CN108910701B - 吊具姿态检测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种吊具姿态检测系统及方法，涉及吊装技术领域，该系统包括主控制器和第一扫描装置、第二扫描装置、第一参考板和第二参考板；第一扫描装置扫描第一参考板且至少获得两个目标点的位移矢量；第二扫描装置扫描第二参考板且获得至少两个目标点的位移矢量；主控制器依据第一参考板的两个目标点的位移矢量和第二参考板的两个目标点的位移矢量，及第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的坐标和第二参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的坐标，生成吊具平台的旋转矢量，再计算小车平台的实时姿态变化向量与旋转矢量的叉乘，生成吊具平台的姿态变化向量。本发明提供的吊具姿态检测系统及方法，能够提升吊具平台的姿态获取精度。

Description

吊具姿态检测系统及方法

技术领域

本发明涉及吊装技术领域，具体而言，涉及一种吊具姿态检测系统及方法。

背景技术

目前，在集装箱码头的自动化堆场内进行倒箱时，为防止碰箱的主要方案是采用激光扫描仪进行测距或图像识别等。采用激光扫描仪测距的方案进行防撞的可靠性更高，但实时获取吊具精确的姿态变化困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种吊具姿态检测系统及方法，能够提升吊具平台的姿态获取精度。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种吊具姿态检测系统，用于检测吊具平台的姿态变化，所述吊具姿态检测系统包括主控制器和设置在小车平台上的第一扫描装置、第二扫描装置，以及设置在所述吊具平台上的第一参考板和第二参考板；所述第一扫描装置包括均与所述主控制器电连接的第一激光扫描仪和第一角度传感器，所述第一激光扫描仪用于扫描所述第一参考板且至少获得两个目标点的位移矢量，并将所获得的至少两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器，所述第一角度传感器用于检测所述第一激光扫描仪的实时姿态获得第一实时姿态，并将所述第一实时姿态发送给所述主控制器；所述第二扫描装置包括与所述主控制器电连接的第二激光扫描仪和第二角度传感器，所述第二激光扫描仪用于扫描所述第二参考板且获得至少两个目标点的位移矢量，并将所获得的两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器，所述第二角度传感器用于检测所述第二激光扫描仪的实时姿态获得第二实时姿态，并将所述第二实时姿态发送给所述主控制器；所述主控制器用于依据所述第一实时姿态及所述第二实时姿态，生成所述小车平台的实时姿态变化向量所述主控制器还用于，依据接收到的所述第一参考板的至少两个目标点的位移矢量和所述第二参考板的至少两个目标点的位移矢量，以及所述第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和所述第二参考板上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得所述吊具平台的旋转矢量其中，所述吊具平台坐标系为坐标原点S_o位于所述吊具平台的三维坐标系；所述主控制器还用于，计算所述实时姿态变化向量与所述旋转矢量的叉乘，生成所述吊具平台的姿态变化向量

第二方面，本发明实施例提供了一种吊具姿态检测方法，应用于上述的吊具姿态检测系统，所述方法包括：所述第一角度传感器检测所述第一激光扫描仪的实时姿态获得第一实时姿态，并将所述第一实时姿态发送给所述主控制器，且所述第二角度传感器检测所述第二激光扫描仪的实时姿态获得第二实时姿态，并将所述第二实时姿态发送给所述主控制器；所述第一激光扫描仪扫描所述第一参考板且至少获得两个目标点的位移矢量，并将所获得的至少两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器，且所述第二激光扫描仪扫描所述第二参考板且获得至少两个目标点的位移矢量，并将所获得的两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器；所述主控制器依据所述第一实时姿态及所述第二实时姿态，生成所述小车平台的实时姿态变化向量所述主控制器依据所获得的所述第一参考板上的两个目标点的位移矢量和所述第二参考板上的两个目标点的位移矢量，以及所述第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和所述第二参考板上三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得所述吊具平台的旋转矢量其中，所述吊具平台坐标系为坐标原点S_o位于所述吊具平台的三维坐标系；所述主控制器计算所述实时姿态变化向量与所述旋转矢量的叉乘，生成所述吊具平台的姿态变化向量

相对于现有技术，本发明实施例所提供的一种吊具姿态检测系统及方法，通过在吊具平台上设置第一参考板及第二参考板，作为吊具平台的参考，以使第一激光扫描仪及第二激光扫描仪分别扫描第一参考板和第二参考板后分别获得至少两个目标点的位移矢量，进而使主控制器依据第一参考板的至少两个目标点的位移矢量和第二参考板的至少两个目标点的位移矢量，以及第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和第二参考板上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得吊具平台的旋转矢量再计算小车平台的实时姿态变化向量与吊具平台的旋转矢量的叉乘，生成吊具平台的姿态变化向量以表征吊具平台的姿态变化，相比现有技术，能够提升吊具平台的姿态获取精度。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种吊具姿态检测系统的一种示意性安装结构图；

图2为小车平台上第一激光扫描仪与第二激光扫描仪设定位置示意图；

图3示出了本发明实施例所提供的同一种吊具姿态检测方法的一种示意性流程图；

图4示出了吊具平台的激光扫描示意图；

图5为图3中步骤S300的子步骤的一种示意性流程图；

图6为图3中步骤S400的子步骤的一种示意性流程图。

图中：10-吊具姿态检测系统；20-小车平台；30-吊具平台；100-第一扫描装置；200-第二扫描装置；300-第一参考板；400-第二参考板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

针对吊具精确的姿态变化获取困难的问题，现有技术提出一种利用双DGPS(Differential Global Positioning System，差分全球定位系统)差分定位系统实现吊具安全防撞的系统，其利用在小车平台上安装双DGPS差分定位系统检测3D激光扫描仪的姿态，以及在小车平台下方安装一个单线的2D激光扫描仪和一个单线的3D激光扫描仪检测吊具的姿态，进而实现吊具的防撞。

但发明人在生产工作中发现，上述的技术方案中，双DGPS差分定位系统的采购及维护成本相比于一般的2D激光扫描仪较高，且该技术方案易受安装位置和环境变化影响，无法精确检测到扫描仪的姿态，导致采集的扫描数据不精确；并且由于吊具上没有合适的参考物，无法精确获取吊具的姿态，导致抓放集装箱的精度较低。

基于上述现有技术的不足，请参阅图1，图1示出了本发明实施例所提供的一种吊具姿态检测系统10的一种示意性安装结构图，该吊具姿态检测系统10用于检测吊具平台30的姿态变化，其中，吊具平台30上方连接有小车平台20，在本发明实施例中，该吊具姿态检测系统10包括主控制器(图未示)、第一扫描装置100、第二扫描装置200、第一参考板300及第二参考板400，第一扫描装置100及第二扫描装置200均与主控制器电连接且均设置在小车平台20，第一参考板300与第二参考板400均设置在吊具平台30。

其中，第一扫描装置100包括第一激光扫描仪(图未示)和第一角度传感器(图未示)，第一激光扫描仪和第一角度传感器均与主控制器电连接，第一激光扫描仪用于扫描第一参考板300且至少获得两个目标点的位移矢量，并将所获得的至少两个目标点的位移矢量发送给主控制器，第一角度传感器用于检测第一激光扫描仪的实时姿态获得第一实时姿态，并将第一实时姿态发送给所述主控制器。

相应地，所述第二扫描装置200包括第二激光扫描仪(图未示)和第二角度传感器(图未示)，第二激光扫描仪和第二角度传感器均与主控制器电连接，第二激光扫描仪用于扫描第二参考板400且获得至少两个目标点的位移矢量，并将所获得的两个目标点的位移矢量发送给主控制器，第二角度传感器用于检测第二激光扫描仪的实时姿态获得第二实时姿态，并将第二实时姿态发送给所述主控制器。

作为一种实施方式，请参阅图2，图2为小车平台20上第一激光扫描仪与第二激光扫描仪设定位置示意图，第一激光扫描仪与第二激光扫描仪分别设置在小车平台20的两个对角，以利于小车平台坐标系的建立。

具体地，请参阅图3，图3示出了本发明实施例所提供的同一种吊具姿态检测方法的一种示意性流程图，该吊具姿态检测方法应用于上述的吊具姿态检测系统10，以用于检测吊具平台30的姿态变化，在本发明实施例中，该吊具姿态检测方法包括以下步骤：

步骤S100，第一角度传感器检测第一激光扫描仪的实时姿态获得第一实时姿态，并将第一实时姿态发送给主控制器，且第二角度传感器检测第二激光扫描仪的实时姿态获得第二实时姿态，并将第二实时姿态发送给主控制器。

吊具姿态检测系统10在检测吊具平台30的姿态变化时，第一角度传感器检测第一激光扫描仪的实时姿态，以获得第一实时姿态，并将该第一实时姿态发送给主控制器；相应地，第二角度传感器检测第二激光扫描仪的实时姿态，以获得第二实时姿态，并将该第二实时姿态发送给主控制器。其中，主控制器在接收到第一实时姿态及第二实时姿态时，在预先建立的以小车平台20为基础的小车平台坐标系中，记录该第一实时姿态及第二实时姿态，并且，该小车平台坐标系为三维坐标系，该小车平台坐标系的坐标原点记录为S，主控制器在记录第一实时姿态及第二实时姿态时，即按照三维向量的形式记录第一实时姿态及第二实时姿态。

其中，请继续参阅图2，该小车平台坐标系的的坐标原点S设置在小车平台的中点，以便于计算。

步骤S200，第一激光扫描仪扫描第一参考板且至少获得两个目标点的位移矢量，并将所获得的至少两个目标点的位移矢量发送给主控制器，且第二激光扫描仪扫描第二参考板且获得至少两个目标点的位移矢量，并将所获得的两个目标点的位移矢量发送给主控制器。

相应地，第一激光扫描仪扫描第一参考板300并至少获得两个目标点的位移矢量，且第二激光扫描仪扫描第二参考板400并至少获得两个目标点的位移矢量。

例如，请参阅图4，图4示出了吊具平台30的激光扫描示意图，第一参考板300与第二参考板400均设置为三角形且分别设置在吊具平台30的两端，第一参考板300的三个端点分别记为A1、A2及A3，第二参考板400的三个端点分别记为B1、B2及B3，第一激光扫描仪扫描到第一参考板300时，假定扫描到的第一参考板300边上的两个交点分别为C与D，第一激光扫描仪即将点C与点D的位移矢量发送给主控制器；相应地，第二激光扫描仪扫描到第二参考板400时，假定扫描到的第二参考板400边上的两个交点分别为E和F，第二激光扫描仪即将点E与点F的位移矢量发送给主控制器。

步骤S300，主控制器依据第一实时姿态及第二实时姿态，生成小车平台的实时姿态变化向量。

在利用该吊具姿态检测系统10检测吊具的姿态变化之前，工作人员使小车平台20与吊具平台30构成的吊装系统保持静止，此时认为小车平台20与吊具平台30均处于初始姿态，相应地，此时第一角度传感器和第二角度传感器分别检测第一激光扫描仪及第二激光扫描仪在该初始姿态下的姿态，并发送给主控制器，主控制器即依据接收的第一角度传感器和第二角度传感器各自所发送的姿态，分别记录为第一初始姿态及第二初始姿态，并存储在主控制器内，其中，第一初始姿态表征第一激光扫描仪在初始状态下的姿态，第二初始姿态表征第二激光扫描仪在初始状态下的姿态。

相应地，主控制器在根据步骤S100接收到第一角度传感器发送的第一实时姿态及第二角度传感器发送的第二实时姿态后，即依据存储的第一初始姿态及第二初始姿态，生成该小车平台20的实时姿态变化向量

具体地，请参阅图5，图5为图3中步骤S300的子步骤的一种示意性流程图，在本发明实施例中，步骤S300包括以下子步骤：

子步骤S310，主控制器依据第一实时姿态与第一初始姿态、以及第二实时姿态与第二初始姿态，分别生成第一姿态变化向量及第二姿态变化向量。

由于第一激光扫描仪及第二激光扫描仪若发生姿态的变化，是在三维立体空间内发生的姿态变化，且小车平台坐标系为三维坐标系，主控制器接收到的第一初始姿态、第二初始姿态、第一实时姿态及第二实时姿态，均是以三维向量的形式记录在主控制器内。

当然，可以理解，在三维坐标系中，若是向量的起点为原点，则记录的坐标点也可以理解为向量点。

相应地，主控制器在接收到第一实时姿态及第二实时姿态后，即以第一实时姿态减去第一初始姿态，以生成第一姿态变化向量且以第二实时姿态减去第二初始姿态，生成第二姿态变化向量

子步骤S320，主控制器计算第一姿态变化向量及第二姿态变化向量的平均值，以将计算得到的平均值作为小车平台的实时姿态变化向量。

主控制器在获得第一姿态变化向量及第二姿态变化向量后，即计算第一姿态变化向量及第二姿态变化向量的平均值，再以计算得到的平均值作为小车平台20的实时姿态变化向量即

步骤S400，主控制器依据所获得的第一参考板上的两个目标点的位移矢量和第二参考板上的两个目标点的位移矢量，以及第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和第二参考板上三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得吊具平台的旋转矢量。

请继续参阅图4，在吊具平台30上预先建立有吊具平台坐标系，该吊具平台坐标系的坐标原点记录为S_o。作为一种实施方式，请结合参阅图1，为简化计算，吊具平台坐标系的坐标原点S_o与小车平台坐标系的坐标原点S在初始状态下设置在同一竖直线上，即吊具平台坐标系的坐标原点S_o在小车平台坐标系的坐标轴上，相应地，小车平台坐标系的坐标原点S也在吊具平台坐标系的坐标轴上。

主控制器在接收到第一参考板300上的两个目标点的位移矢量及第二参考板400上的两个目标点的位移矢量后，再结合第一参考板300上的三个坐标点(比如A1、A2、A3)在吊具平台坐标系中的各自的坐标和第二参考板400上的三个坐标点(比如B1、B2、B3)在吊具平台坐标系中的各自的坐标，来计算吊具平台30的旋转矢量以表征吊具平台30相对初始状态下的旋转变化量。

具体地，请参阅图6，图6为图3中步骤S400的子步骤的一种示意性流程图，在本发明实施例中，步骤S400包括以下子步骤：

子步骤S410，主控制器依据所获得的第一参考板上的两个目标点的位移矢量，在小车平台坐标系中生成第一坐标矢量及第二坐标矢量，以及所获得的第二参考板上的两个目标点的位移矢量，在小车平台坐标系生成第三坐标矢量及第四坐标矢量。

主控制器在计算吊具平台30的旋转矢量时，首先依据接收到的第一参考板300上的两个目标点的位移矢量，即点C与点D的位移矢量，在小车平台坐标系中生成第一坐标矢量及第二坐标矢量其中，第一坐标矢量表征小车平台坐标系的坐标原点S到点C形成的向量，其计算方式可以利用预先设置的小车平台坐标系的坐标原点S到第一激光扫描仪的初始向量加上点C到第一激光扫描仪的位移矢量获得；相应地，第二坐标矢量也可以采用相同的方式生成。

并且，主控制器还依据接收到的第二参考板400上的两个目标点的位移矢量，即点E与点F的位移矢量，在小车平台坐标系中生成第三坐标矢量及第四坐标矢量其中，第三坐标矢量及第四坐标矢量的生成方式可以参照第一坐标矢量及第二坐标矢量的生成方式，在此即不做赘述。

子步骤S420，主控制器依据第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标，以及第二参考板上三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标，分别求出第一参考坐标矢量、第二参考坐标矢量、第三参考坐标矢量、第四参考坐标矢量及吊具平台坐标系的坐标原点在小车平台坐标系中的坐标矢量。

相应地，主控制器在计算获得第一坐标矢量第二坐标矢量第三坐标矢量及第四坐标矢量后，再依据所获得的第一参考板300上的三个目标点(比如A1、A2、A3)在吊具平台坐标系上各自的坐标，以及第二参考板400上三个坐标点(比如B1、B2、B3)在吊具平台坐标系上各自的坐标，分别求取第一参考坐标矢量第二参考坐标矢量第三参考坐标矢量第四参考坐标矢量及吊具平台坐标系的坐标原点S_o在小车平台坐标系中的坐标矢量其中，第一参考坐标矢量与第二参考坐标矢量分别表征第一参考板300上的两个目标点(例如附图4中的点C与点D)在吊具平台坐标系中的坐标矢量，第三参考坐标矢量与第四参考坐标矢量分别表征第二参考板400上的两个目标点(例如附图4中的点E与点F)在吊具平台坐标系中的坐标矢量。

具体地，计算第一参考坐标矢量第二参考坐标矢量第三参考坐标矢量第四参考坐标矢量的计算方式为：

建立方程组

其中，A₁、A₂、A₃分别为第一参考板300上的三个坐标点，B₁、B₂、B₃分别为第二参考板400上三个坐标点。在点C、点D、点E及点F中，每个点需要由三个点值确定，因此，点C、点D、点E及点F总计有需要12个点值。而在方程式(1)中，由于当i、j分别取不同的值时，总计可构成6个方程时，因此，方程式(1)～方程式(9)总计有14个方程式，利用这14个方程式，即可求点C、点D、点E及点F中的总计12个未知的点值，进而求得点C、点D、点E及点F各自的点坐标。

子步骤S430，主控制器依据第一坐标矢量、第二坐标矢量、第三坐标矢量、第四坐标矢量及第一参考坐标矢量、第二参考坐标矢量、第三参考坐标矢量、第四参考坐标矢量以及吊具平台坐标系的坐标原点矢量和坐标矢量，计算获得吊具平台的旋转矢量。

建立方程式：

将计算获得的第一参考坐标矢量第二参考坐标矢量第三参考坐标矢量及第四参考坐标矢量以及第一坐标矢量第二坐标矢量第三坐标矢量第四坐标矢量和吊具平台坐标系的坐标原点矢量及坐标矢量分别带入到式(10)及式(11)中，进而求得吊具平台30的旋转矢量

步骤S500，主控制器计算实时姿态变化向量与旋转矢量的叉乘，生成吊具平台的姿态变化向量。

在计算获得旋转矢量后，再依据计算获得的小车平台20的实时姿态变化向量计算小车平台20的实时姿态变化向量与旋转矢量的叉乘，生成吊具平台30的姿态变化向量即以表征吊具平台30的姿态变化。

综上所述，本发明实施例所提供的一种吊具姿态检测系统10及方法，通过在吊具平台30上设置第一参考板300及第二参考板400，作为吊具平台30的参考，以使第一激光扫描仪及第二激光扫描仪分别扫描第一参考板300和第二参考板400后分别获得至少两个目标点的位移矢量，进而使主控制器依据第一参考板300的至少两个目标点的位移矢量和第二参考板400的至少两个目标点的位移矢量，以及第一参考板300上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和第二参考板400上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得吊具平台30的旋转矢量再计算小车平台20的实时姿态变化向量与吊具平台30的旋转矢量的叉乘，生成吊具平台30的姿态变化向量以表征吊具平台30的姿态变化，相比现有技术，能够提升吊具平台30的姿态获取精度。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种吊具姿态检测系统，其特征在于，用于检测吊具平台的姿态变化，所述吊具姿态检测系统包括主控制器和设置在小车平台上的第一扫描装置、第二扫描装置，以及设置在所述吊具平台上的第一参考板和第二参考板；

所述第一扫描装置包括均与所述主控制器电连接的第一激光扫描仪和第一角度传感器，所述第一激光扫描仪用于扫描所述第一参考板且至少获得两个目标点的位移矢量，并将所获得的至少两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器，所述第一角度传感器用于检测所述第一激光扫描仪的实时姿态获得第一实时姿态，并将所述第一实时姿态发送给所述主控制器；

所述第二扫描装置包括与所述主控制器电连接的第二激光扫描仪和第二角度传感器，所述第二激光扫描仪用于扫描所述第二参考板且获得至少两个目标点的位移矢量，并将所获得的两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器，所述第二角度传感器用于检测所述第二激光扫描仪的实时姿态获得第二实时姿态，并将所述第二实时姿态发送给所述主控制器；

所述主控制器用于依据所述第一实时姿态及所述第二实时姿态，生成所述小车平台的实时姿态变化向量

所述主控制器还用于，依据接收到的所述第一参考板的至少两个目标点的位移矢量和所述第二参考板的至少两个目标点的位移矢量，以及所述第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和所述第二参考板上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得所述吊具平台的旋转矢量其中，所述吊具平台坐标系为坐标原点S_o位于所述吊具平台的三维坐标系；

所述主控制器还用于，计算所述实时姿态变化向量与所述旋转矢量的叉乘，生成所述吊具平台的姿态变化向量

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控制器内存储有所述第一角度传感器发送的第一初始姿态以及所述第二角度传感器发送的第二初始姿态，所述第一初始姿态为所述第一激光扫描仪在初始状态下的姿态，所述第二初始姿态为所述第二激光扫描仪在初始状态下的姿态；

所述主控制器用于依据所述第一实时姿态与所述第一初始姿态、以及所述第二实时姿态与所述第二初始姿态，分别生成第一姿态变化向量及第二姿态变化向量

所述主控制器用于计算所述第一姿态变化向量及所述第二姿态变化向量的平均值，以将所述计算得到的平均值作为所述小车平台的实时姿态变化向量

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，

所述主控制器用于依据接收到的所述第一参考板的至少两个目标点的位移矢量，在小车平台坐标系中生成第一坐标矢量及第二坐标矢量以及依据接收到的所述第二参考板的至少两个目标点的位移矢量，在所述小车平台坐标系中生成第三坐标矢量及第四坐标矢量所述小车平台坐标系为坐标原点S位于所述小车平台的三维坐标系；

所述主控制器还用于，依据所述第一参考板上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，以及所述第二参考板上三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，分别求出第一参考坐标矢量第二参考坐标矢量第三参考坐标矢量第四参考坐标矢量及所述吊具平台坐标系的坐标原点S_o在所述小车平台坐标系中的坐标矢量且其中，i、j∈[1，2，3，4]，及分别相应的目标点在所述吊具平台坐标系中的参考坐标矢量；

所述主控制器还用于，依据所述第一坐标矢量所述第二坐标矢量所述第三坐标矢量所述第四坐标矢量及所述第一参考坐标矢量所述第二参考坐标矢量所述第三参考坐标矢量所述第四参考坐标矢量以及所述吊具平台坐标系的坐标原点矢量和所述坐标矢量计算获得所述吊具平台的旋转矢量

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述小车平台坐标系的坐标原点位于所述小车平台的中点。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一激光扫描仪与所述第二激光扫描仪分别设置在所述小车平台的两个对角。

6.一种吊具姿态检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5中任一项所述的吊具姿态检测系统，所述方法包括：

所述第一角度传感器检测所述第一激光扫描仪的实时姿态获得第一实时姿态，并将所述第一实时姿态发送给所述主控制器，且所述第二角度传感器检测所述第二激光扫描仪的实时姿态获得第二实时姿态，并将所述第二实时姿态发送给所述主控制器；

所述第一激光扫描仪扫描所述第一参考板且至少获得两个目标点的位移矢量，并将所获得的至少两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器，且所述第二激光扫描仪扫描所述第二参考板且获得至少两个目标点的位移矢量，并将所获得的两个目标点的位移矢量发送给所述主控制器；

所述主控制器依据所述第一实时姿态及所述第二实时姿态，生成所述小车平台的实时姿态变化向量

所述主控制器依据所获得的所述第一参考板上的两个目标点的位移矢量和所述第二参考板上的两个目标点的位移矢量，以及所述第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和所述第二参考板上三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得所述吊具平台的旋转矢量其中，所述吊具平台坐标系为坐标原点S_o位于所述吊具平台的三维坐标系；

所述主控制器计算所述实时姿态变化向量与所述旋转矢量的叉乘，生成所述吊具平台的姿态变化向量

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述主控制器内存储有所述第一角度传感器发送的第一初始姿态以及所述第二角度传感器发送的第二初始姿态，所述第一初始姿态为所述第一激光扫描仪在初始状态下的姿态，所述第二初始姿态为所述第二激光扫描仪在初始状态下的姿态，所述主控制器依据所述第一实时姿态及所述第二实时姿态，生成所述小车平台的实时姿态变化向量的步骤，包括：

所述主控制器依据所述第一实时姿态与所述第一初始姿态、以及所述第二实时姿态与所述第二初始姿态，分别生成第一姿态变化向量及第二姿态变化向量

所述主控制器计算所述第一姿态变化向量及所述第二姿态变化向量的平均值，以将所述计算得到的平均值作为所述小车平台的实时姿态变化向量

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述主控制器依据所获得的所述第一参考板上的两个目标点的位移矢量和所述第二参考板上的两个目标点的位移矢量，以及所述第一参考板上的三个坐标点在吊具平台坐标系中的各自的坐标和所述第二参考板上三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，计算获得所述吊具平台的旋转矢量的步骤，包括：

所述主控制器依据所获得的所述第一参考板上的两个目标点的位移矢量，在小车平台坐标系中生成第一坐标矢量及第二坐标矢量以及所获得的所述第二参考板上的两个目标点的位移矢量，在所述小车平台坐标系生成第三坐标矢量及第四坐标矢量其中，所述小车平台坐标系为坐标原点S位于所述小车平台的三维坐标系；

所述主控制器依据所述第一参考板上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，以及所述第二参考板上三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，分别求出第一参考坐标矢量第二参考坐标矢量第三参考坐标矢量第四参考坐标矢量及所述吊具平台坐标系的坐标原点S_o在所述小车平台坐标系中的坐标矢量且其中，i、j∈[1，2，3，4]，及分别相应的目标点在吊具平台坐标系中的参考坐标矢量；

所述主控制器依据所述第一坐标矢量所述第二坐标矢量所述第三坐标矢量所述第四坐标矢量及所述第一参考坐标矢量所述第二参考坐标矢量所述第三参考坐标矢量所述第四参考坐标矢量以及所述吊具平台坐标系的坐标原点矢量和所述坐标矢量计算获得所述吊具平台的旋转矢量

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述主控制器依据所述第一参考板上的三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，以及所述第二参考板上三个坐标点在所述吊具平台坐标系中的各自的坐标，分别求出第一参考坐标矢量第二参考坐标矢量第三参考坐标矢量第四参考坐标矢量的计算公式为：

且

其中，A₁、A₂、A₃分别为所述第一参考板上的三个坐标点，B₁、B₂、B₃分别为所述第二参考板上三个坐标点。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述主控制器依据所述第一坐标矢量所述第二坐标矢量所述第三坐标矢量及所述第四坐标矢量所述第一参考坐标矢量所述第二参考坐标矢量所述第三参考坐标矢量所述第四参考坐标矢量以及所述吊具平台坐标系的坐标原点矢量和所述坐标矢量计算获得所述吊具平台的旋转矢量的计算公式为：