CN109279387B - 一种与货运船对接的智能物流搬运设备及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种与货运船对接的智能物流搬运设备及其工作方法，能够实现货物在船上与陆上的高效、安全转移；其中，包括搬运机构、连接机构、移动机构以及控制机构，控制机构包括处理器、驱动装置、定位装置、导航装置以及存储装置，定位装置用于获取搬运机构的位置信息，导航装置用于生成移动机构的移动路线，存储装置用于存储搬运记录，搬运机构包括摄像装置、搬运机械臂、存储室以及电动室门，搬运机械臂用于搬运物品以及载物板，连接机构用于在搬运机构与货运船之间建立运输通道，连接机构包括载物板、电动伸缩杆以及钩爪，电动伸缩杆的一端设置于搬运机构上，另一端与钩爪相连，载物板置于电动伸缩杆上，移动机构用于驱动搬运机构运动。

Description

一种与货运船对接的智能物流搬运设备及其工作方法

技术领域

本发明涉及智能搬运领域，特别涉及一种与货运船对接的智能物流搬运设备及其工作方法。

背景技术

货运船到港后，面临的最大问题就是如何高效、安全地将船上的货物转移到陆上，对于装载大型集装箱的货运船，一般配备有吊车用于直接调动集装箱完成搬运，但是集装箱内存储的物品则无法进行全面安检。

对于运输散件物品的货运船，由于吊车每次起吊的数量有限，且吊车转移速率缓慢，不适于搬运散件物品，因此，目前对于散件物品的搬运大部分情况都需要通过人工作业完成，工人劳动强度大，人工成本较高，且货运船在水面上会产生浮动，对于货运船与陆上搭载的连接通道不够稳固，工人在货运船与陆上两边往复，还存在危险隐患；此外，海上天气情况复杂，对于人工作业环境影响较大。

发明内容

发明目的：为了克服背景技术中的缺点，本发明实施例提供了一种与货运船对接的智能物流搬运设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：一种与货运船对接的智能物流搬运设备，包括搬运机构、连接机构、移动机构以及控制机构，所述控制机构包括处理器、驱动装置、定位装置、导航装置以及存储装置，所述处理器分别与所述驱动装置、所述定位装置、所述导航装置以及所述存储装置连接，所述处理器还与货运船控制系统连接，所述定位装置用于获取所述搬运机构的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器，所述导航装置用于生成所述移动机构的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器，所述存储装置用于存储所述搬运机构的搬运记录；

所述搬运机构包括摄像装置、搬运机械臂、存储室以及电动室门，所述摄像装置与所述处理器连接，用于获取所述搬运机构周围环境并将拍摄影像发送给所述处理器，所述搬运机械臂以及所述电动室门分别与所述驱动装置连接，所述搬运机械臂用于搬运物品以及搭建所述连接机构，所述电动室门用于控制所述存储室的开闭；

所述连接机构设置于所述电动室门的竖直下方，用于在所述搬运机构以及货运船之间构建运输通道；所述连接机构包括载物板、电动伸缩杆、钩爪以及勾臂装置，所述电动伸缩杆与所述驱动装置连接，一端设置于所述搬运机构上，另一端与所述钩爪相连；在所述电动伸缩杆与所述搬运机构的连接处的竖直上方设置有限位块，所述限位块的高度大于或等于所述载物板的厚度，所述限位块的中心设置有盲孔，所述钩爪的爪心处设置有吸附装置，所述吸附装置与所述驱动装置连接，用于吸附在船身上；所述载物板的底部设置有环形锁扣，所述环形锁扣的直径与所述电动伸缩杆的直径相对应，且其外表面覆盖有绝缘层，所述环形锁扣与所述驱动装置连接，用于绑定所述电动伸缩杆；所述载物板的侧面设置有限位柱，所述限位柱与所述盲孔相互对应；所述勾臂装置包括设置于前端的导向单元、呈左右对称的Z型夹臂以及设置于末端的气动夹紧器，所述夹臂与所述导向单元相连，所述导向单元用于调整夹臂的间距，所述气动夹紧器用于夹紧所述载物板的末端；所述移动机构与所述驱动装置连接，用于驱动所述搬运机构运动。

作为本发明的一种优选方式，所述载物板的中部设置有若干平行的矩形嵌入槽，所述嵌入槽内设置有双向传送装置，所述传送装置与所述驱动装置连接，用于运输物品。

作为本发明的一种优选方式，所述连接机构还包括第一旋转装置，所述第一旋转装置设置于所述电动伸缩杆与所述搬运机构的连接处，且与所述驱动装置连接，用于调整所述电动伸缩杆与水平面之间的夹角度数。

作为本发明的一种优选方式，所述移动机构还包括锁定装置、刹车杆以及第二旋转装置，所述锁定装置设置于移动机构的车轮上，且与所述驱动装置连接，用于锁定车轮，所述刹车杆设置于所述车轮的外侧，且通过所述第二旋转装置与所述移动机构相连，所述第二旋转装置与所述驱动装置连接，用于调整所述刹车杆的旋转角度。

作为本发明的一种优选方式，所述存储室内设置有置物板以及升降机，所述置物板设置于所述升降机的顶部，所述升降机与所述驱动装置连接，用于调整所述置物板的高度。

作为本发明的一种优选方式，所述搬运机构还包括分体式检测装置，所述检测装置与所述处理器连接，具有移动检测功能，用于检测待运输物品的安全性并将检测结果发送给所述处理器。

作为本发明的一种优选方式，所述连接机构还包括防护装置，所述防护装置包括翻转围杆，所述翻转围杆设置于所述载物板的左右两侧，且其与所述驱动装置连接，相邻围杆之间设置有防水膜。

作为本发明的一种优选方式，包括以下工作步骤：

a)所述处理器接收货运船控制系统发送的卸货信号，所述卸货信号包括货运船的第一位置信息；

b)所述定位装置获取搬运机构的第二位置信息并将所述第二位置信息发送给所述处理器，所述处理器将所述第二位置信息以及所述第二位置信息导入所述导航装置，所述导航装置生成所述第二位置信息至所述第一位置信息的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器；

c)所述处理器向所述驱动装置输出移动信号，所述驱动装置驱动所述移动机构按照所述移动路线运动；

d)所述摄像装置获取所述搬运机构周围环境并将拍摄影像发送给所述处理器；

e)所述处理器从所述拍摄影像中提取出货运船，并计算所述搬运机构与所述货运船的位置关系；

f)所述处理器根据所述位置关系向所述驱动装置输出伸长信号，所述驱动装置驱动所述电动伸缩杆伸长，直至所述钩爪搭载于货运船上，当所述钩爪搭载于货运船上时，所述处理器向所述驱动装置输出吸附信号，所述驱动装置驱动所述吸附装置吸附在船身上，所述处理器根据所述位置关系提取出钩爪在货运船上的搭载点，并计算所述搭载点与所述第一旋转装置的连线与水平面的角度，所述处理器向所述驱动装置输出第一旋转信号，所述驱动装置驱动所述第一旋转装置旋转上述角度；

g)所述处理器向所述驱动装置输出第一搬运信号，所述驱动装置驱动所述搬运机械臂取出所述载物板并将其置于电动伸缩杆上，所述处理器向所述驱动装置输出传送信号，所述驱动装置驱动所述传送装置启动，所述处理器向所述驱动装置输出翻转信号，所述驱动装置驱动所述防护装置启动；

h)所述处理器向所述驱动装置输出开启信号，所述驱动装置驱动所述电动室门开启；

i)所述处理器根据物品的体积通过所述导向单元调整夹臂的间距，并向所述驱动装置输出第二搬运信号，所述驱动装置驱动所述勾臂装置将物品搬运至所述载物板上；

j)当有物品靠近电动室门时，所述处理器向所述驱动装置输出第三搬运信号，所述驱动装置驱动所述搬运机械臂抓取所述载物板上的物品并将其转移至所述存储室内。

作为本发明的一种优选方式，步骤f还包括：

所述处理器向所述驱动装置输出锁定信号，所述驱动装置驱动所述锁定装置启动；

所述处理器向所述驱动装置输出第二旋转信号，所述驱动装置驱动所述第二旋转装置保持向下旋转，直至所述刹车杆与地面接触。

作为本发明的一种优选方式，步骤i之前还包括：

所述分体式检测装置移动至货运船上，且位于所述连接机构的前方，其对待搬运的物品进行安全检测并将检测结果发送给所述处理器；

所述处理器根据所述检测结果判断所述物品是否包括危险物；

若是，则移除所述物品。

本发明实现以下有益效果：

本发明提供的一种与货运船对接的智能物流搬运设备能够实现货物在船上与陆上的高效、安全转移；货运船到港后，预约搬运设备前往货运船所在地点，搬运设备根据其与货运船的位置关系智能在两者之间搭建自动化运输通道，在连接机构的拼接中，本发明在载物板与电动伸缩杆之间增设若干连接方式，保证连接的稳固性，其中，在电动伸缩杆与搬运机构连接处的上方设置有限位块，当载物板置于电动伸缩杆上时，载物板的下端的限位柱插入限位块的盲孔内，可防止载物板向下滑落，同时，载物板也无法产生横向位移；载物板底部设置的环形锁扣与其下方的电动伸缩杆绑定，环形锁扣的间距与电动伸缩杆的间距相等，环形锁扣外侧的绝缘层即可消除两者之间的静电，也可增加两者之间的摩擦力，以此进一步加固；在钩爪的爪心及下方设置有吸附装置，当钩爪与货运船的船身侧边连接时，真空吸盘吸附于光滑船身上，可提高连接机构连接的稳固性；勾臂装置可实现自动上货；还可在存储室内对物品进行保护，置物板的初始高度与载物板的高度相同，随着不断有物品进行存储室，逐渐控制升降机下降，能够防止物品掉落导致撞击破损；当刹车杆与地面接触时，能够抵消搬运机构对其的部分作用力；分体式检测装置具备独立工作能力，可移动至货运船上，对进行连接机构的物品进行安全性检测。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的搬运设备的主视图；

图2为本发明提供的存储室内部结构示意图；

图3为本发明提供的搬运设备与货运船连接示意图；

图4为本发明提供的钩爪工作示意图；

图5为本发明提供的载物板正面示意图；

图6为本发明提供的载物板与电动伸缩杆连接示意图；

图7为本发明提供的勾臂装置与载物板连接示意图；

图8为本发明提供的防护装置工作示意图；

图9为本发明提供的移动机构工作示意图；

图10为本发明提供的分体式检测装置结构示意图；

图11为本发明提供的控制机构结构框图；

图12为本发明提供的一种与货运船对接的智能物流搬运设备工作方法流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

如图1-11所示，本实施例提供一种与货运船对接的智能物流搬运设备，包括搬运机构、连接机构、移动机构以及控制机构，控制机构包括处理器1、驱动装置2、定位装置3、导航装置4以及存储装置5，处理器1分别与驱动装置2、定位装置3、导航装置4以及存储装置5连接，处理器1还与货运船控制系统连接，定位装置3用于获取搬运机构的位置信息并将位置信息发送给处理器1，导航装置4用于生成移动机构的移动路线并将移动路线发送给处理器1，存储装置5用于存储搬运机构的搬运记录。

搬运机构包括摄像装置6、搬运机械臂7、存储室8以及电动室门9，摄像装置6与处理器1连接，用于获取搬运机构周围环境并将拍摄影像发送给处理器1，搬运机械臂7以及电动室门9分别与驱动装置2连接，搬运机械臂7用于搬运物品以及搭建连接机构，电动室门9用于控制存储室8的开闭。

连接机构设置于电动室门9的竖直下方，用于在搬运机构以及货运船之间构建运输通道；连接机构包括载物板10、电动伸缩杆11、钩爪12以及勾臂装置，电动伸缩杆11与驱动装置2连接，一端设置于搬运机构上，另一端与钩爪12相连；在电动伸缩杆11与搬运机构的连接处的竖直上方设置有限位块13，限位块13的高度大于或等于载物板10的厚度，限位块13的中心设置有盲孔，钩爪12的爪心处设置有吸附装置14，吸附装置14与驱动装置2连接，用于吸附在船身上；载物板10的底部设置有环形锁扣15，环形锁扣15的直径与电动伸缩杆11的直径相对应，且其外表面覆盖有绝缘层，环形锁扣15与驱动装置2连接，用于绑定电动伸缩杆11；载物板10的侧面设置有限位柱16，限位柱16与盲孔相互对应；勾臂装置包括设置于前端的导向单元17、呈左右对称的Z型夹臂18以及设置于末端的气动夹紧器19，夹臂18与导向单元17相连，导向单元17用于调整夹臂18的间距，气动夹紧器19用于夹紧载物板10的末端；移动机构与驱动装置2连接，用于驱动搬运机构运动。

载物板10的中部设置有若干平行的矩形嵌入槽20，嵌入槽20内设置有双向传送装置21，传送装置21与驱动装置2连接，用于运输物品。

连接机构还包括第一旋转装置22，第一旋转装置22设置于电动伸缩杆11与搬运机构的连接处，且与驱动装置2连接，用于调整电动伸缩杆11与水平面之间的夹角度数。

移动机构还包括锁定装置23、刹车杆24以及第二旋转装置25，锁定装置23设置于移动机构的车轮上，且与驱动装置2连接，用于锁定车轮，刹车杆24设置于车轮的外侧，且通过第二旋转装置25与移动机构相连，第二旋转装置25与驱动装置2连接，用于调整刹车杆24的旋转角度。

存储室8内设置有置物板26以及升降机27，置物板26设置于升降机27的顶部，升降机27与驱动装置2连接，用于调整置物板26的高度。

搬运机构还包括分体式检测装置28，检测装置与处理器1连接，具有移动检测功能，用于检测待运输物品的安全性并将检测结果发送给处理器1。

连接机构还包括防护装置，防护装置包括翻转围杆29，翻转围杆29设置于载物板10的左右两侧，且其与驱动装置2连接，相邻围杆之间设置有防水膜30。

具体地，本实施例提供的一种与货运船对接的智能物流搬运设备包括搬运机构、连接机构、移动机构以及控制机构，控制机构包括处理器1、驱动装置2、定位装置3、导航装置4以及存储装置5，搬运机构包括摄像装置6、搬运机械臂7、存储室8、电动室门9以及分体式检测装置28，存储室8包括置物板26以及升降机27，连接机构包括载物板10、电动伸缩杆11、钩爪12、勾臂装置、限位块13、第一旋转装置22以及防护装置，载物板10包括环形锁扣15、绝缘层、限位柱16、嵌入槽20以及双向传送装置21，钩爪12包括吸附装置14，勾臂装置包括导向单元17、Z型夹臂18以及气动夹紧器19，限位块13包括盲孔，防护装置包括翻转围杆29以及防水膜30，移动机构包括锁定装置23、刹车杆24以及第二旋转装置25。

其中，在搬运机构的顶部设置有摄像装置6，摄像装置6包括若干监控摄像头，上述监控摄像头分别对搬运机构的四周进行监控，并实时将拍摄影像发送给处理器1，处理器1再同步对多个拍摄影像进行分析，组合成360度环绕影像，此外，监控摄像头的拍摄角度可调，在搬运物品时，监控摄像头聚焦于货运船、载物板10以及存储室8内，本发明多项装置之间的联合作业均基于处理器1对拍摄影像的影像分析。

在搬运机构的两侧设置有搬运机械臂7，搬运机械臂7由处理器1编程工作，处理器1内设置有搬运机械臂7的多套工作程序，搬运机械臂7的数量大于或等于二，搬运机械臂7的末端设置有弹性防滑保护层，可增加搬运机械臂7与物品之间的摩擦力，以及减小搬运机械臂7对物品的压强，搬运机构的正面设置有电动室门9，上述电动室门9的后方即存储室8，在与货运船对接时，调整移动机构，使得电动室门9正对货运船。

存储室8用于存储物品，当物品沿载物板10到达存储室8的入口时，搬运机械臂7将上述物品放置于存储室8内的置物板26上，此时，置物板26的高度与载物板10的高度相同，当与载物板10同高度的空间储满物品时，控制升降机27减低高度，当与载物板10同高度的空间再次空余时，再控制升降机27暂停，直至升降机27降至最低处；分体式检测装置28独立于搬运机构，具备独立工作能力。

连接机构设置于电动室门9的正下方，在未工作时，载物板10、电动伸缩杆11以及钩爪12收纳于搬运机构的内部，载物板10包括若干形态的尺寸，其可折叠收缩，载物板10的具体尺寸根据运输物品的数量决定，载物板10临时存放于存储室8内，载物板10的上部设置有若干平行的矩形嵌入槽20，槽内设置有双向传送装置21，传送装置21设置为传送带，每条传送带至少对应一条机械操作臂，载物板10的两侧设置有防护装置，防护装置包括两组翻转围杆29，翻转围杆29可折叠于载物板10的下方，当传送装置21启动时，同步启动防护装置，翻转围杆29向上旋转270度，与载物板10所在平面垂直。

电动伸缩杆11伸长后可横跨于搬运机构与货运船之间，在电动伸缩杆11与搬运机构连接处的上方设置有一限位块13，上述限位块13用于抵触载物板10，当载物板10置于电动伸缩杆11上时，载物板10的下端的限位柱16插入限位块13的盲孔内，可防止载物板10向下滑落，同时，载物板10也无法产生横向位移；再利用内置于载物板10的环形锁扣15进一步加固，环形锁扣15的间距与电动伸缩杆11的间距相等，启动后，环形锁扣15从载物板10内做圆周运动伸出并缠绕于电动伸缩杆11，环形锁扣15外侧的绝缘层即可消除两者之间的静电，也可增加两者之间的摩擦力。

在钩爪12的爪心及下方设置有吸附装置14，上述吸附装置14包括若干真空吸盘，真空吸盘的角度可调，当钩爪12与货运船的船身侧边连接时，先调整真空吸盘所在平面的调度，使其与船身保持平行，再启动吸附装置14，真空吸盘吸附于光滑船身上，可提高连接机构连接的稳固性；为应对夜间作业，在钩爪12上分别设置亮度传感器以及聚光灯，该聚光灯具有多个照明角度，由于钩爪12直接与船身连接，因此，其上的聚光灯更接近货运船上的物品，从而使得摄像装置6获取到更清晰的影像，其中，亮度传感器与处理器1连接，聚光灯与驱动装置2连接，当亮度传感器检测到的亮度值小于或等于预设亮度值，自动启动聚光灯。

勾臂装置设置为独立结构，一组勾臂装置对应一组传送装置21，其在使用时与载物板10相连，导向单元17在前，气动夹紧器19在后，Z型夹臂18垂直向下，导向单元17包括横向直线导轨、内置于直线导轨的电动滑块以及与电动滑块相连的纵向转组，其中，气动夹紧器19夹紧载物板10，夹臂18与纵向转组相连，电动滑块以及纵向转组分别与驱动装置2连接，当电动滑块在直线导轨内左右移动时，夹臂18的间距随之变化，电动滑块滑动的距离与物品的宽度对应，夹臂18夹紧物品后，纵向转组向上方旋转，带动夹臂18一同旋转，夹臂18将物品从船上转移至传送装置21上，纵向转组的旋转角度在180度至270度之间。

移动机构设置于搬运机构的底部，即可驱动搬运机构运动，也可稳固搬运机构与货运车的连接关系，锁定装置23设置于车轮的左右两侧，可夹紧轮毂，第二旋转装置25以及刹车杆24设置于车轮的外侧，刹车杆24末端与车轮之间水平距离小于第二旋转装置25与车轮之间的水平距离，其中，刹车杆24的长度大于车轮的直径。

实施例二

如图12所示，本实施例提供一种与货运船对接的智能物流搬运设备的工作方法，包括以下工作步骤：

a)处理器1接收货运船控制系统发送的卸货信号，卸货信号包括货运船的第一位置信息；

b)定位装置3获取搬运机构的第二位置信息并将第二位置信息发送给处理器1，处理器1将第二位置信息以及第二位置信息导入导航装置4，导航装置4生成第二位置信息至第一位置信息的移动路线并将移动路线发送给处理器1；

c)处理器1向驱动装置2输出移动信号，驱动装置2驱动移动机构按照移动路线运动；

d)摄像装置6获取搬运机构周围环境并将拍摄影像发送给处理器1；

e)处理器1从拍摄影像中提取出货运船，并计算搬运机构与货运船的位置关系；

f)处理器1根据位置关系向驱动装置2输出伸长信号，驱动装置2驱动电动伸缩杆11伸长，直至钩爪12搭载于货运船上，当钩爪12搭载于货运船上时，处理器1向驱动装置2输出吸附信号，驱动装置2驱动吸附装置14吸附在船身上，处理器1根据位置关系提取出钩爪12在货运船上的搭载点，并计算搭载点与第一旋转装置22的连线与水平面的角度，处理器1向驱动装置2输出第一旋转信号，驱动装置2驱动第一旋转装置22旋转上述角度；

g)处理器1向驱动装置2输出第一搬运信号，驱动装置2驱动搬运机械臂7取出载物板10并将其置于电动伸缩杆11上，处理器1向驱动装置2输出传送信号，驱动装置2驱动传送装置21启动，处理器1向驱动装置2输出翻转信号，驱动装置2驱动防护装置启动；

h)处理器1向驱动装置2输出开启信号，驱动装置2驱动电动室门9开启；

i)处理器1根据物品的体积通过导向单元17调整夹臂18的间距，并向驱动装置2输出第二搬运信号，驱动装置2驱动勾臂装置将物品搬运至载物板10上；

j)当有物品靠近电动室门9时，处理器1向驱动装置2输出第三搬运信号，驱动装置2驱动搬运机械臂7抓取载物板10上的物品并将其转移至存储室8内。

步骤f还包括：

处理器1向驱动装置2输出锁定信号，驱动装置2驱动锁定装置23启动；

处理器1向驱动装置2输出第二旋转信号，驱动装置2驱动第二旋转装置25保持向下旋转，直至刹车杆24与地面接触。

具体地，本发明可设置于货运码头，当货运船达到码头时，根据货物的数量编辑卸货信号，再由货运船控制系统向处理器1发送卸货信号，卸货信号具体包括货运船的第一位置信息、货运船编号以及卸货地点的第三位置信息，移动机构按照导航装置4生成的移动路线向上述第一位置信息移动，处理器1根据摄像装置6发送的拍摄影像识别货运船的编号，通过影像分析获取货运船上的卸货位置，再控制移动机构移动至距离上述卸货位置最近的岸边，调整搬运机构的位置，使电动室门9与货运船相对。

第一旋转装置22的位置已知，货运船的位置已知，处理器1通过影像分析获取上述两者的位置关系，先从货运船上提取出一搭载点，上述搭载点即钩爪12与货运船的连接点，进行三维建模，计算搭载点与第一旋转装置22的连线与水平面的角度，该角度即第一旋转装置22向上旋转的角度，在第一旋转装置22工作过程中，电动伸缩杆11同步保持伸长，由于货运船在水面上会发生位置偏移，在电动伸缩杆11伸长过程中，处理器1实时调整第一旋转装置22的旋转角度以及移动机构的位置，当钩爪12固定于货运船上时，处理器1计算船身侧面的倾斜角度，再调整真空吸盘的盘面，使得盘面与船身保持平行，此时，启动吸附装置14，真空吸盘吸附于船身上，完成连接机构的初步搭建后，于搬运机构的一方对连接关系进行加固，为防止车轮的移动，先启动锁定装置23夹紧车轮的轮毂，再向下旋转第二旋转装置25，第二旋转装置25带动刹车杆24同步向下旋转，当刹车杆24与地面接触时，可抵消搬运机构对其的部分作用力；处理器1编辑搬运机械臂7的第一工作路径，驱动装置2驱动搬运机械臂7按照上述第一工作路径从存储室8内取出载物板10，并将载物板10置于伸长的电动伸缩臂上，逐渐向限位块13拖动载物板10，直至载物板10上的限位柱16插入限位块13的盲孔内，再根据电动伸缩臂伸长的距离调整载物板10的尺寸，使得载物板10能够完全覆盖电动伸缩杆11，调整完毕后，启动环形锁扣15，环形锁扣15从载物板10内伸出并缠绕于电动伸缩杆11上，再启动防护装置，翻转围杆29从载物板10的底部升起，将载物板10围绕呈半封闭结构，期间的防水膜30可防止海浪的侵袭。

本实施例还提供自动上货功能，即将货运船上的物品自动转移至传送装置21上，使用该功能前，须将勾臂装置与载物板10连接，包括两种连接方式：

其一，由搬运机械臂7操作完成，勾臂装置存放于存储室8内，处理器1编辑搬运机械臂7的第三工作路径，驱动装置2驱动搬运机械臂7按照上述第三工作路径从存储室8内取出勾臂装置，并将勾臂装置搬运至载物板10的正前方，将气动夹紧器19套嵌于载物板10的前端，启动气动夹紧器19即可。

其二，由人工完成，与上述步骤类似，至此，完成了连接机构的搭建工作，工人将物品放置于夹臂18之间，或直接放置于传送装置21上，启动传送装置21，若夹臂18之间存在物品，处理器1分别计算左侧夹臂18与物品左侧的第一距离以及右侧夹臂18与物品右侧的第二距离，提取出与左侧夹臂18相连的电动滑块并控制其向内侧滑动上述第一距离，提取出与右侧夹臂18相连的电动滑块并控制器向内侧滑动上述第二距离，处理器1编辑勾臂装置的第二工作路径，驱动装置2驱动勾臂装置按照上述第二工作路径将物品转移至传送装置21上，传送装置21将物品向存储室8方向传送，处理器1根据拍摄影像判断是否有物品抵达存储室8入口，若是，处理器1编辑搬运机械臂7的第四工作路径，驱动装置2驱动搬运机械臂7按照上述第四工作路径将物品送入存储室8内。

当物品搬运完毕后，按照上述步骤的相反顺序拆除连接机构即可，导航装置4生成第一位置信息至第三位置信息的移动路线，移动机构按照上述移动路线移动至卸货地点。

实施例三

步骤i之前还包括：

分体式检测装置28移动至货运船上，且位于连接机构的前方，其对待搬运的物品进行安全检测并将检测结果发送给处理器1；

处理器1根据检测结果判断物品是否包括危险物；

若是，则移除物品。

具体地，本实施例还将对货运船的物品进行安全检测，仅当物品通过安检后方可进行存储室8，分体式检测装置28内置有定位单元、导航单元以及移动单元，上述定位单元、导航单元以及移动单元分别与处理器1连接，定位单元用于获取分体式检测装置28的第四位置信息并将第四位置信息发送给处理器1，导航装置4用于生成移动单元的移动路线并将移动路线发送给处理器1。

当铺设完载物板10且在启动传送装置21之前，处理器1通过定位单元获取分体式检测装置28的第四位置信息并将该第四位置信息发送给处理器1，处理器1根据拍摄影像在货运船上提取出一落脚点，该落脚点位于载物板10的前方，处理器1再将第四位置信息以及落脚点信息导入导航单元，导航单元生成第四位置信息至落脚点的移动路线并将其发送给处理器1，处理器1控制移动单元按照上述移动路线移动至上述落脚点，移动单元沿载物板10移动至货运船上。

如图10所示，其中，分体式检测装置28包括两组检测单元，两组检测单元可同时对物品进行检测工作，第一组检测单元设置于分体式检测装置28的顶部，用于检测放置于传送装置21上的物品，第二组检测单元设置于分体式检测装置28的底部，用于检测放置于Z型夹臂18之间的物品，两组检测单元分别向物品发射X射线获取物品性质并模拟出图像，第一组检测单元向处理器1发送第一检测信号，第二组检测单元向处理器1发送第二检测信号，处理器1中预存有所有危险物图像，处理器1根据接收到的检测信号判断其中是否存在预存的危险物图像，若是，则须移动该物品，若该物品位于传送装置21上，处理器1先控制传送装置21暂停工作，再驱动搬运机械臂7将该物品搬下传送装置21，重新启动传送装置21；若该物品位于Z型夹臂18之间，则可由工人或搬运机械臂7搬离。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种与货运船对接的智能物流搬运设备，包括搬运机构、连接机构、移动机构以及控制机构，其特征在于：

所述控制机构包括处理器（1）、驱动装置（2）、定位装置（3）、导航装置（4）以及存储装置（5），所述处理器（1）分别与所述驱动装置（2）、所述定位装置（3）、所述导航装置（4）以及所述存储装置（5）连接，所述处理器（1）还与货运船控制系统连接，所述定位装置（3）用于获取所述搬运机构的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器（1），所述导航装置（4）用于生成所述移动机构的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器（1），所述存储装置（5）用于存储所述搬运机构的搬运记录；

所述搬运机构包括摄像装置（6）、搬运机械臂（7）、存储室（8）以及电动室门（9），所述摄像装置（6）与所述处理器（1）连接，用于获取所述搬运机构周围环境并将拍摄影像发送给所述处理器（1），所述搬运机械臂（7）以及所述电动室门（9）分别与所述驱动装置（2）连接，所述搬运机械臂（7）用于搬运物品以及搭建所述连接机构，所述电动室门（9）用于控制所述存储室（8）的开闭；

所述连接机构设置于所述电动室门（9）的竖直下方，用于在所述搬运机构以及货运船之间构建运输通道；所述连接机构包括载物板（10）、电动伸缩杆（11）、钩爪（12）以及勾臂装置，所述电动伸缩杆（11）与所述驱动装置（2）连接，一端设置于所述搬运机构上，另一端与所述钩爪（12）相连；在所述电动伸缩杆（11）与所述搬运机构的连接处的竖直上方设置有限位块（13），所述限位块（13）的高度大于或等于所述载物板（10）的厚度，所述限位块（13）的中心设置有盲孔，所述钩爪（12）的爪心处设置有吸附装置（14），所述吸附装置（14）与所述驱动装置（2）连接，用于吸附在船身上；所述载物板（10）的底部设置有环形锁扣（15），所述环形锁扣（15）的直径与所述电动伸缩杆（11）的直径相对应，且其外表面覆盖有绝缘层，所述环形锁扣（15）与所述驱动装置（2）连接，用于绑定所述电动伸缩杆（11）；所述载物板（10）的侧面设置有限位柱（16），所述限位柱（16）与所述盲孔相互对应；所述勾臂装置包括设置于前端的导向单元（17）、呈左右对称的Z型夹臂（18）以及设置于末端的气动夹紧器（19），所述夹臂（18）与所述导向单元（17）相连，所述导向单元（17）用于调整夹臂（18）的间距，所述气动夹紧器（19）用于夹紧所述载物板（10）的末端；

所述移动机构与所述驱动装置（2）连接，用于驱动所述搬运机构运动。

2.根据权利要求1所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备，其特征在于：所述载物板（10）的中部设置有若干平行的矩形嵌入槽（20），所述嵌入槽（20）内设置有双向传送装置（21），所述传送装置（21）与所述驱动装置（2）连接，用于运输物品。

3.根据权利要求2所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备，其特征在于：所述连接机构还包括第一旋转装置（22），所述第一旋转装置（22）设置于所述电动伸缩杆（11）与所述搬运机构的连接处，且与所述驱动装置（2）连接，用于调整所述电动伸缩杆（11）与水平面之间的夹角度数。

4.根据权利要求3所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备，其特征在于：所述移动机构还包括锁定装置（23）、刹车杆（24）以及第二旋转装置（25），所述锁定装置（23）设置于移动机构的车轮上，且与所述驱动装置（2）连接，用于锁定车轮，所述刹车杆（24）设置于所述车轮的外侧，且通过所述第二旋转装置（25）与所述移动机构相连，所述第二旋转装置（25）与所述驱动装置（2）连接，用于调整所述刹车杆（24）的旋转角度。

5.根据权利要求4所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备，其特征在于：所述存储室（8）内设置有置物板（26）以及升降机（27），所述置物板（26）设置于所述升降机（27）的顶部，所述升降机（27）与所述驱动装置（2）连接，用于调整所述置物板（26）的高度。

6.根据权利要求5所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备，其特征在于：所述搬运机构还包括分体式检测装置（28），所述检测装置与所述处理器（1）连接，具有移动检测功能，用于检测待运输物品的安全性并将检测结果发送给所述处理器（1）。

7.根据权利要求6所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备，其特征在于：所述连接机构还包括防护装置，所述防护装置包括翻转围杆（29），所述翻转围杆（29）设置于所述载物板（10）的左右两侧，且其与所述驱动装置（2）连接，相邻围杆之间设置有防水膜（30）。

8.根据权利要求7所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备的工作方法，其特征在于：包括以下工作步骤：

a)所述处理器（1）接收货运船控制系统发送的卸货信号，所述卸货信号包括货运船的第一位置信息；

b)所述定位装置（3）获取搬运机构的第二位置信息并将所述第二位置信息发送给所述处理器（1），所述处理器（1）将所述第二位置信息以及所述第二位置信息导入所述导航装置（4），所述导航装置（4）生成所述第二位置信息至所述第一位置信息的移动路线并将所述移动路线发送给所述处理器（1）；

c)所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出移动信号，所述驱动装置（2）驱动所述移动机构按照所述移动路线运动；

d)所述摄像装置（6）获取所述搬运机构周围环境并将拍摄影像发送给所述处理器（1）；

e)所述处理器（1）从所述拍摄影像中提取出货运船，并计算所述搬运机构与所述货运船的位置关系；

f)所述处理器（1）根据所述位置关系向所述驱动装置（2）输出伸长信号，所述驱动装置（2）驱动所述电动伸缩杆（11）伸长，直至所述钩爪（12）搭载于货运船上，当所述钩爪（12）搭载于货运船上时，所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出吸附信号，所述驱动装置（2）驱动所述吸附装置（14）吸附在船身上，所述处理器（1）根据所述位置关系提取出钩爪（12）在货运船上的搭载点，并计算所述搭载点与所述第一旋转装置（22）的连线与水平面的角度，所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出第一旋转信号，所述驱动装置（2）驱动所述第一旋转装置（22）旋转上述角度；

g)所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出第一搬运信号，所述驱动装置（2）驱动所述搬运机械臂（7）取出所述载物板（10）并将其置于电动伸缩杆（11）上，所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出传送信号，所述驱动装置（2）驱动所述传送装置（21）启动，所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出翻转信号，所述驱动装置（2）驱动所述防护装置启动；

h)所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出开启信号，所述驱动装置（2）驱动所述电动室门（9）开启；

i)所述处理器（1）根据物品的体积通过所述导向单元（17）调整夹臂（18）的间距，并向所述驱动装置（2）输出第二搬运信号，所述驱动装置（2）驱动所述勾臂装置将物品搬运至所述载物板（10）上；

j)当有物品靠近电动室门（9）时，所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出第三搬运信号，所述驱动装置（2）驱动所述搬运机械臂（7）抓取所述载物板（10）上的物品并将其转移至所述存储室（8）内。

9.根据权利要求8所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备的工作方法，其特征在于：步骤f还包括：

所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出锁定信号，所述驱动装置（2）驱动所述锁定装置（23）启动；

所述处理器（1）向所述驱动装置（2）输出第二旋转信号，所述驱动装置（2）驱动所述第二旋转装置（25）保持向下旋转，直至所述刹车杆（24）与地面接触。

10.根据权利要求8所述的一种与货运船对接的智能物流搬运设备的工作方法，其特征在于：步骤i之前还包括：

所述分体式检测装置（28）移动至货运船上，且位于所述连接机构的前方，其对待搬运的物品进行安全检测并将检测结果发送给所述处理器（1）；

所述处理器（1）根据所述检测结果判断所述物品是否包括危险物；

若是，则移除所述物品。

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