredura móvel pode ser automatizado. Por exemplo, a unidade de varredura móvel 30 pode se detectar e se alinhar com a carga.
[0265] O robô de varredura móvel 30 também pode se propulsionar ao longo do comprimento de um veículo 8 (ao longo da direção Z).
[0266] De modo similar às configurações descritas anteriormente, a unidade de varredura móvel 30 pode ser localizada em direção ao solo, elevada à suspensão ou suportada em um lado.
[0267] Opcionalmente, o aparelho de varredura de tora 1 compreende guias de veículo 22 configurados para guiar o veículo de exploração florestal 8 a uma posição adequada para escanear dentro de uma baía de recebimento de carga 21. Em algumas configurações, os guias de veículo 22 são um par de trilhos-guia configurados para guiar o veículo de exploração florestal 8 dentro de uma região de varredura, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2. Adicionalmente, os guias de veículo 22 podem auxiliar na redução da probabilidade de motoristas dirigirem muito perto dos componentes laterais do aparelho de varredura de tora 1 e causando danos.
[0268] Em outras configurações, os guias de veículo 22 são marcações no chão para mostrar onde é a área em que o motorista deve dirigir dentro para a varredura. São antecipados outros meios para guiar o veículo de exploração florestal 8 a uma área de varredura desejada que podem ser incorporados com o aparelho de varredura de tora.
[0269] Nas configurações preferenciais, o aparelho de varredura de tora 1 ainda compreende um sensor de posição 24 para determinar se um veículo de exploração florestal estiver em uma posição adequada para a varredura, conforme ilustrado na Figura 9.
[0270] Preferencialmente, o aparelho de varredura de tora 1 inclui um número de recursos de segurança para impedir que pessoas entrem na baía de recebimento de carga 21 enquanto o aparelho estiver em operação. Opcionalmente, o aparelho de varredura de tora 1 compreende barreiras laterais 23 ao longo do comprimento do aparelho de varredura de tora 1. As barreiras laterais 23 são mostradas de forma melhor nas Figuras 1 e 2. Preferencialmente, as barreiras laterais 23 impedem que trabalhadores entrem na baía de recebimento de carga 21 dentro do aparelho de varredura de tora, por segurança. As barreiras laterais 23 podem ser uma barreira que compreende barras, fios, redes ou similares. Alternativamente, cortinas de luz podem ser usadas, em vez de barreiras laterais para detectar se uma pessoa entrou no espaço de trabalho. Caso uma pessoa tenha entrado no espaço de trabalho, a máquina pode desligar automaticamente, impedindo o movimento adicional e/ou som de alarmes.
[0271] Opcionalmente, o aparelho de varredura de tora 1 compreende recursos de segurança para impedir que o aparelho opere caso uma pessoa seja detectada em proximidade próxima durante a operação. Por exemplo, o aparelho de varredura de tora 1 pode incluir cortinas de luz de segurança 26, conforme ilustrado na Figura 9. Cortinas de luz de segurança podem ser incluídas na entrada e/ou saída da baía de recebimento de carga 21. A cortina de luz emite um feixe de luz quando o aparelho 1 está em operação. Caso uma pessoa ande através da cortina de luz, o feixe de luz é interrompido e o aparelho 1 é desativado.
[0272] Recursos de segurança são importantes com o aparelho de varredura de tora 1, uma vez que os mesmos envolvem mover partes e os componentes que são grandes.
[0273] Opcionalmente, o aparelho de varredura 1 ainda compreende indicadores 25 para indicar a um motorista de um veículo de exploração florestal 8 para dirigir, desacelerar ou parar. Opcionalmente, o aparelho de varredura de tora 1 detecta automaticamente e lê códigos de identificação, tais como códigos QR nas toras 2 a partir das imagens, conforme mostrado na Figura 6A. Os códigos QR podem ser usados para determinar quais toras foram partes da carga processada e associar as medições físicas medidas com as toras individuais.
[0274] Para aqueles versados na técnica aos quais a invenção se refere, muitas alterações na construção e modalidades e aplicações amplamente diferentes da invenção serão sugeridas sem se afastar do escopo da invenção, conforme definido nas reivindicações anexas.
[0275] Esta invenção também pode ser considerada como consistindo amplamente das partes, dos elementos e dos recursos citados ou indicados no relatório descritivo do pedido, individual ou coletivamente, e quaisquer ou todas as combinações de quaisquer duas ou mais das ditas partes, elementos ou recursos, e em que números inteiros específicos são mencionados no presente documento, os quais têm equivalentes conhecidos na técnica aos quais esta invenção se refere, em que tais equivalentes conhecidos são suscetíveis a serem incorporados no presente documento como se fossem individualmente apresentados.

Claims (67)

REIVINDICAÇÕES
1. Aparelho de varredura de carga para obter medições físicas de uma carga que tem dimensões de carga que consistem em comprimento de carga, largura de carga e altura de carga, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender: um robô de varredura que inclui uma pluralidade de sensores dispostos em um arranjo que abrange substancialmente pelo menos uma dentre as ditas dimensões de carga em sua totalidade em uma primeira direção, em que o arranjo de sensores se move em conjunto em uma segunda direção, em um plano de varredura, e em que a dita pluralidade de sensores é configurada para obter imagens da dita carga do dito plano de varredura e é configurada para capturar informações de distância sobre a distância da dita carga do dito plano de varredura.
2. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a carga ser uma carga de toras dispostas de geralmente paralelas entre si em uma pilha.
3. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a pluralidade de sensores transladar em conjunto ao longo do comprimento de carga em uma direção longitudinal geralmente paralela ao comprimento de carga.
4. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a pluralidade de sensores girar entre uma primeira orientação e em uma segunda orientação de modo que estejam voltados para faces opostos da dita carga.
5. Aparelho de varredura de carga, de acordo a reivindicação anterior, caracterizado por a pluralidade de sensores girar em 180° entre a primeira orientação e a segunda orientação de modo que estejam voltados para extremidades opostas da dita carga de toras.
6. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o robô de varredura ser sustentado por duas trilhas paralelas separadas horizontalmente.
7. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por as duas trilhas serem elevadas e sustentadas acima de uma superfície do solo.
8. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por o robô de varredura ser uma unidade de varredura móvel que tem um mecanismo de acionamento para se autoimpelir até a carga.
9. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a unidade de varredura móvel poder ser conduzida manualmente por um operador, ou um movimento da unidade de varredura móvel pode ser automatizado.
10. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a unidade de varredura móvel poder detectar carga e se alinhar à mesma.
11. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que o aparelho de varredura de tora é caracterizado por compreender múltiplas unidades robóticas.
12. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por uma ou mais dentre as unidades robóticas serem usadas para realizar um ou uma combinação dentre as seguintes tarefas: a) varredura, b) etiquetagem das toras, c) jateamento de água, ou d) identificação.
13. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 12, caracterizado por as múltiplas unidades robóticas estarem localizadas ao longo das mesmas trilhas.
14. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o robô de varredura estar em um pórtico suspenso.
15. Aparelho de varredura, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por os sensores serem câmeras de imagem de alcance selecionadas a partir de uma ou mais: a) câmeras estereoscópicas, b) câmeras de luz estruturada c) câmeras de tempo de voo, ou d) uma câmera única que obtém imagens deslocadas.
16. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o robô de varredura compreender um membro cruzado, e a pluralidade de sensores está fixada no membro cruzado.
17. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o arranjo de sensores transladar em conjunto na segunda direção, em que a segunda direção é perpendicular à dita primeira direção.
18. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o membro cruzado se mover entre uma posição elevada e uma posição abaixada no robô de varredura para realizar varredura na dita carga.
19. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 16, caracterizado por o arranjo de sensores se mover em conjunto em um arco.
20. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 19, caracterizado por a pluralidade de sensores abranger aproximadamente a largura de carga para capturar uma carga de toras sem mover o robô de varredura em uma direção transversal.
21. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 20, caracterizado por o membro cruzado ter uma largura entre aproximadamente 30 mm e 500 mm para se encaixar nos vãos entre pacotes de toras em uma carga de tora.
22. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a pluralidade de sensores ser posicionada para ter uma linha de visão geralmente perpendicular ao plano de varredura.
23. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a pluralidade de sensores se mover entre uma posição elevada e uma posição abaixada para obter imagens de uma perspectiva geralmente horizontal.
24. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a pluralidade de sensores se mover em uma direção longitudinal para obter imagens com vista de cima para baixo a fim de formar uma coleção de imagens ao longo do comprimento de carga.
25. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a pluralidade de sensores estar disposta em pares estereoscópicos.
26. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender 4 a 10 pares estereoscópicos.
27. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que o aparelho é caracterizado por ter um comprimento entre 15 e 50 metros que abrangem pelo menos o comprimento da carga.
28. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, sendo que o aparelho é caracterizado por ter um comprimento entre 20 e 30 metros que abrange pelo menos o comprimento de carga.
29. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 28, caracterizado por a pluralidade de sensores poder ser abaixada em 2 a 5 metros a partir da posição elevada até a posição abaixada para realizar varredura em uma pilha de extremidades de tora na carga de toras.
30. Aparelho de varredura de carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a pluralidade de sensores poder ser abaixada em 3 a 4 metros a partir da posição elevada até a posição abaixada para realizar varredura em uma pilha de extremidades de toras na carga de toras.
31. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o robô de varredura compreender sensores de alinhamento para determinar quando o robô de varredura estiver acima da carga ou dos vãos entre os pacotes de carga adjacente.
32. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 31, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender adicionalmente trilhos-guia configurados para guiar um veículo de exploração florestal até uma posição adequada para realizar varredura dentro de uma baía de recebimento de carga.
33. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 32, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender adicionalmente um sensor para determinar se um veículo de exploração florestal está em uma posição adequada para varredura.
34. Aparelho de varredura de carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender indicadores para indicar para um condutor de um veículo de exploração florestal que dirija, diminua a velocidade ou pare.
35. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga caracterizado por compreender: fornecer um aparelho de varredura de carga, conforme definido em qualquer uma das reivindicações anteriores, para obter uma coleção de imagens, e um processador para processar a coleção de imagens.
36. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com a reivindicação anterior,
caracterizado por o processador costurar a coleção de imagens obtidas pela pluralidade de sensores para gerar uma representação 3D da dita carga.
37. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 35 e 36, caracterizado por o processador gerar uma imagem costurada 2D renderizada ou uma renderização 3D da carga a partir da coleção de imagens.
38. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 35 a 36, caracterizado por o processador corrigir erro de paralaxe/perspectiva na saída costurada.
39. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 35 a 38, caracterizado por a dita carga ser uma carga de toras, e o processador processa imagens obtidas pela pluralidade de sensores para determinar uma característica físicas de toras individuais.
40. Sistema ou aparelho, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a dita característica física ser uma ou mais dentre: i. um diâmetro de tora, ii. um diâmetro mínimo de tora, iii. um diâmetro máximo de tora de tora, iv. uma área de tora, v. um perímetro de tora, vi. um perímetro de tora utilizável, vii. uma área de tora utilizável, viii. um defeito de tora (ou defeitos de tora), ix. uma posição da dita tora,
X. dados de rastreabilidade.
41. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 40, caracterizado por o aparelho de varredura de carga medir dados de distância e/ou dados de identificação de tora.
42. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por os dados de distância serem a distância entre uma posição de câmera e uma face de tora.
43. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 42, caracterizado por o processador escalar um número de pixels nas imagens em medições físicas de toras individuais.
44. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 43, caracterizado por o processador processar imagens obtidas pela pluralidade de sensores para determinar um volume de madeiramento de uma carga de toras.
45. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por o volume de madeiramento ser determinado a partir de uma característica física determinada a partir de uma imagem renderizada 2D costurada ou 3D da carga, dos dados de distância e dados de posição de robô.
46. Sistema para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 36 a 45, caracterizado por compreender adicionalmente uma memória configurada para armazenar dados.
47. Método para obter medições físicas de uma carga caracterizado por compreender: fornecer um aparelho de varredura de carga, conforme definido nas reivindicações 1 a 34, posicionar uma carga em uma baía de recebimento de carga do aparelho de varredura de carga, mover o arranjo de sensores em conjunto, e obter uma coleção de imagens da carga a fim de determinar medições físicas.
48. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por a carga ser uma carga de toras dispostas geralmente paralelas entre si em uma pilha.
49. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 47 a 48, caracterizado por o arranjo de sensores se mover em conjunto de uma posição elevada para uma posição abaixada.
50. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 47 a 48, caracterizado por o arranjo de sensores se mover em conjunto em uma direção horizontal de um lado da carga para outro lado da carga.
51. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 47 e 48, caracterizado por o arranjo de sensores se mover em conjunto em um arco de uma orientação vertical para uma orientação horizontal ou de uma orientação horizontal para uma orientação vertical.
52. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 47 a
51, caracterizado por compreender mover o robô de varredura ao longo do comprimento de carga em uma direção longitudinal da carga.
53. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 48 a 52, caracterizado por compreender adicionalmente detectar vãos entre pacotes de tora antes de mover o arranjo de sensores nos vãos entre os pacotes de tora.
54. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 48 a 53, caracterizado por as imagens serem obtidas pela pluralidade de sensores em planos horizontais substancialmente perpendiculares às extremidades de tora.
55. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com qualquer uma das reivindicações 48 a 54, caracterizado por compreender adicionalmente girar a pluralidade de sensores de modo que estejam voltados para a carga de toras.
56. Método para obter medições físicas de toras, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 47 a 55, caracterizado por o arranjo de sensores ser transladado em incrementos graduais.
57. Método para obter medições físicas de toras, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por, em cada incremento gradual, uma série de imagens ser obtida pelo arranjo de sensores antes de mover para o próximo incremento gradual.
58. Método para obter medições físicas de toras, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 47 a 55, caracterizado por o arranjo de sensores transladar de maneira ininterrupta.
59. Método para obter medições físicas de toras, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 47 a 58, caracterizado por compreender costurar uma coleção de imagens obtidas pela pluralidade de sensores para formar uma representação 3D da carga.
60. Método para obter medições físicas de uma carga, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 47 a 59, caracterizado por compreender adicionalmente formar uma imagem costurada 2D renderizada da carga da coleção de imagens.
61. Método para obter medições físicas de uma carga, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 47 a 60, caracterizado por compreender adicionalmente processar imagens obtidas pela pluralidade de sensores para determinar um ou mais dentre: i. um diâmetro de tora, ii. um diâmetro mínimo de tora, iii. um diâmetro máximo de tora de tora, iv. uma área de tora, v. um perímetro de tora, vi. um perímetro de tora utilizável, vii. uma área de tora utilizável, viii. um defeito de tora (ou defeitos de tora), ix. uma posição da dita tora, x. dados de rastreabilidade.
62. Método para obter medições físicas de uma carga, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 48 a 61, caracterizado por o aparelho de varredura de carga obter dados de distância e/ou dados de identificação de tora.
63. Método para obter medições físicas de uma carga, de acordo com a reivindicação anterior, caracterizado por os dados de distância serem a distância entre uma posição de câmera e uma face de tora.
64. Método para obter medições físicas de uma carga, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 48 a 63, caracterizado por compreender adicionalmente processar imagens obtidas pela pluralidade de sensores para determinar o volume de madeiramento utilizável de uma carga de toras.
65. Sistema ou aparelho para obter medições físicas de uma carga de toras, conforme definido na reivindicação anterior, caracterizado por o volume de madeiramento ser determinado a partir de uma característica física determinada a partir de uma imagem renderizada 2D costurada ou 3D da carga, dos dados de distância e dos dados de posição de robô.
66. Método para obter medições físicas de uma carga, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 48 a 65, caracterizado por a carga de toras ser conduzida até a baía de recebimento de carga por um veículo de exploração florestal, e as medições são obtidas enquanto a carga de toras permanece no veículo.
67. Método para obter medições físicas de toras, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 48 a 66, caracterizado por compreender adicionalmente detectar e ler de maneira automática códigos QR nas toras das imagens.
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