CN116734831A - 小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥 - Google Patents

小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥 Download PDF

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CN116734831A CN202310607017.2A CN202310607017A CN116734831A CN 116734831 A CN116734831 A CN 116734831A CN 202310607017 A CN202310607017 A CN 202310607017A CN 116734831 A CN116734831 A CN 116734831A
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Abstract

本申请提供了小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥，解决了现有技术中小车运行至海侧时，对小车的定位精度较低的技术问题。本申请提供的岸桥用小车的位姿测量方法，当岸桥用小车行驶至海侧时，通过检测岸桥用小车在行驶方向上的俯仰角、垂直方向上的位移变化对岸桥用小车的位姿数据进行修正，并修正岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，即修正后的岸桥用小车的位姿数据包括在主梁上的水平位置数据、行驶方向上的俯仰角以及高度数据，而高度数据则为经过位移变化进行修正后的高度数据，提高了岸桥用小车在海侧行驶时位姿数据的精确度，进而提高了吊装过程中的控制精度，提高了生产效率。

Description

小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥
技术领域
本申请涉及岸桥技术领域，具体涉及小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥。
背景技术
近年来随着港口物流的快速发展，集装箱运输在港口装卸中占的比重越来越大。集装箱岸边起重机(简称岸桥)是集装箱码头沿岸应用最广泛的集装箱起重机。它的主要功能是在海侧与陆侧之间装卸和运输标准集装箱，进而完成海侧和陆侧之间的集装箱运输。随着集装箱码头的吞吐量急剧增加，集装箱运输船舶的不断增大，劳动力成本的不断上升，以及环境保护理念的不断增强，码头对岸桥的自动化程度要求越来越强烈。自动化岸桥已成为实现集装箱码头无人化的关键技术装备之一。
当岸桥远控系统进行自动化作业规划及安全防撞时，需对小车进行定位。但是目前当小车运行至海侧时，对小车的定位精度较低。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥，解决了现有技术中小车运行至海侧时，对小车的定位精度较低的技术问题。
作为本申请的第一方面，本申请提供了一种岸桥用小车的位姿测量方法，包括：当所述岸桥用小车运动至海侧上的主梁时，获取所述岸桥用小车的俯仰角数据；获取所述岸桥用小车的垂直方向上的测量高度数据，所述垂直方向与所述主梁的长度延伸方向垂直；获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化；获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，所述水平方向与所述主梁的长度延伸方向平行；以及根据所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化对所述岸桥用小车的测量高度数据进行修正，以确定所述岸桥用小车的高度数据；其中，所述岸桥用小车的位姿包括所述岸桥用小车的水平位置数据、高度数据以及俯仰角数据。
在一种可能的实现方式中，岸桥包括陆侧门框；海侧门框；横跨固定在所述海侧门框和所述陆侧门框上的主梁；岸桥用小车，所述岸桥用小车沿着所述主梁移动；安装在岸桥用小车上的2D激光器以及倾角传感器；以及安装在主梁下的参考板；其中，所述获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化，包括：获取所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第一垂直距离；获取所述2D激光器测量得到的所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离；获取所述2D激光器检测到的所述参考板的顶点的第一测量出射角；以及根据所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第一垂直距离、所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离以及所述参考板的顶点的第一测量出射角，计算所述岸桥用小车在垂直方向上的位移变化；其中，所述获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，包括：根据所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离以及所述参考板的顶点的第一测量出射角计算所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据。
在一种可能的实现方式中，获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化，还包括：获取所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差；以及根据所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第一垂直距离、所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离、所述参考板的顶点的第一测量出射角以及所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差，计算所述岸桥用小车在垂直方向上的位移变化；其中，所述获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，包括：根据所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离、所述参考板的顶点的第一测量出射角以及所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差，计算所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据。
在一种可能的实现方式中，获取所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差，包括：当所述岸桥用小车运动至陆侧上的主梁时，获取所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第二垂直距离；获取所述2D激光器测量得到的所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第二直线距离；获取所述2D激光器检测到的所述参考板的顶点的第二测量出射角；以及根据所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第二垂直距离、所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第二直线距离以及所述参考板的顶点的第二测量出射角，计算所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差。
作为本申请的第二方面，本申请提供了一种岸桥用小车的位姿测量控制器，包括：数据获取模块，用于当所述岸桥用小车运动至海侧上的主梁时，获取所述岸桥用小车的俯仰角数据；获取所述岸桥用小车的垂直方向上的测量高度数据，所述垂直方向与所述主梁的长度延伸方向垂直；计算模块，用于获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化，以及获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，所述水平方向与所述主梁的长度延伸方向平行；以及修正模块，用于根据所述岸桥用小车在水平方向上的位移变化对所述岸桥用小车的测量高度数据进行修正，以确定所述岸桥用小车的高度数据；其中，所述岸桥用小车的位姿包括所述岸桥用小车的水平位置数据、高度数据以及俯仰角数据。
作为本申请的第三方面，本申请提供了一种岸桥用小车的位姿测量系统，2D激光器，所述2D激光器安装在岸桥用小车下方；倾角传感器，所述倾角传感器安装在所述岸桥用小车下方，所述倾角传感器用于检测所述岸桥用小车的俯仰角；安装在主梁下的参考板；以及上述所述的位姿测量控制器，所述位姿测量控制器分别与所述2D激光器、所述倾角传感器通信连接。
在一种可能的实现方式中，所述2D激光器以及所述倾角传感器安装在同一个安装平台上。
在一种可能的实现方式中，所述参考板安装在岸桥的擦窗平台下方。
在一种可能的实现方式中，所述参考板的中心线与所述岸桥用小车在位于陆侧上方的主梁时所述2D激光器的激光扫描线重合。
作为本申请的第四方面，本申请提供了一种岸桥，包括：陆侧门框；海侧门框；横跨固定在所述海侧门框和所述陆侧门框上的主梁；岸桥用小车，所述岸桥用小车沿着所述主梁移动；以及上述所述的位姿测量系统。
本申请提供的岸桥用小车的位姿测量方法，当岸桥用小车行驶至海侧时，通过检测岸桥用小车在行驶方向上的俯仰角以及垂直方向上的位移变化对岸桥用小车的位姿数据进行修正，并修正岸桥用小车在水平方向上的位置数据，即修正后的岸桥用小车的位姿数据包括在主梁上的水平位置数据、行驶方向上的俯仰角以及高度数据，而高度数据则为经过位移变化进行修正后的高度数据，解决了现有技术中海侧主梁的结构发生结构变形，而使得岸桥用小车的中心在起升方向会产生位置变化ΔZ以及俯仰角而导致的位姿数据测量不精确的技术问题，提高了岸桥用小车在海侧行驶时位姿数据的精确度，进而提高了吊装过程中的控制精度，提高了生产效率。
附图说明
通过结合附图对本申请实施例进行更详细的描述，本申请的上述以及其他目标、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中，相同的参考标号通常代表相同部件或步骤。
图1所示为本申请一实施例提供的一种岸桥的结构示意图；
图2所示为本申请另一实施例提供的一种岸桥的结构示意图；
图3所示为本申请一实施例提供的一种岸桥用小车的位姿测量方法的流程示意图；
图4所示为本申请另一实施例提供的一种岸桥用小车的位姿测量方法的流程示意图；
图5所示为岸桥用小车行驶至海侧上方的主梁时，2D激光器、参考板之间的关系图；
图6所示为本申请另一实施例提供的一种岸桥用小车的位姿测量方法的流程示意图；
图7所示为岸桥用小车行驶至海侧上方的主梁时，2D激光器、参考板之间的关系图；
图8所示为本申请另一实施例提供的一种岸桥用小车的位姿测量方法的流程示意图；
图9所示为岸桥用小车行驶至陆侧上方的主梁时，2D激光器、参考板之间的关系图；
图10所示为本申请另一实施例提供的一种岸桥用小车的位姿测量控制器的工作原理图；
图11所示为本申请另一实施例提供的一种岸桥用小车的位姿测量控制系统的工作原理图；
图12所示为本申请一实施例提供的电子设备的工作原理图。
附图标记：
100-岸桥用小车；200-陆侧门框；300-海侧门框；400-主梁；401-前主梁；402-后主梁；600-2D激光器；700-倾角传感器；800-参考板；900-擦窗平台；
10-位姿测量控制器；11-数据获取模块；12-计算模块；13-修正模块；
60-电子设备；61-处理器；62-存储器；63-输入装置；64-输出装置
具体实施方式
本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
申请概述
图1所示为本身请提供的一种岸桥的结构示意图，如图1所示，岸桥包括：陆侧门框，海侧门框，横跨且固定在海侧门框以及陆侧门框上的主梁，主梁包括前主梁和后主梁，其中，前主梁位于海侧门框上方，后主梁位于陆侧门框上，即前主梁位于海侧，后主梁位于陆侧。
当岸桥用小车行驶至海侧时，即岸桥用小车行驶至前主梁上时，在往海侧行驶时，前主梁的结构将会发生结构变形，如图1所示，前主梁发生了结构变形会使得岸桥用小车的中心在起升方向(即与主梁垂直方向，也可成为垂直方向)会产生位置变化ΔZ，岸桥用小车在运行方向产生俯仰角ɑ，因此安装在岸桥用小车上的传感器的测量值也会产生较大的误差，从而导致检测到的岸桥用小车的姿态数据与岸桥用小车的真实姿态数据产生较大的误差，即降低了对岸桥用小车的定位精度，从而降低了岸桥的吊装效率。
因此，本申请提供了一种岸桥用小车的位姿测量方法及测量控制器、测量系统及岸桥，当岸桥用小车行驶至海侧时，通过检测岸桥用小车在行驶方向上的俯仰角以及垂直方向上的位移变化对岸桥用小车的位姿数据进行修正，并修正岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，即修正后的岸桥用小车的位姿数据包括在主梁上的水平位置数据、行驶方向上的俯仰角以及高度数据，而高度数据则为经过位移变化进行修正后的高度数据，解决了现有技术中海侧主梁的结构发生结构变形，而使得岸桥用小车的中心在起升方向会产生位置变化ΔZ以及俯仰角而导致的位姿数据测量不精确的技术问题，提高了岸桥用小车在海侧行驶时位姿数据的精确度，进而提高了吊装过程中的控制精度，提高了生产效率。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
示例性岸桥
图2所示为本申请另一实施例提供的岸桥的结构示意图，如图2所示，该岸桥包括：陆侧门框200；海侧门框300；横跨固定在海侧门框300和陆侧门框200上的主梁400；岸桥用小车100，岸桥用小车100沿着主梁400移动；安装在岸桥用小车100上的2D激光器600以及倾角传感器700，其中，倾角传感器700用于检测岸桥用小车100在主梁400上行驶时的俯仰角；以及安装在主梁400下的参考板800。
具体的，2D激光器600可以对岸桥用小车100的后方进行平面扫描以获取扫描数据，并根据扫描数据来确定岸桥用小车100与参考板800之间的距离等。例如2D激光器600可以采用2D脉冲式激光扫描传感器，通过激光束的扫描来获得岸桥用小车100行驶后方物体表面(例如参考板800表面)的点云数据，并根据点云数据测量物体的形状、尺寸和位置信息等信息，即可根据参考板800表面的点云数据确定岸桥用小车100与参考板800之间的位置数据。
可选的，在选择参考板800以及岸桥用小车100的具体安装位置时，岸桥用小车100位于陆侧上方的主梁400(即后主梁402)时，2D激光器600的激光扫描线与参考板800的中心线重合。
具体的，如图2所示，岸桥还包括擦窗平台900，擦窗平台900是一种用于清洗岸桥外墙和窗户的设备。它通常由一个平台和一些吊臂组成，可以沿着岸桥的外墙移动，并可以提供一个稳定的工作平台，使工人可以安全地进行清洗和维护工作。擦窗平台900通常由电动或液压系统驱动，并配备安全设备，如安全带、防护网等，以确保工作人员的安全。如图2所示，参考板800安装在擦窗平台900靠近海侧的一侧。
示例性测量方法
作为本申请的第二方面，本申请还提供了一种岸桥用小车的位姿测量方法，用于测量上述所述的岸桥中的岸桥用小车100在作业过程中的位姿。图3所示为本申请一实施例提供的岸桥用小车的位姿测量方法的流程示意图，如图3所示，该岸桥用小车的位姿测量方法包括如下步骤：
步骤S100：当岸桥用小车100运动至海侧上的主梁400时，获取岸桥用小车100的俯仰角数据；
具体的，由于岸桥用小车100行驶至海侧上的主梁400(即前主梁401)时，海侧上的主梁400由于会发生结构变形，即前主梁401的结构将会发生结构变形，如图2所示，前主梁401发生了结构变形会使得岸桥用小车100的中心在起升方向(即与主梁400垂直方向，也可成为垂直方向)会产生位置变化ΔZ，岸桥用小车100在运行方向产生俯仰角ɑ。步骤S200则为通过安装在岸桥用小车100上的倾角传感器700来检测岸桥用小车100在运行方向所产生的俯仰角ɑ。
步骤S200：获取岸桥用小车100的垂直方向上的测量高度数据，垂直方向与主梁400的长度延伸方向垂直；
具体的，岸桥用小车100的垂直方向上的测量高度数据可以根据激光器以及高度传感器来进行测量。
垂直方向与主梁400的长度延伸方向垂直，也为吊具的提升方向。
步骤S300：获取岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化；
如上述所述，岸桥用小车100行驶至海侧上的主梁400(即前主梁401)时，海侧上的主梁400由于会发生结构变形，即前主梁401的结构将会发生结构变形，如图2所示，前主梁401发生了结构变形会使得岸桥用小车100的中心在起升方向(即与主梁400垂直方向，也可成为垂直方向)会产生位置变化ΔZ，因此，通过检测在垂直方向产生的位置变化ΔZ，即可对步骤S200中获取的测量高度数据进行修正。
步骤S400：获取岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据，水平方向与主梁400的长度延伸方向平行。即水平方向与垂直方向垂直。
步骤S500：根据位移变化对岸桥用小车100的测量高度数据进行修正，以确定岸桥用小车100的高度数据；
根据步骤S300得到的位移变化对测量高度数据进行修正，以确定岸桥用小车100的高度数据，该岸桥用小车100的高度数据在可以精确反应岸桥用小车100的真实高度。
其中，岸桥用小车100的位姿包括岸桥用小车100在主梁400上的水平位置数据、高度数据以及俯仰角数据。
本申请提供的岸桥用小车的位姿测量方法，当岸桥用小车100行驶至海侧时，通过检测岸桥用小车100在行驶方向上的俯仰角以及垂直方向上的位移变化对岸桥用小车100的位姿数据进行修正，并修正岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，即修正后的岸桥用小车100的位姿数据包括在主梁400上的水平位置数据、行驶方向上的俯仰角以及高度数据，而高度数据则为经过位移变化进行修正后的高度数据，解决了现有技术中海侧主梁400的结构发生结构变形，而使得岸桥用小车100的中心在起升方向会产生位置变化ΔZ以及俯仰角而导致的位姿数据测量不精确的技术问题，提高了岸桥用小车100在海侧行驶时位姿数据的精确度，进而提高了吊装过程中的控制精度，提高了生产效率。
在一种可能的实现方式中，岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化的获取方式可以采取以下的方式，如图4所示，即步骤S300(获取岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化)具体包括如下步骤：
步骤S301：获取2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离；
图5所示为岸桥用小车100行驶至海侧上方的主梁400时，2D激光器600、参考板800之间的关系图，如图5所示，2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离Dl-b。
具体的，当2D激光器600安装在岸桥用小车100上后，当岸桥用小车100行驶之前，即可确定2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的垂直距离，该垂直距离即为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离Dl-b。
步骤S302：获取2D激光器600测量得到的2D激光器600与参考板800的顶点之间的第一直线距离；
具体的，2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一直线距离de可以根据2D激光器600对参考板800的表面进行扫描，获取参考板800表面的点云数据，并根据点云数据计算得到。
步骤S303：获取2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第一测量出射角θe；
具体的，2D激光器600对参考板800的表面进行扫描，获取参考板800表面的点数数据，并根据点云数据确定第一测量出射角θe。
步骤S304：根据2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离、2D激光器600与参考板800的顶点之间的第一直线距离de以及参考板800的顶点的第一测量出射角θe，计算岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化ΔZ。
具体的，位移变化ΔZ的具体计算公式如下式(一)：
ΔZ＝Dl-b―decosθe 式(一)
其中，在式(一)中，ΔZ为位移变化，Dl-b为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离；θe为2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第一测量出射角；de为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一直线距离。
步骤S400(获取岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据)具体包括如下步骤：
步骤S401：根据2D激光器600与参考板800的顶点之间的第一直线距离de、参考板800的顶点的第一测量出射角θe计算岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据S。
具体的，岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据S的具体计算公式如下式(二)：
S＝desinθe 式(二)
在式(二)中，S为岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据；θe为2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第一测量出射角；de为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一直线距离。
在本申请另一种可能的实现方式中，如图6所示，在步骤S403与步骤S404之间，岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化的获取方式可以采取以下的方式，即步骤S400(获取岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化)还包括如下步骤：
步骤S305：获取2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差θ0；
图7所示为2D激光器600、参考板800之间的关系图，如图7所示，初始安装偏差θ0可以为2D激光器600在垂直方向上向右偏离了θ0，此时可称为初始安装偏差为正偏差。能够理解的为，初始安装偏差θ0可以为2D激光器600在垂直方向上向左偏离了θ0，此时可成为初始安装偏差为负偏差。
步骤S306：根据2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离、2D激光器600与参考板800的顶点之间的第一直线距离、参考板800的顶点的第一测量出射角以及2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差，计算岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化。
具体的，结合图7所示，位移变化ΔZ的具体计算公式如下式(三)：
ΔZ＝Dl-b―decos(θe-θ0) 式(三)
其中，在式(三)中，ΔZ为位移变化，Dl-b为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一垂直距离；θe为2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第一测量出射角；θ0为获取2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差；de为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一直线距离。
步骤S400(获取岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据)具体包括如下步骤：
步骤S402：根据2D激光器600与参考板800的顶点之间的第一直线距离de、参考板800的顶点的第一测量出射角θe以及2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差θ0，计算岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据S。
具体的，岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据S的具体计算公式如下式(四)：
S＝desin(θe―θ0) 式(四)
在式(二)中，S为岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据；θe为2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第一测量出射角；de为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第一直线距离；θ0为获取2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差。
在计算岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化以及在水平方向上的水平位置数据时，充分考虑到了2D激光器600在安装时，存在的初始安装偏差。进一步提高了岸桥用小车100的位姿数据的精确性，从而提高了作业效率。
可选的，如图8所示，初始安装偏差的计算方式可以包括如下步骤，即步骤S405(获取2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差)具体可包括如下步骤：
步骤S4051：当岸桥用小车100运动至陆侧上的主梁400时，获取2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的第二垂直距离；
图9所示当岸桥用小车100行驶在陆侧上的主梁400，即行驶在后主梁402上时2D激光器600、参考板800之间的关系图，如图9所示，2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第二垂直距离
具体的，当2D激光器600安装在岸桥用小车100上后，当岸桥用小车100行驶之前，即可确定2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的垂直距离，该垂直距离即为2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第二垂直距离
步骤S4052：获取2D激光器600测量得到的2D激光器600与参考板800的顶点之间的第二直线距离；
具体的，2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第二直线距离可以根据2D激光器600对参考板800的表面进行扫描，获取参考板800表面的点云数据，并根据点云数据计算得到。
步骤S4053：获取2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第二测量出射角；
具体的，2D激光器600对参考板800的表面进行扫描，获取参考板800表面的点数数据，并根据点云数据确定第二测量出射角
步骤S4054：根据2D激光器600的安装平台与参考板800的顶点之间的第二垂直距离、2D激光器600与参考板800的顶点之间的第二直线距离以及参考板800的顶点的第二测量出射角，计算2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差。
同上，当岸桥用小车100行驶至陆侧上的主梁400上时，岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化ΔZ*的计算方式如下：
由于在陆侧，主梁400的结构变形可忽略不计，即主梁400的俯仰形变可忽略不计，即岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化ΔZ*为0，此时，根据式(五)可得到式(六)，并根据式(六)可得到式(七)，即可根据式(七)计算获取2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差θ0。
在式(五)、式(六)以及式(七)中，ΔZ*为岸桥用小车100行驶至陆侧上的主梁400上时，岸桥用小车100在垂直方向上的位移变化；为岸桥用小车100行驶至陆侧上的主梁400上时，2D激光器600的平台与参考板800的顶点之间的第二垂直距离；/>为岸桥用小车100行驶至陆侧上的主梁400上时，2D激光器600测量得到的2D激光器600与参考板800的顶点之间的第二直线距离；θ0为2D激光器600在垂直方向上的初始安装偏差；/>为2D激光器600检测到的参考板800的顶点的第二测量出射角。
示例性位姿测量控制器
作为本申请的第三方面，本申请还提供了一种岸桥岸桥用小车的位姿测量控制器，图10所示为本申请提供的位姿测量控制器的工作原理图，如果图10所示，位姿测量控制器10包括：
数据获取模块11，用于当岸桥用小车运动至海侧上的主梁时，获取岸桥用小车的俯仰角数据；获取岸桥用小车的垂直方向上的测量高度数据，垂直方向与主梁的长度延伸方向垂直；
具体的，岸桥用小车的俯仰角数据可以通过倾角传感器检测，岸桥用小车的垂直方向上的测量高度数据可以通过高度传感器来检测。
数据获取模块11用于执行上述所述的岸桥用小车的位姿测量方法中的步骤S100-步骤S200。
此时，数据获取模块11与倾角传感器以及高度传感器通信连接。
计算模块12，用于获取岸桥用小车在垂直方向上的位移变化，以及计算岸桥用小车100在水平方向上的水平位置数据，水平方向与主梁400的长度延伸方向平行。即水平方向与垂直方向垂直。
计算模块12用于执行上述所述的岸桥用小车的位姿测量方法中的步骤S300-步骤S400。
修正模块13，用于根据位移变化对岸桥用小车的测量高度数据进行修正，以确定岸桥用小车的高度数据；
即修正模块13用于执行上述所述的岸桥用小车的位姿测量方法中的步骤S500。
具体的，修正模块13分别与计算模块12以及数据获取模块11通信连接。
其中，岸桥用小车的位姿包括岸桥用小车在主梁上的水平位置数据、高度数据以及俯仰角数据。
本申请提供的岸桥用小车的位姿测量控制器，当岸桥用小车行驶至海侧时，通过检测岸桥用小车在行驶方向上的俯仰角以及垂直方向上的位移变化对岸桥用小车的位姿数据进行修正，并修正岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，即修正后的岸桥用小车的位姿数据包括在主梁上的水平位置数据、行驶方向上的俯仰角以及高度数据，而高度数据则为经过位移变化进行修正后的高度数据，提高了岸桥用小车在海侧行驶时位姿数据的精确度，进而提高了吊装过程中的控制精度，提高了生产效率。
示例性系统
作为本申请的第四方面，本申请还提供了一种岸桥岸桥用小车的位姿测量系统，图11所示为本申请提供的位姿测量控制器的工作原理图，结合图2以及图11所示，位姿测量控制系统包括：
2D激光器600，2D激光器600安装在岸桥用小车下方；
倾角传感器700，倾角传感器700安装在岸桥用小车下方，倾角传感器700用于检测岸桥用小车的俯仰角；
安装在主梁下的参考板800；
以及
上述所述的位姿测量控制器10，位姿测量控制器10分别与2D激光器600、倾角传感器700通信连接。
示例性电子设备
下面，参考图12来描述根据本申请实施例的电子设备。图12所示为本申请一实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图12所示，电子设备60包括一个或多个处理器61和存储器62。
处理器61可以是中央处理单元(CPU)或者具有信息处理能力和/或信息执行能力的其他形式的处理单元，并且可以控制电子设备60中的其他组件以执行期望的功能。
存储器61可以包括一个或多个计算机程序产品，计算机程序产品可以包括各种形式的计算机可读存储介质，例如易失性存储器和/或非易失性存储器。易失性存储器例如可以包括随机存取存储器(RAM)和/或高速缓冲存储器(cache)等。非易失性存储器例如可以包括只读存储器(ROM)、硬盘、闪存等。在计算机可读存储介质上可以存储一个或多个计算机程序信息，处理器601可以运行程序信息，以实现上文的本申请的各个实施例的岸桥用小车的位姿测量方法或者其他期望的功能。
在一个示例中，电子设备60还可以包括：输入装置63和输出装置64，这些组件通过总线系统和/或其他形式的连接机构(未示出)互连。
该输入装置63可以包括例如键盘、鼠标等等。
该输出装置64可以向外部输出各种信息。该输出装置64可以包括例如显示器、通信网络及其所连接的远程输出设备等等。
当然，为了简化，图12中仅示出了该电子设备60中与本申请有关的组件中的一些，省略了诸如总线、输入/输出接口等等的组件。除此之外，根据具体应用情况，电子设备60还可以包括任何其他适当的组件。
除了上述方法和设备以外，本申请的实施例还可以是计算机程序产品，其包括计算机程序信息，计算机程序信息在被处理器运行时使得处理器执行本说明书中描述的根据本申请各种实施例的岸桥用小车的位姿测量方法中的步骤。
计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本申请实施例操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、C++等，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设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
此外，本申请的实施例还可以是计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序信息，计算机程序信息在被处理器运行时使得处理器执行本说明书根据本申请各种实施例的岸桥用小车的位姿测量方法中的步骤。
计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、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。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。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方式。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
以上所述仅为本申请创造的较佳实施例而已，并不用以限制本申请创造，凡在本申请创造的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本申请创造的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种岸桥用小车的位姿测量方法，其特征在于，包括：
当所述岸桥用小车运动至海侧上的主梁时，获取所述岸桥用小车的俯仰角数据；
获取所述岸桥用小车的垂直方向上的测量高度数据，所述垂直方向与所述主梁的长度延伸方向垂直；
获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化；
获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，所述水平方向与所述主梁的长度延伸方向平行；以及
根据所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化对所述岸桥用小车的测量高度数据进行修正，以确定所述岸桥用小车的高度数据；其中，所述岸桥用小车的位姿包括所述岸桥用小车的水平位置数据、高度数据以及俯仰角数据。
2.根据权利要求1所述的岸桥用小车的位姿测量方法，其特征在于，岸桥包括陆侧门框；海侧门框；横跨固定在所述海侧门框和所述陆侧门框上的主梁；岸桥用小车，所述岸桥用小车沿着所述主梁移动；安装在岸桥用小车上的2D激光器以及倾角传感器；以及安装在主梁下的参考板；
其中，所述获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化，包括：
获取所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第一垂直距离；
获取所述2D激光器测量得到的所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离；
获取所述2D激光器检测到的所述参考板的顶点的第一测量出射角；以及
根据所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第一垂直距离、所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离以及所述参考板的顶点的第一测量出射角，计算所述岸桥用小车在垂直方向上的位移变化；
其中，所述获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，包括：
根据所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离以及所述参考板的顶点的第一测量出射角计算所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据。
3.根据权利要求2所述的岸桥用小车的位姿测量方法，其特征在于，获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化，还包括：
获取所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差；以及
根据所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第一垂直距离、所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离、所述参考板的顶点的第一测量出射角以及所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差，计算所述岸桥用小车在垂直方向上的位移变化；
其中，所述获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，包括：
根据所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第一直线距离、所述参考板的顶点的第一测量出射角以及所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差，计算所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据。
4.根据权利要求3所述的岸桥用小车的位姿测量方法，其特征在于，获取所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差，包括：
当所述岸桥用小车运动至陆侧上的主梁时，获取所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第二垂直距离；
获取所述2D激光器测量得到的所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第二直线距离；
获取所述2D激光器检测到的所述参考板的顶点的第二测量出射角；以及
根据所述2D激光器的安装平台与所述参考板的顶点之间的第二垂直距离、所述2D激光器与所述参考板的顶点之间的第二直线距离以及所述参考板的顶点的第二测量出射角，计算所述2D激光器在垂直方向上的初始安装偏差。
5.一种岸桥用小车的位姿测量控制器，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于当所述岸桥用小车运动至海侧上的主梁时，获取所述岸桥用小车的俯仰角数据；获取所述岸桥用小车的垂直方向上的测量高度数据，所述垂直方向与所述主梁的长度延伸方向垂直；
计算模块，用于获取所述岸桥用小车在所述垂直方向上的位移变化，以及获取所述岸桥用小车在水平方向上的水平位置数据，所述水平方向与所述主梁的长度延伸方向平行；以及
修正模块，用于根据所述岸桥用小车在水平方向上的位移变化对所述岸桥用小车的测量高度数据进行修正，以确定所述岸桥用小车的高度数据；
其中，所述岸桥用小车的位姿包括所述岸桥用小车的水平位置数据、高度数据以及俯仰角数据。
6.一种岸桥用小车的位姿测量系统，其特征在于，包括：
2D激光器，所述2D激光器安装在岸桥用小车下方；
倾角传感器，所述倾角传感器安装在所述岸桥用小车下方，所述倾角传感器用于检测所述岸桥用小车的俯仰角；
安装在主梁下的参考板；以及
权利要求5所述的位姿测量控制器，所述位姿测量控制器分别与所述2D激光器、所述倾角传感器通信连接。
7.根据权利要求6所述的位姿测量系统，其特征在于，所述2D激光器以及所述倾角传感器安装在同一个安装平台上。
8.根据权利要求7所述的位姿测量系统，其特征在于，
所述参考板安装在岸桥的擦窗平台下方。
9.根据权利要求6所述的位姿测量系统，其特征在于，所述参考板的中心线与所述岸桥用小车在位于陆侧上方的主梁时所述2D激光器的激光扫描线重合。
10.一种岸桥，其特征在于，包括：
陆侧门框；
海侧门框；
横跨固定在所述海侧门框和所述陆侧门框上的主梁；
岸桥用小车，所述岸桥用小车沿着所述主梁移动；以及
权利要求7-9任一项所述的位姿测量系统。
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