CN115583562A - 一种集装箱自动着箱控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及集装箱装卸技术领域，为一种集装箱自动装卸技术，具体为一种集装箱自动着箱控制方法；通过获取待着箱物体即集装箱的实时误差数据以及基于实时误差数据构成的历史误差数据进行处理，得到与预设着箱关系对应的状态信息，基于状态信息实现对于集装箱的着箱状态的预测，通过对着箱状态的预测确定是否进行着箱作业，与现有技术相比，通过构建历史误差数据，历史误差数据能够对集装箱的状态做出精准的预判，降低了因为判断失误导致的着箱失败的问题。

Description

一种集装箱自动着箱控制方法

技术领域

本申请涉及集装箱装卸技术领域，为一种集装箱自动装卸技术，具体为一种集装箱自动着箱控制方法。

背景技术

随着全球海运业务发展越来越迅速，对港口的转运能力提出了很高的要求，各个大型港口码头纷纷开始布局自动化生产。在港口自动化生产业务中，对集装箱装卸占据了很大一部分时间，提高对集装箱装卸的作业效率，能够大大的提高港口自动化生产的效率。

集装箱自动着箱是整个集装箱装卸作业中重要的一个环节，同时也是难度较高的一个环节，如何快速准确的将集装箱放置到目标集卡上，成为了困扰自动化港口设计人员的一大难题。大多数的自动化码头在着箱环节选择通过远程司机操作来绕开这一问题，也有部分采用自动着箱，但是由于设计方案的不合理导致着箱失败率高，着箱判断耗时长等问题。

有鉴于此，本发明针对自动化码头中自动着箱环节存在的难点，设计了一套部署方便、效率高、耗时短的自动着箱判断方法，大大提高了自动化港口作业效率。

发明内容

为了解决以上的技术问题，本申请提供一种集装箱自动着箱控制方法，通过获取集装箱着箱过程中的实时坐标数据以及对应的历史坐标数据，通过建立控制模型的方式实现对于集装箱着箱过程中是是否达到着箱标准的判断，从而实现精准着箱。

为了达到上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，一种集装箱自动着箱控制方法，应用于集装箱自动着箱系统，所述自动着箱系统包括移载小车、吊具和目标集卡，所述吊具用于将集装箱放置于所述目标集卡处；所述方法包括：获取目标时间段内的所述集装箱的历史误差数据，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态；基于所述着箱状态中的可着箱状态，获取所述集装箱的实时误差数据；将所述实时误差数据与预设的第二阈值进行比较，得到第一比较结果；当所述第一比较结果在预设的第二阈值范围内时，对所述集装箱进行着箱控制。

第一方面的第一种实现方式中，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态，包括：获取目标时间段内的历史误差数据并判断所述历史误差数据是否处于第一阈值范围，基于判断结果控制所述集装箱进行着箱作业。

第一方面的第二种实现方式中，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态，包括：获取目标时间段内的历史误差数据，判断所述历史误差数据中是否含有第一标签数据，基于所述第一标签确定所述历史误差数据中的目标参数，基于所述目标参数对预设的控制区间进行修正得到目标控制区间，判断所述实时偏差数据与所述目标控制区间的关系，基于关系控制所述集装箱进行着箱作业。

结合第一方面、第一方面的第一种可能的实现方式、第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述历史误差数据基于多个时间段内的实时误差数据进行获得，所述实时误差数据的获得基于所述集装箱的实时位置数据以及目标位置数据获得；所述集装箱的实时位置数据为多个方向的坐标数据，多个方向包括以所述移载小车正方向的第一方向，以所述移载小车司机视角左方向的第二方向，以所述移载小车竖直向上的第三方向和相对于所述目标集卡的第四方向。

结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，基于所述实时位置数据及目标位置数据获取实时误差数据，包括：获取所述集装箱的第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值，基于所述第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值与预设的目标位置的第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值得到包括第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的实时误差数据。

结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，获取所述集装箱的第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值，包括：获取所述吊具实时坐标数据分别在所述第一方向、第二方向、第三方向、第四方向与所述移载小车实时坐标数据的映射值为第一数值；获取所述目标集卡实时坐标数据分别在所述第一方向、第二方向、第三方向和第四方向与所述移载小车实时坐标数据的映射值为第二数值；基于所述第一数值和第二数值差获取所述集装箱在第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值；所述第四方向为所述集装箱相对所述目标集卡具有角度的方向。

结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述第二阈值包括方向阈值和与任意方向阈值对应设置的时间阈值，所述方向阈值包括第一方向阈值、第二方向阈值、第三方向阈值和第四方向阈值。

结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述第一标签用于表征所述历史误差数据是否存在正负值，所述目标参数为与所述采样长度所对应的半周期内的各方向的峰值，所述控制区间包括与各方向对应的控制子区间，所述控制子区间包括两个端值，基于所述目标参数对预设的控制区间进行修正得到目标控制区间，包括基于各方向的峰值以及各方向对应的控制子区间获得新的控制子区间的端值。

结合第一方面的第七种可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，判断所述实时误差数据与所述目标控制区间的关系，包括：判断各方向对应的所述实时误差数据是否在目标控制区间。

结合第一方面的第八种可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，还包括：获取所述实时误差数据中各方向的趋近变化量，基于预设置的各方向的趋近滤波值与各方向的趋近变化量进行比较，基于比较关系控制所述集装箱进行着箱作业。

第二方面，提供一种集装箱自动着箱控制装置，应用于自动着箱系统，所述自动着箱系统包括移载小车、吊具和目标集卡，所述吊具用于将集装箱放置于所述目标集卡处；装置包括：实时误差数据获取模块，用于获取所述集装箱的实时误差数据；历史误差数据获取模块，用于基于实时误差数据获取历史误差数据；第一比较模块，用于将所述实时误差数据与预设的第二阈值进行比较，得到第一比较结果；控制启动模块，用于对集装箱进行着箱启动控制。

第二方面的第一种实现方式中，控制启动模块包括第一控制启动模块和/或第二控制启动模块。

第三方面，提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求上述任一项所述的方法。

第四方面，提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求上述任一项所述的方法。

本申请实施例提供的技术方案中，通过获取待着箱物体即集装箱的实时误差数据以及基于实时误差数据构成的历史误差数据进行处理，得到与预设着箱关系对应的状态信息，基于状态信息实现对于集装箱的着箱状态的预测，通过对着箱状态的预测确定是否进行着箱作业，与现有技术相比，通过构建历史误差数据以及对于历史误差数据能够对集装箱的状态做出精准的预判，降低了因为判断失误导致的着箱失败的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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他的附图。

附图中的方法、系统和/或程序将根据示例性实施例进一步描述。这些示例性实施例将参照图纸进行详细描述。这些示例性实施例是非限制的示例性实施例，其中示例数字在附图的各个视图中代表相似的机构。

图1是本申请实施例提供的集装箱自动着想系统结构示意图。

图2是本申请实施例提供的终端设备的结构示意图。

图3是本申请的一些实施例所示的集装箱自动着箱控制方法的流程图。

图4是根据本申请实施例提供的装置方框示意图。

图5是根据本申请实施例提供的稳定区间判断方法示意图。

图6是根据本申请实施例提供的趋近判断方法示意图。

图7是根据本申请实施例提供的失败判断方法示意图。

具体实施方式

为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本申请技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

在下面的详细描述中，通过实例阐述了许多具体细节，以便提供对相关指导的全面了解。然而，对于本领域的技术人员来说，显然可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其他情况下，公知的方法、程序、系统、组成和/或电路已经在一个相对较高水平上被描述，没有细节，以避免不必要的模糊本申请的方面。

本申请中使用流程图说明根据本申请的实施例的系统所执行的执行过程。应当明确理解的是，流程图的执行过程可以不按顺序执行。相反，这些执行过程可以以相反的顺序或同时执行。另外，可以将至少一个其他执行过程添加到流程图。一个或多个执行过程可以从流程图中删除。

对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

(1)响应于，用于表示所执行的操作所依赖的条件或者状态，当满足所依赖的条件或状态时，所执行的一个或多个操作可以是实时的，也可以具有设定的延迟；在没有特别说明的情况下，所执行的多个操作不存在执行先后顺序的限制。

(2)基于，用于表示所执行的操作所依赖的条件或者状态，当满足所依赖的条件或状态时，所执行的一个或多个操作可以是实时的，也可以具有设定的延迟；在没有特别说明的情况下，所执行的多个操作不存在执行先后顺序的限制。

参阅图1，本申请实施例提供的技术方案，主要的应用场景为针对于集装箱的搬运过程，具体为针对于港口中的集装箱跨区域的搬运，搬运形式基于设置在离地面具有一定高度的移载小车即天车通过吊具抓取集装箱将集装箱从A地带至目标集卡位，并从具有一定高度的竖直方向向下放置将集装箱平稳的放置于目标集卡中。

在此过程中，因为此系统配置在港口的货运搬运中，受到外界环境因素因素影响较大，主要为风力的影响，因为是高空作业，外界风力会导致吊具以及集装箱的移动从而使着箱过程产生偏差。为了使着箱过程平稳，就需要对吊具以及集装箱可能产生的偏差进行预测，通过预测结果确定是否进行着箱以及如何着箱，但因为风力的变化较为不稳定，所以此问题具有较大的解决难度。

而针对于这种情况，本实施例提供一种集装箱自动着箱控制方法，通过获取一定时间段内的集装箱的误差偏差，通过误差偏差进行评估目前集装箱的状态，基于预测评估后的状态进行集装箱的着箱。

基于以上的技术背景，参阅图2本申请实施例提供一种终端设备200，该终端设备包括存储器210、处理器220以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序，其中处理器执行集装箱自动着箱控制方法。在本实施例中，该终端设备可以与用户端进行通信，通过用户端进行手动控制以及信息的接收和发送。其中，针对于发送信息的方式基于网络实现，并且在终端设备进行应用之前需要对用户端与终端设备建立关联关系，可以通过注册的方式实现对于终端设备与用户端之间的关联。其中终端设备可以针对多个用户端，也可以针对一个用户端，并且用户端通过密码以及其他加密的方式与终端设备进行通信。

在本实施例中，该终端可以为服务器，针对于服务器的物理结构，包括存储器、处理器和通信单元。存储器、处理器以及通信单元各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器用于存储特定的信息和程序，通信单元用于将处理后的信息进行发送至对应的用户端。

本实施例将存储模块划分为两个存储区域，其中一个存储区为程序存储单元，另一个存储区域为数据存储单元。程序存储单元相当于固件区，该区域的读写权限设置为只读模式，其内存储的数据不可擦除和更改。而数据存储单元中的数据可以进行擦除或读写，当数据存储区域的容量已满时，新写入的数据会对最早期的历史数据进行覆盖。

其中，存储器可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-OnlyMemory，PROM)，可擦除只读存储器(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Ele超声ric Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM)等。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP))、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

参阅图3，在本实施例中，针对于集装箱自动着箱控制方法，其工作逻辑为，获取实时偏差数据以及历史误差数据，基于实时偏差数据和历史误差数据通过控制阈值的获取是否处于可着箱的安全区间。此方法应用于集装箱自动着箱系统，所述自动着箱系统包括移载小车、吊具和目标集卡，所述吊具用于将集装箱放置于所述目标集卡处，所述方法包括：

步骤S310.获取目标时间段内的所述集装箱的历史误差数据，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态。

在本实施例中，针对于着箱控制的核心在于确定目前的集装箱状态是否符合着箱的要求，因为在实际操作过程中集装箱受到外力例如风力的影响会产生较大的偏差，所以需要对于当前状态下的集装箱的偏差进行评估，确定在着箱过程中是否会出现较大的偏差，如果偏差范围较大，则在当前状态下不进行着箱的处理。

而针对于此过程，包括两种可实施的方式，一种为稳定状态预测方式即通过对历史误差数据进行处理获得偏差值是否处于稳定状态确定集装箱当前的稳定状态是否满足着箱的要求，第二种方式为趋近预测方式，即历史误差数据获取当前集装箱的趋近状态是否满足着箱要求。

在对两种方式进行说明之前，需要对整体系统中的数据进行说明，在本实施例提供的着箱控制方法基于着箱控制系统进行设置，其中主要针对集装箱的着箱进行控制，针对于此本实施例中主要数据为集装箱与对应目标集卡之间的坐标数据，而针对于坐标数据的获取要基于建立的坐标系。而针对于坐标数据则为各坐标系中的集合点，关于位置信息通过坐标数据进行表针，其中针对于坐标数据的获取基于提前建立的坐标系，在本实施例中，针对于多个具体的对象建立多个坐标系，其中坐标系中的点位与其具体的位置信息进行对应。其中坐标系包括移载小车坐标系{A}、吊具坐标系{B}、集卡坐标系{C}以及世界坐标系{W}，其中所述的{W}，{A}，{B}， {C}坐标系方向一样，其中坐标系包括(x,y,z,t)，其中x方向指向小车正方向，y方向指向小车司机视角左方向，z指向竖直向上，t代表目标点。

其中针对于以上数据的获得基于图像采集装置以及配置的激光雷达进行获得，在本实施例中不在进行说明。而针对于历史数据的采样通过滑窗采样的方式进行获得。

在本实施例中，误差数据用于表征集装箱与目标集卡中设置的目标点的误差值，通过设置此数据的目的用于获取集装箱进行着箱过程中的目标误差距离。而针对于历史误差数据的获取基于实时误差数据，将一时间段内的实时误差数据进行提取得到的即为目标时间段内的历史误差数据。

对于实时误差数据的获取方式包括以下方法：

获取所述集装箱的坐标系中的各方向的实时坐标值，将集装箱的实时坐标值与预设的目标位置各方向的坐标值进行处理得到实时误差数据。

通过上述方式能够得到集装箱当前的坐标数据，而针对于坐标数据为多方向的坐标数据，需要针对于多方向的坐标数据进行转换为对应的坐标值，而针对于坐标值的获取基于映射关系将坐标数据转换为对应的坐标值，并将具有关联关系的经过映射后的坐标值进行处理得到最终的集装箱在x 方向、y方向、z方向以及t方向的坐标值。

具体方法包括：

获取所述吊具实时坐标数据分别在所述第一方向、第二方向、第三方向、第四方向与所述移载小车实时坐标数据的映射值为第一数值；

获取所述目标集卡实时坐标数据分别在所述第一方向、第二方向、第三方向和第四方向与所述移载小车实时坐标数据的映射值为第二数值；

基于所述第一数值和第二数值差获取所述集装箱在第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值。

用以下公式进行表示：

式中，e_x为集装箱x方向距离目标x方向的位置偏差，其获得主要基于

和x_d，针对于为

坐标系原点即吊具坐标在{A}坐标系即移载小车坐标中的x方向值的映射值，其中x_d为其中x_d为目标集卡x方向值，其与

相等，

为{C}坐标系即目标集卡坐标原点在{A}坐标系即集装箱坐标系中的x方向的映射值。通过以上方式得到对应的集装箱在x方向距离目标的位置偏差值。

而针对于y方向的同理：

针对于z方向的同理：

在本实施例中，因为受到外力的影响，不仅在水平方向即x、y、z方向引起偏差，还能够通过对集装箱进行角度偏转引起误差，所以需要获取针对于扭角的误差值即t方向以扭角的方向进行表示，即：

式中，e_θ为集装箱θ方向距离目标θ方向的扭角偏差；

为{B}坐标系原点在{A}坐标系中的θ方向值；θ_d为目标集卡θ方向值；

为{C}坐标系原点在{A}坐标系中的θ方向值。

通过以上方式能够得到对于集装箱各方向的实时误差数据，并将实时误差数据进行保存存储在对应的误差序列中，针对于误差序列中配置有采样策略，用于在后续进行历史误差数据的获取，其中采样策略基于滑窗采样，并且针对于实时坐标的敏感性的问题，针对于滑窗采样通过向前移位进行操作，其中针对于滑窗采样的参数设置基于不同方向而进行设置，针对于x方向的滑窗采样其采样窗口长度为200～300，针对于y方向采样窗口长度为200～300，针对于z方向采样窗口长度为60～100，针对于t方向采样窗口长度为120～150，针对滑窗采样的时间都为间隔采样，并且间隔时间为 0.05s，在其他实施例中此时间可以根据数据密度进行优化。

通过以上的方式能够获取对于集装箱的实时误差数据，通过配置的采样策略能够获取一定时间段内的历史误差数据。

在本实施例中，针对于基于历史误差数据获取着箱状态包括以下两种方式，并分别进行说明：

步骤S311.获取目标时间段内的历史误差数据并判断所述历史误差数据是否处于第一阈值范围，基于判断结果控制所述集装箱进行着箱作业。

在本实施例中，第一阈值包括方向阈值和与任意方向阈值对应设置的时间阈值，所述方向阈值包括第一方向阈值、第二方向阈值、第三方向阈值和第四方向阈值。

参阅图5，在本实施例中，可以对具体的阈值进行设置，其中x方向的稳定判断时间为4～6s，x方向的稳定边界为[-120mm,120mm]；y方向的稳定判断时间为4～6s，x方向的稳定边界为[-200mm,200mm]；z方向的稳定判断时间为1～3s，x方向的稳定边界为[-100mm,100mm]；t方向的稳定判断时间为4～6s，x方向的稳定边界为[-0.01rad,0.01rad]。

在本实施例中，通过此方法的设置，主要用于获取在一定时间段内集装箱是否处于稳定状态，通过稳定性的判断，确定集装箱的是否具有着箱的条件，其中针对于各阈值的设置可以基于经验公式进行获得，其中经验公式中的时间基于常规控制着箱平均速度下所需要的时间范围，针对于方向基于目标集卡所承载的长度以及宽度的范围。

步骤S311a.获取目标时间段内的历史误差数据，判断所述历史误差数据中是否含有第一标签数据，基于所述第一标签确定所述历史误差数据中的目标参数，基于所述目标参数对预设的控制区间进行修正得到目标控制区间，判断所述实时偏差数据与所述目标控制区间的关系，基于关系控制所述集装箱进行着箱作业。

在本实施例中，是一种与步骤S311并行可选择的控制方法，与步骤 S311中的方法不同在于，步骤S311基于稳定性的预测对于着箱可能性的判断，在步骤S311a中则是通过对于集装箱坐标值趋近状态进行预测，通过对于趋近状态的获取判断集装箱的坐标值的趋向状态。

参阅图6和图7，在本实施例中，第一标签用于表征所述历史误差数据是否存在正负值，所述目标参数为与所述采样长度所对应的半周期内的各方向的峰值，所述控制区间包括与各方向对应的控制子区间，所述控制子区间包括两个端值，基于所述目标参数对预设的控制区间进行修正得到目标控制区间，包括基于各方向的峰值以及各方向对应的控制子区间获得新的控制子区间的端值。

其中，针对于正负值的设置主要用于表征集装箱是否具有震荡周期，如果存在正负值，则说明经历过震荡。基于震荡则需要对获取对应的峰值，用于判断后续集装箱的状态。具体的，针对于峰值的获取并非获取整个震荡周期的峰值，而是获取震荡半周期时间内峰值。

其中针对于控制区间的获取基于将峰值取绝对值乘以开始趋近边界比例和结束趋近边界比例，得到控制区间。判断当前误差值是否在开始趋近边界和结束趋近边界之间，针对于不同方向其震荡半周期以及对应的趋近边界比例不同，具体可选的，针对于x方向震荡半周期为5s，开始趋近边界比例为0.7，结束趋近比例为0.2；y方向震荡半周期为6s，开始趋近边界比例为0.7，结束趋近比例为0.2；z方向震荡半周期为3s，开始趋近边界比例为0.7，结束趋近比例为0.2；t方向震荡半周期为4s，开始趋近边界比例为0.6，结束趋近比例为0.15。

具体的，判断所述与所述目标控制区间的关系，包括：判断各方向对应的所述实时误差数据是否在目标控制区间。

其中，针对于实时误差数据是否在目标控制区间主要通过对于基于实时误差数据获取对应方向的实时误差数据中的趋近变化量，基于预设置的各方向的趋近滤波值与各方向的趋近变化量进行比较，基于比较关系控制所述集装箱进行着箱作业。

在本实施例中，针对于趋紧变化量基于下述公式进行确定：

式中，σ^-表示所述的趋近变化量；k_b表示趋近方向滤波间隔，用来获得当前时刻距离趋近方向滤波间隔之前对应的误差值；|E_m-kb|表示当前时刻距离趋近方向滤波间隔之前对应的误差值的绝对值；|E_m|表示当前时刻的误差值绝对值。在本实施例中，针对于不同的方向设置有对应的趋近滤波值，分别为x方向趋近方向滤波间隔为10，趋近方向滤波值为20mm；y方向趋近方向滤波间隔为10，趋近方向滤波值为20mm；z方向趋近方向滤波间隔为10，趋近方向滤波值为50mm；t方向趋近方向滤波间隔为10，趋近方向滤波值为0.003rad。

在本实施例中，针对于具体的判定方法为：当趋近变化量大于设置的趋近方向滤波值时，认为误差值在往小的地方变化。基于误差值的变化，确定后续集装箱状态。

针对于获取到的集装箱的趋向状态位误差值向满足着箱条件状态时，确定当前误差值绝对值是否小于要求的最大误差值，所述当前误差值小于所述最大误差值，则满足着箱要求。其中，x方向所述最大误差值为300mm； y方向所述最大误差值为250mm；z方向所述最大误差值为150mm；t方向所述最大误差值为0.04rad。

本提供的两种可实现方式，通过对于集装箱的状态进行判断，确定是否进行着箱操作，当确定可进行着箱操作后，因为实时环境产生的变化，需要着箱操作过程中对于着箱过程进行二次控制，其控制逻辑基于在着箱进行时对于集装箱的实时位置数据的获得，确定是否在目标位置数据范围之内。

此过程为在进行着箱过程中任意一个时间点对于着箱状态的判断过程，其判断逻辑与步骤S310的逻辑相同，即获取集装箱的实时状态，判断集装箱的实时状态是否满足着箱处理的最低需要。针对此过程具体包括以下方法：

步骤S320.基于所述着箱状态中的可着箱状态，获取所述集装箱的实时位置数据，基于所述实时位置数据及目标位置数据获取实时误差数据。

在此过程中用于获取实时状态下的集装箱的实时误差数据，通过后续对误差数据的处理得到集装箱的着箱状态，基于着箱状态确定是否满足着箱的要求。

步骤S330.将所述实时误差数据与预设的第二阈值进行比较，得到第一比较结果。

在本实施例中，此过程具体第二阈值为失败边界，判断实时误差数据是否超出失败边界，其中失败边界用于表征集装箱着箱的误差最大边界，因为集装箱受到外力的影响非线性影响，所以针对于是否处于误差最大边界通过趋势判断法进行判断，其逻辑与步骤S311a中的逻辑近似，引入远离方向滤波间隔获得误差远离变化量，通过远离变化量预测是否超出误差最大边界，通过以下公式进行说明：

σ⁺＝|E_m|-|E_m-kf|；

其中，σ⁺表示所述的误差远离变化量；k_f表示远离方向滤波间隔，用来获得当前时刻距离远离方向滤波间隔对应的误差值；|E_m-kf|表示当前时刻距离远离方向滤波间隔对应的误差值的绝对值；|E_m|表示当前时刻的误差值绝对值。

其中，x方向远离方向滤波间隔为10，远离方向滤波值为20mm；y方向远离方向滤波间隔为10，远离方向滤波值为20mm；z方向远离方向滤波间隔为10，远离方向滤波值为50mm；t方向远离方向滤波间隔为10，远离方向滤波值为0.003rad。

判断当前误差值是否大于失败判断最大值。可选的，x方向所述失败判断最大值为100mm；y方向所述最大误差值为80mm；z方向所述最大误差值为100mm；t方向所述最大误差值为0.01rad。

步骤S340.当所述第一比较结果在预设的第二阈值范围内时，对所述集装箱进行着箱控制。

在本实施例中，针对于控制具体操作包括是否执行着箱工作以及对于正在进行中的着箱工作进行停止，其触达的机制都基于步骤S230中的判断结果。

相比于现有技术，本实施例提供的技术方案通过上述技术方案，通过获取实时误差数据，以及通过对实时误差数据进行处理后能够实现在着箱判断位置判断各个方向的误差趋势，将误差趋势判断分成趋近判断和稳定判断两种类型，分别适应与集装箱位置控制较好的无干扰场景和集装箱有一定晃动的带干扰场景。并且通过判断的各个方向的误差趋势，实现对未来集装箱状态的预估，从而控制集装箱将会向着目标位置移动，此时开始执行着箱动作，从而提高集装箱装卸作业中的成功率，提高作业效率。并且在着箱阶段，实时检测集装箱误差趋势，估计着箱状态，对于突然的干扰能够立刻停止着箱，重新开始着箱流程，也能够提高着箱成功率，减少因为外界干扰造成的着箱失败风险。

参阅图4，本实施例还提供一种集装箱自动着箱控制装置400，应用于自动着箱系统，所述自动着箱系统包括移载小车、吊具和目标集卡，所述吊具用于将集装箱放置于所述目标集卡处，包括：实时误差数据获取模块 410，用于获取所述集装箱的实时误差数据；历史误差数据获取模块420，用于基于实时误差数据获取历史误差数据；第一比较模块430，用于将所述实时误差数据与预设的第二阈值进行比较，得到第一比较结果；控制启动模块440，用于对集装箱进行着箱启动控制。

在本实施例中，控制启动模块包括第一控制启动模块和/或第二控制启动模块。其中第一控制启动模块执行步骤S311中的处理过程，第二控制启动模块执行步骤S311a中的处理过程。

本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时可实现上述实施例中任一的集装箱自动着箱控制方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如”C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

上述实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

需要理解的是，针对上述内容没有进行名词解释的技术术语，本领域技术人员可以根据上述所公开的内容进行前后推导毫无疑义地确定其所指代的含义在此均不作限定。

本领域技术人员可以根据上述已公开的内容毫无疑义对一些预设的、基准的、预定的、设定的以及偏好标签的技术特征/技术术语进行确定，例如阈值、阈值区间、阈值范围等。对于一些未作解释的技术特征术语，本领域技术人员完全能够基于前后文的逻辑关系进行合理地、毫无疑义地推导，从而清楚、完整地实施上述技术方案。未作解释的技术特征术语的前缀，例如“第一”、“第二”、“示例”、“目标”等，可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。未作解释的技术特征术语的后缀，例如“集合”、“列表”等，也可以根据前后文进行毫无疑义地推导和确定。

本申请实施例公开的上述内容对于本领域技术人员而言是清楚完整的。应当理解，本领域技术人员基于上述公开的内容对未作解释的技术术语进行推导和分析的过程是基于本申请所记载的内容进行的，因此上述内容并不是对整体方案的创造性的评判。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于本领域技术人员来说，上述详细披露仅作为示例，而并不构成对本申请的限定。虽然此处并没有明确说明，本领域技术人员可以对本申请进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本申请中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本申请示范实施例的精神和范围。

同时，本申请使用了特定术语来描述本申请的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本申请至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同部分两次或多次提到的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本申请的至少一个实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

另外，本领域普通技术人员可以理解的是，本申请的各个方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的工序、机器、产品或物质的组合，或对他们任何新的和有用的改进。相应地，本申请的各个方面可以完全由硬件执行、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微码等)执行、也可以由硬件和软件组合执行。以上硬件或软件均可以被称为“单元”、“组件”或“系统”。此外，本申请的各方面可以表现为位于至少一个计算机可读介质中的计算机产品，所述产品包括计算机可读程序编码。

同样应当理解的是，为了简化本申请揭示的表述，从而帮助对至少一个发明实施例的理解，前文对本申请实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本申请对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims (10)

1.一种集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，应用于集装箱自动着箱系统，所述自动着箱系统包括移载小车、吊具和目标集卡，所述吊具用于将集装箱放置于所述目标集卡处；所述方法包括：

获取目标时间段内的所述集装箱的历史误差数据，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态；

基于所述着箱状态中的可着箱状态，获取所述集装箱的实时误差数据；

将所述实时误差数据与预设的第二阈值进行比较，得到第一比较结果；

当所述第一比较结果在预设的第二阈值范围内时，对所述集装箱进行着箱控制。

2.根据权利要求1所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态，包括：

获取目标时间段内的历史误差数据并判断所述历史误差数据是否处于第一阈值范围，基于判断结果控制所述集装箱进行着箱作业。

3.根据权利要求1所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，基于所述历史误差数据判断所述集装箱的着箱状态，包括：

获取目标时间段内的历史误差数据，判断所述历史误差数据中是否含有第一标签数据，基于所述第一标签确定所述历史误差数据中的目标参数，基于所述目标参数对预设的控制区间进行修正得到目标控制区间，判断所述实时偏差数据与所述目标控制区间的关系，基于关系控制所述集装箱进行着箱作业。

4.根据权利要求3所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，所述历史误差数据基于多个时间段内的实时误差数据进行获得，所述实时误差数据的获得基于所述集装箱的实时位置数据以及目标位置数据获得；所述集装箱的实时位置数据为多个方向的坐标数据，多个方向包括以所述移载小车正方向的第一方向，以所述移载小车司机视角左方向的第二方向，以所述移载小车竖直向上的第三方向和相对于所述目标集卡的第四方向。

5.根据权利要求4所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，基于所述实时位置数据及目标位置数据获取实时误差数据，包括：

获取所述集装箱的第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值，基于所述第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值与预设的目标位置的第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值得到包括第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的实时误差数据。

6.根据权利要求5所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，获取所述集装箱的第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值，包括：

获取所述吊具实时坐标数据分别在所述第一方向、第二方向、第三方向、第四方向与所述移载小车实时坐标数据的映射值为第一数值；

获取所述目标集卡实时坐标数据分别在所述第一方向、第二方向、第三方向和第四方向与所述移载小车实时坐标数据的映射值为第二数值；

基于所述第一数值和第二数值差获取所述集装箱在第一方向、第二方向、第三方向和第四方向的坐标值；所述第四方向为所述集装箱相对所述目标集卡具有角度的方向。

7.根据权利要求6所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，所述第一阈值包括方向阈值和与任意方向阈值对应设置的时间阈值，所述方向阈值包括第一方向阈值、第二方向阈值、第三方向阈值和第四方向阈值。

8.根据权利要求6所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，所述第一标签用于表征所述历史误差数据是否存在正负值，所述目标参数为与采样长度所对应的半周期内的各方向的峰值，所述控制区间包括与各方向对应的控制子区间，所述控制子区间包括两个端值，基于所述目标参数对预设的控制区间进行修正得到目标控制区间，包括基于各方向的峰值以及各方向对应的控制子区间获得新的控制子区间的端值。

9.根据权利要求8所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，判断所述实时误差数据与所述目标控制区间的关系包括：判断各方向对应的所述实时误差数据是否在目标控制区间。

10.根据权利要求9所述的集装箱自动着箱控制方法，其特征在于，还包括：获取所述实时误差数据中各方向的趋近变化量，基于预设置的各方向的趋近滤波值与各方向的趋近变化量进行比较，基于比较关系控制所述集装箱进行着箱作业。

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