CN111302226A - 基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法，装置包括至少四组相机及至少六组单点激光设备，至少四组相机和至少六组单点激光设备中的四组单点激光设备设置在吊具固定支架的四个吊具角处，至少六组单点激光设备中的两组单点激光设备分别设置在吊具固定支架的两条短边的外侧；吊具固定支架的前端低于后端，至少四组相机中的第一、二组相机和第一、二组激光设备以及第三、四组相机和第三、四组激光设备分别设置在吊具固定支架前端和后端。本发明多种传感器结合人工着箱的经验，通过传感信号控制吊具，进行集装箱的低点、高点着箱，实现了集装箱的自动动态着箱，相机配合单点激光设备的高精度测量，提高了着箱作业的精度和效率。

Description

基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及集装箱装卸领域，尤其涉及一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法。

背景技术

随着我国进出口贸易的不断增长，港口集装箱装箱业务对吞吐量和效率的要求也不断提高，其中轮胎式集装箱门式起重机是码头上常见的集装箱装卸设备。在人工着箱的情况下，一个影响效率的关键步骤是着箱最后阶段的对齐和着放，尤其在箱体由于运动或者大风引起的晃动下。该过程在全自动化起重机系统中也是一个技术难点。现有的一些方案都有一些局限性，例如基于相机的方案容易受天气影响，不准确，延迟也较大，等待时间长，影响效率；还有通过改变吊具机械结构减少晃动，但也不能完全去除晃动，同时改进成本也很高。因此，现有技术有待改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法，通过在吊具固定支架上设置多组相机以及多个单点激光设备，实现集装箱的高精度动态自动着箱。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置，至少四组相机以及至少六组单点激光设备，所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备中的第一、二、三、四组单点激光设备设置在所述集装箱的吊具固定支架的四个吊具角处，所述至少六组单点激光中的第五、六组单点激光设备分别设置在所述吊具固定支架的两条短边的外侧；

所述吊具固定支架的前端低于后端，所述至少四组相机中的第一组相机和第二组相机以及所述第一组激光设备和第二组激光设备设置在所述吊具固定支架的前端，所述至少四组相机中的第三组相机和第四组相机以及所述第三组激光设备和第四组激光设备设置在所述吊具固定支架的后端，所述第五组单点激光设备设置在所述吊具固定支架的前端的短边的外侧，所述第五组单点激光设备是低点单点激光设备，所述第六组单点激光设备设置在所述吊具固定支架的后端的短边的外侧，所述第六组单点激光设备是高点单点激光设备。

优选地，还包括设置在所述集装箱的吊具固定支架的四个吊具角处的第一惯性测量单元、第二惯性测量单元、第三惯性测量单元以及第四惯性测量单元，所述第一、第二、第三、第四惯性测量单元用于测量和计算所述吊具的角度、速度及相对位移。

优选地，所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备用于测量激光发射点与激光反射点的高度差，以确认作业集装箱的着箱误差；

所述第一、第二、第三、第四组相机通过影像获取相应的单点激光设备的光斑与底层集装箱侧面的距离，或者所述第一、第二、第三、第四组相机通过影像获取作业集装箱侧面与底层集装箱侧面的距离，以确认作业集装箱的着箱误差。

优选地，通过所述第一、第二、第三、第四组相机测量所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的光斑与箱体侧面的距离，调整所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的位置和角度，以校准所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的位置和角度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的光斑与作业集装箱侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

本发明为解决上述技术问题而采用的另一技术方案是提供一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，包括如下步骤：

S11：安装所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备；

S12：控制吊具带动作业集装箱移动到底层集装箱上方；

S13：控制吊具带动作业集装箱下移触发动态着箱，进入动态着箱模式；

S14：进入低点着箱，完成低点着箱后进入高点着箱；

S15：进行高点着箱，完成作业集装箱的着箱。

优选地，所述步骤S13中所述的控制吊具带动作业集装箱下移触发动态着箱包括当所述作业集装箱的底部与底层集装箱的顶部的距离小于等于设定的第一阈值时，触发动态着箱。

优选地，所述步骤S14具体包括以下步骤：

S141：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备无触发信号，所述第一和第二惯性测量单元计算所得水平移动速度小于设定的第一速度阈值，且无低点着箱信号，则控制吊具下降，所述低点着箱信号为所述作业集装箱对应于所述吊具固定支架前端的底部与底层集装箱的顶部完整接触时产生的机械限位信号；

S142：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备中的至少一个有触发信号，且有低点着箱信号，并通过所述第一、第二组相机确认低点着箱误差大于激光设备安装偏移距离，则控制吊具起升第一距离，重新进行低点着箱；

S143：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备中至少一个有触发信号，且无低点着箱信号，则停止吊具下降动作并获取所述触发信号的触发时长，如果第一组单点激光设备或第二组单点激光设备连续触发时长超过第二阈值，则控制吊具沿作业集装箱宽度方向向有触发信号的第一组单点激光设备或第二组单点激光设备移动第二距离；如果低点单点激光设备或高点单点激光设备连续触发时长超过所述第二阈值，则控制吊具沿作业集装箱长度方向向有触发信号的低点单点激光设备或高点单点激光设备移动第三距离；

S144：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备无触发信号，且有低点着箱信号，则低点着箱完成，进入高点着箱。

优选地，所述第二阈值为T/2，所述T为吊具的摆动周期，摆动周期T通过公式

计算得到，其中l为吊具绳长，

为阻尼系数。

优选地，所述步骤S15具体包括以下步骤：

S151：若所述第三、第四组单点激光设备无触发信号，所述第三和第四惯性测量单元计算所得水平移动速度小于设定的第二速度阈值，且无高点着箱信号，则控制吊具下降，直到获取高点着箱信号；所述高点着箱信号为所述作业集装箱对应于吊具固定支架后端的底部与底层集装箱的顶部完整接触时产生的机械限位信号；

S152：若所述第三、第四组单点激光设备有触发信号，且无高点着箱信号或松绳信号，则停止吊具下降，并通过所述第三、第四组相机得到对齐偏差，控制吊具沿所述作业集装箱宽度方向向有触发信号的所述第三、第四组单点激光设备移动相应的距离；

S153：若所述第三、第四组单点激光设备有触发信号，且有高点着箱信号或松绳信号，并通过所述第三、第四组相机确认高点着箱误差大于设定的着箱精度Dt，则控制吊具起升第四距离，重新进行高点着箱；

S154：若所述第三、第四组单点激光设备无触发信号，且有高点着箱信号或松绳信号，则高点着箱完成，完成作业集装的着箱。

优选地，所述步骤S11中，还包括对所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备进行校准，通过所述第一、第二、第三、第四组相机测量所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的光斑与箱体侧面的距离，调整所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的位置和角度，以校准所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的位置和角度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光以及低点、高点单点激光设备的光斑与作业集装箱侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法，通过在吊具固定支架上设置多组相机以及多组单点激光设备，通过传感信号控制吊具，先进行集装箱的低点着箱，再进行高点着箱，实现了集装箱的自动动态着箱；

进一步地，多组相机和相应的单点激光设备相配合进行高精度测量，保证着箱的精度范围，所述精度范围通常为3~5cm，从而提高了集装箱自动着箱作业的精度和效率。

附图说明

图1为本发明实施例中基于专家系统的集装箱自动着箱装置安装示意图；

图2为本发明实施例中第一组相机和第一惯性测量单元的安装示意图；

图3为本发明实施例中基于专家系统的集装箱自动着箱装置控制方法流程图；

图4为本发明实施例中单点激光设备校准示意图；

图5为本发明实施例中低点着箱正视图；

图6为本发明实施例中高点着箱示意图。

其中：

1第一组相机；2第二组相机；3第三组相机；4第四组相机；5低点单点激光设备；6高点单点激光设备；7第一惯性测量单元；10吊具固定支架；11作业集装箱；12底层集装箱。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

专家系统是指将归纳了人工专家进行人工着箱的经验得到的着箱方法应用于轮胎吊机械结构进行自动着箱的方式。进行人工着箱时，按照司机着箱作业的习惯，一般在吊具安装的时候会保持吊具一定的倾角，使得吊具固定支架的前端略低于后端，以方便人工作业。吊装作业集装箱时，集装箱对应吊具固定支架的前端的两个角为低点，对应吊具固定支架的后端的两个角为高点，先进行低点着箱，再进行高点着箱。

图1为本发明实施例中基于专家系统的集装箱自动着箱装置安装示意图，图2为本发明实施例中第一组相机和第一惯性测量单元的安装示意图。

请参见图1和图2，本发明实施例的基于专家系统的集装箱自动着箱装置，包括至少四组相机以及至少六组单点激光设备，所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备中的第一、二、三、四组单点激光设备设置在所述集装箱的吊具固定支架10的四个吊具角处，所述至少六组单点激光设备中的第五、六组单点激光设备分别设置在所述吊具固定支架10的两条短边的外侧；

所述吊具固定支架10的前端低于后端，所述至少四组相机中的第一组相机1和第二组相机2以及第一组激光设备和第二组激光设备设置在所述吊具固定支架10的前端，所述至少四组相机中的第三组相机3和第四组相机4以及所述第三组激光设备和第四组激光设备设置在所述吊具固定支架10的后端，所述第五组单点激光设备设置在所述吊具固定支架的前端的短边的外侧，所述第五组单点激光设备是低点单点激光设备5，所述第六组单点激光设备设置在所述吊具固定支架10的后端的短边的外侧，所述第六组单点激光设备是高点单点激光设备6。

在具体实施中，第一组相机1、第二组相机2、第三组相机3以及第四组相机4设置在四个吊具角处，优选设置在吊具短边的外侧，也可以设置在吊具短边的内侧，第一组单点激光设备、第二组单点激光设备、第三组单点激光设备以及第四组单点激光设备（图中未示出），设置在四个吊具角处，优选设置在吊具短边的内侧，也可以设置在吊具短边的外侧。低点单点激光设备5和高点单点激光设备6设置在吊具短边的外侧，优选设置在吊具短边的外侧的中心，也可以设置在吊具短边的外侧的一端，只要能够满足检测的需求即可。在具体实施中，第一组相机1、第二组相机2、第三组相机3以及第四组相机4优选为沿着吊具的短边和长边完全对称的布局。第一组相机1和第一组单点激光设备与第二组相机2和第二组单点激光设备优选为沿着吊具的短边和长边完全对称的布局，第三组相机3和第三组单点激光设备与第四组相机4和第四组单点激光设备优选为完全对称的布局，第一组相机1和第一组单点激光设备、第二组相机2和第二组单点激光设备、第三组相机3和第三组单点激光设备、第四组相机4和第四组单点激光设备分别配合使用，相机和激光设备可以设置在吊具短边的同侧或不同侧。本领域的技术人员应该理解，第一组相机1和第一组单点激光设备与第二组相机2和第二组单点激光设备也可以不完全对称布局，第三组相机3和第三组单点激光设备与第四组相机4和第四组单点激光设备也可以不完全对称布局，在此不再赘述。

在具体实施中，还包括设置在所述集装箱的吊具固定支架的四个吊具角处的第一惯性测量单元7、第二惯性测量单元、第三惯性测量单元以及第四惯性测量单元，所述第一、第二、第三、第四惯性测量单元用于测量和计算所述吊具的角度、速度及相对位移，第二、第三、第四惯性测量单元的标号未在附图中标识。如图2所示，第一组相机1和第一惯性测量单元7设置在同一传感器盒中，第一组激光设备可以设置在同一传感器盒中，也可以设置在传感器盒外。相应地，第二组相机2和第二惯性测量单元、第三组相机3和第三惯性测量单元、第四组相机4和第四惯性测量单元分别设置在同一传感器盒中，第二组激光设备、第三组激光设备、第四组激光设备可以设置在相应的同一传感器盒中，也可以设置在相应的传感器盒外。

第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备用于测量激光发射点与激光反射点的高度差，以确认作业集装箱的着箱误差；

第一、第二、第三、第四组相机通过影像获取相应的单点激光设备的光斑与底层集装箱12侧面的距离，或者所述第一、第二、第三、第四组相机通过影像获取作业集装箱11侧面与底层集装箱12侧面的距离，以确认作业集装箱的着箱误差。在光线较强的白天，由于光线的影响，相机捕捉单点激光设备的光斑比较困难，且比较容易分辨集装箱的侧面边缘，因此获取作业集装箱11侧面与底层集装箱12侧面的距离来确认着箱误差；在光线较暗的夜晚，相机捕捉单点激光设备的光斑比较容易，且比较难分辨集装箱的侧面边缘，因此获取单点激光设备的光斑与底层集装箱12侧面的距离来确认着箱误差。相机通过影像获取单点激光设备射在地面的光斑与作业集装箱11箱体侧面的距离，调整所述单点激光设备的位置和角度进行校准，使得单点激光设备射在地面的光斑与作业集装箱11箱体侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

在具体实施中，通过第一、第二、第三、第四组相机测量所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的光斑与箱体侧面的距离，调整所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的位置和角度，以校准所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的位置和角度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的光斑与作业集装箱侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

请参见图3，本发明实施例的基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，包括如下步骤：

S11：安装所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备；

S12：控制吊具带动作业集装箱移动到底层集装箱上方；

S13：控制吊具带动作业集装箱下移触发动态着箱，进入动态着箱模式；

S14：进入低点着箱，完成低点着箱后进入高点着箱；

S15：进行高点着箱，完成作业集装箱的着箱。

请参见图2、图4和图5，以第一组相机1和第一组单点激光设备（图中未示出）为例，当进行第一组单点激光设备和第一组相机1的校准时，通过吊具抓住作业集装箱11，悬空脱离地面保持静止，测量第一组单点激光设备射在地面的光斑与底层集装箱12侧面的距离d，对第一组单点激光设备的位置和角度进行微调，使得距离d等于设定的激光设备安装偏移距离D，通常取激光设备安装偏移距离D的范围为2~5cm；第一组单点激光设备射在地面的光斑与作业集装箱11箱体侧面的距离d通过第一组相机1的影像测量得到。

在具体实施中，步骤S13中所述的控制吊具带动作业集装箱下移触发动态着箱包括当所述作业集装箱的底部与底层集装箱的顶部的距离小于等于设定的第一阈值时，触发动态着箱，第一阈值通常为2-3cm。

优选地，所述步骤S14具体包括以下步骤：

S141：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备无触发信号，所述第一和第二惯性测量单元计算所得水平移动速度小于设定的第一速度阈值，且无低点着箱信号，则控制吊具下降，所述低点着箱信号为所述作业集装箱对应于所述吊具固定支架前端的底部与底层集装箱的顶部完整接触时产生的机械限位信号；

S142：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备中的至少一个有触发信号，且有低点着箱信号，并通过所述第一、第二组相机确认低点着箱误差大于激光设备安装偏移距离，则控制吊具起升第一距离，重新进行低点着箱；

S143：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备中至少一个有触发信号，且无低点着箱信号，则停止吊具下降动作并获取所述触发信号的触发时长，如果第一组单点激光设备或第二组单点激光设备连续触发时长超过第二阈值，则控制吊具沿作业集装箱宽度方向向有触发信号的第一组单点激光设备或第二组单点激光设备移动第二距离；如果低点单点激光设备或高点单点激光设备连续触发时长超过所述第二阈值，则控制吊具沿作业集装箱长度方向向有触发信号的低点单点激光设备或高点单点激光设备移动第三距离；

S144：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备无触发信号，且有低点着箱信号，则低点着箱完成，进入高点着箱。

优选地，第一速度阈值可以设置为0.1m/s，本领域技术人员可以理解，第一速度阈值可以根据经验值进行设定。

优选地，所述第二阈值为T/2，所述T为吊具的摆动周期，摆动周期T通过公式

计算得到，其中l为吊具绳长，

为阻尼系数。

在具体实施中，第二距离通常为2-5cm，第三距离通常为2-5cm。设单点激光设备Lx（x=1…6）动态测距的值为dlx，单点激光设备测距触发阈值为DL，取DL = d1 + d2 + d3，其中d1为激光设备安装位置与作业集装箱11箱顶的垂直距离，d2为作业集装箱11的高，d3取动态着箱阈值D3；

当相机Camx（x=1…4）检测到作业集装箱11的对齐偏差大于激光设备安装偏移距离D，且单点激光设备的光斑打在底层集装箱12的箱顶时，则dlx小于DL，对应的单点激光设备产生触发信号，反之dlx大于DL，对应的单点激光设备无触发信号。

在具体实施中，以图5中的作业集装箱11和底层集装箱12为例，单点激光设备L1动态测距的值为dl1，单点激光设备L2动态测距的值为dl2，单点激光设备测距触发阈值为DL，取DL = d1 + d2 + d3，其中d1为激光设备安装位置与作业集装箱11箱顶的垂直距离，d2为作业集装箱11的高，d3取动态着箱阈值D3。当相机检测到作业集装箱11的对齐偏差大于激光设备安装偏移距离D，且单点激光设备的光斑打在底层集装箱12的箱顶时，则dl1小于DL，对应的单点激光设备产生触发信号，反之dl1大于DL，对应的单点激光设备无触发信号。

优选地，所述步骤S15具体包括以下步骤：

S151：若所述第三、第四组单点激光设备无触发信号，所述第三和第四惯性测量单元计算所得水平移动速度小于设定的第二速度阈值，且无高点着箱信号，则控制吊具下降，直到获取高点着箱信号；所述高点着箱信号为所述作业集装箱对应于吊具固定支架后端的底部与底层集装箱的顶部完整接触时产生的机械限位信号；

S152：若所述第三、第四组单点激光设备有触发信号，且无高点着箱信号或松绳信号，则停止吊具下降，并通过所述第三、第四组相机得到对齐偏差，控制吊具沿所述作业集装箱宽度方向向有触发信号的所述第三、第四组单点激光设备移动相应的距离；

S153：若所述第三、第四组单点激光设备有触发信号，且有高点着箱信号或松绳信号，并通过所述第三、第四组相机确认高点着箱误差大于设定的着箱精度Dt，则控制吊具起升第四距离，重新进行高点着箱；

S154：若所述第三、第四组单点激光设备无触发信号，且有高点着箱信号或松绳信号，则高点着箱完成，完成作业集装的着箱。

在具体实施中，第四距离通常为5-10cm。优选地，第二速度阈值可以设置为0.1m/s，本领域技术人员可以理解，第二速度阈值可以根据经验值进行设定。

优选地，所述步骤S11中，还包括对所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备进行校准，通过所述第一、第二、第三、第四组相机测量所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的光斑与箱体侧面的距离，调整所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的位置和角度，以校准所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的位置和角度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的光斑与作业集装箱侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

综上所述，本发明实施例的基于专家系统的集装箱自动着箱装置及其控制方法，通过在吊具固定支架上设置多组相机以及多组单点激光设备，通过传感信号控制吊具，先进行集装箱的低点着箱，再进行高点着箱，实现了集装箱的自动动态着箱；

进一步地，多组相机和相应的单点激光设备相配合进行高精度测量，保证着箱的精度范围，所述精度范围通常为3~5cm，从而提高了集装箱自动着箱作业的精度和效率。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (10)

1.一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置，其特征在于，包括：

至少四组相机以及至少六组单点激光设备，所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备中的第一、二、三、四组单点激光设备设置在所述集装箱的吊具固定支架的四个吊具角处，所述至少六组单点激光设备中的第五、六组单点激光设备分别设置在所述吊具固定支架的两条短边的外侧；

所述吊具固定支架的前端低于后端，所述至少四组相机中的第一组相机和第二组相机以及所述第一组激光设备和第二组激光设备设置在所述吊具固定支架的前端，所述至少四组相机中的第三组相机和第四组相机以及所述第三组激光设备和第四组激光设备设置在所述吊具固定支架的后端，所述第五组单点激光设备设置在所述吊具固定支架的前端的短边的外侧，所述第五组单点激光设备是低点单点激光设备，所述第六组单点激光设备设置在所述吊具固定支架的后端的短边的外侧，所述第六组单点激光设备是高点单点激光设备。

2.如权利要求1所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置，其特征在于，还包括设置在所述集装箱的吊具固定支架的四个吊具角处的第一惯性测量单元、第二惯性测量单元、第三惯性测量单元以及第四惯性测量单元，所述第一、第二、第三、第四惯性测量单元用于测量和计算所述吊具的角度、速度及相对位移。

3.如权利要求1所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置，其特征在于，

所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备用于测量激光发射点与激光反射点的高度差，以确认作业集装箱的着箱误差；

所述第一、第二、第三、第四组相机通过影像获取相应的单点激光设备的光斑与底层集装箱侧面的距离，或者所述第一、第二、第三、第四组相机通过影像获取作业集装箱侧面与底层集装箱侧面的距离，以确认作业集装箱的着箱误差。

4.如权利要求1所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置，其特征在于，

通过所述第一、第二、第三、第四组相机测量所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的光斑与箱体侧面的距离，调整所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的位置和角度，以校准所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的位置和角度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备的光斑与作业集装箱侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

5.一种基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，应用于如权利要求1-4任一项所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置，其特征在于，包括如下步骤：

S11：安装所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备；

S12：控制吊具带动作业集装箱移动到底层集装箱上方；

S13：控制吊具带动作业集装箱下移触发动态着箱，进入动态着箱模式；

S14：进入低点着箱，完成低点着箱后进入高点着箱；

S15：进行高点着箱，完成作业集装箱的着箱。

6.如权利要求5所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S13中所述的控制吊具带动作业集装箱下移触发动态着箱包括当所述作业集装箱的底部与底层集装箱的顶部的距离小于等于设定的第一阈值时，触发动态着箱。

7.如权利要求6所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S14具体包括以下步骤：

S141：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备无触发信号，所述第一和第二惯性测量单元计算所得水平移动速度小于设定的第一速度阈值，且无低点着箱信号，则控制吊具下降，所述低点着箱信号为所述作业集装箱对应于所述吊具固定支架前端的底部与底层集装箱的顶部完整接触时产生的机械限位信号；

S142：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备中的至少一个有触发信号，且有低点着箱信号，并通过所述第一、第二组相机确认低点着箱误差大于激光设备安装偏移距离，则控制吊具起升第一距离，重新进行低点着箱；

S143：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备中至少一个有触发信号，且无低点着箱信号，则停止吊具下降动作并获取所述触发信号的触发时长，如果第一组单点激光设备或第二组单点激光设备连续触发时长超过第二阈值，则控制吊具沿作业集装箱宽度方向向有触发信号的第一组单点激光设备或第二组单点激光设备移动第二距离；如果低点单点激光设备或高点单点激光设备连续触发时长超过所述第二阈值，则控制吊具沿作业集装箱长度方向向有触发信号的低点单点激光设备或高点单点激光设备移动第三距离；

S144：若所述第一、第二组单点激光设备、低点和高点单点激光设备无触发信号，且有低点着箱信号，则低点着箱完成，进入高点着箱。

8.如权利要求6所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，其特征在于，所述第二阈值为T/2，所述T为吊具的摆动周期，摆动周期T通过公式

计算得到，其中l为吊具绳长，

为阻尼系数。

9.如权利要求6所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，其特征在于，所述步骤S15具体包括以下步骤：

S151：若所述第三、第四组单点激光设备无触发信号，所述第三和第四惯性测量单元计算所得水平移动速度小于设定的第二速度阈值，且无高点着箱信号，则控制吊具下降，直到获取高点着箱信号；所述高点着箱信号为所述作业集装箱对应于吊具固定支架后端的底部与底层集装箱的顶部完整接触时产生的机械限位信号；

S152：若所述第三、第四组单点激光设备有触发信号，且无高点着箱信号或松绳信号，则停止吊具下降，并通过所述第三、第四组相机得到对齐偏差，控制吊具沿所述作业集装箱宽度方向向有触发信号的所述第三、第四组单点激光设备移动相应的距离；

S153：若所述第三、第四组单点激光设备有触发信号，且有高点着箱信号或松绳信号，并通过所述第三、第四组相机确认高点着箱误差大于设定的着箱精度Dt，则控制吊具起升第四距离，重新进行高点着箱；

S154：若所述第三、第四组单点激光设备无触发信号，且有高点着箱信号或松绳信号，则高点着箱完成，完成作业集装的着箱。

10.如权利要求6所述的基于专家系统的集装箱自动着箱装置的控制方法，其特征在于，

所述步骤S11中，还包括对所述至少四组相机和所述至少六组单点激光设备进行校准，通过所述第一、第二、第三、第四组相机测量所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的光斑与箱体侧面的距离，调整所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的位置和角度，以校准所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的位置和角度，使得所述第一、第二、第三、第四、第五、第六组单点激光设备以及低点、高点单点激光设备的光斑与作业集装箱侧面的距离为设定的激光设备安装偏移距离。

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