CN116750526B - 一种实现可动态接驳的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种实现可动态接驳的方法和系统，其中，方法包括：获取接驳母口的实际边界轮廓；通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取接驳母口的轮廓形状；将所述实际边界轮廓与轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳。本发明的接驳器件可以但不限于为集装箱，接驳设备可以但不限于为吊车，本发明可以通过实时调节接驳公口的位置，将接驳公口与接驳母口对准连接，解决了人工使用吊车上的绳索将集装箱准确捆绑，所造成捆绑时间长、效率低的问题，以及吊车对集装箱进行接驳的过程中，货车处于熄火或制动状态，引起货车耗油严重的问题。

Description

一种实现可动态接驳的方法和系统

技术领域

本发明涉及动态接驳技术领域，特别是涉及一种实现可动态接驳的方法和系统。

背景技术

随着计算机技术、互联网技术，以及线上电商平台的崛起，物流行业随之飞速发展。物流行业主要使用集装箱将货物进行装载，然后利用货车拖载集装箱进行运输。

对于需要卸载集装箱的货车而言，当货车将装有货物的集装箱（或待接驳设备）运输到指定地点后，需要将货车熄火或制动，并利用吊车对集装箱进行接驳（利用吊车将集装箱吊起），然后将集装箱放到指定的位置进行卸货，待集装箱从货车上移走后，货车才能启动开走。在吊车对集装箱进行接驳的过程中，需要人工利用吊车上的绳索将集装箱准确捆绑，捆绑过程需要较长的时间，严重影响物流的运输效率；除此之外，在吊车对集装箱进行接驳的过程中，货车处于熄火或制动状态，会引起货车耗油严重的问题。

鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本技术领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是如何解决现有货物在使用待接驳设备接驳的过程中，因需要人工使用吊车上的绳索将集装箱内准确捆绑，所造成捆绑时间长、效率低，以及吊车对集装箱进行接驳的过程中，货车处于熄火或制动状态，所引起货车耗油严重的问题。

第一方面，本发明提供了一种实现可动态接驳的方法，所述方法用于实现待接驳器件与接驳设备的动态接驳，所述待接驳器件上设置有接驳母口，所述接驳设备上设置有接驳公口，所述接驳公口上设置有环形激光雷达阵列，所述方法包括：

获取接驳母口的实际边界轮廓；

通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取所述接驳母口的轮廓形状；

将所述实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳。

优选的，所述环形激光雷达阵列内设置有多个激光雷达，所述接驳公口上设置有摄像头，所述通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取所述接驳母口的轮廓形状之前，还包括判断接驳公口是否移动到接驳母口的上方预设范围内，具体包括：

利用摄像头实时监测所述接驳母口的位置，并利用所述环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，获取每一个激光雷达扫描的返回信号；

监测相邻所述激光雷达之间的返回信号是否发生串扰；

若相邻所述激光雷达之间的返回信号发生串扰，表明接驳公口不在接驳母口的预设范围内；

若相邻所述激光雷达之间的返回信号不发生串扰，表明接驳公口在接驳母口的预设范围内。

优选的，所述若相邻所述激光雷达之间的返回信号发生串扰，表明接驳公口不在接驳母口的预设范围内之后，还包括：

摄像头监测接驳母口的位置，并将所述接驳公口向所述接驳母口移动；

利用所述环形激光雷达阵列对接驳母口进行实时扫描，实时获取每一个激光雷达扫描的返回信号；

若监测到相邻所述激光雷达之间的返回信号不发生串扰，表明接驳公口在接驳母口的预设范围内，则通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口。

优选的，每个激光雷达的光路上设置有激光器，所述通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口之前，还包括：

调节激光雷达的振荡频率，以将每个激光雷达的扫描频率都设置为第一预设值；

调节激光雷达的振荡步调，以使每一个激光雷达扫描接驳母口的步调一致，并利用环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，以获取接驳母口的轮廓形状。

优选的，所述将所述实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳，具体包括：

若接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状相同，表示接驳公口与接驳母口对准，以便于所述接驳公口与接驳母口进行接驳连接；

若接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状不相同，表示接驳公口与接驳母口未对准，则调整接驳公口的位置，重新进行扫描，直到接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状相同，以便于所述接驳公口与接驳母口进行接驳连接。

第二方面，本发明还提供了一种实现可动态接驳的系统，所述系统用于实现第一方面的实现可动态接驳的方法，所述系统包括：待接驳器件和接驳设备，所述待接驳器件上设置接驳母口，所述接驳设备上设置有接驳公口，以便于通过接驳公口与接驳母口的接驳，以实现所述待接驳器件与所述接驳设备的接驳；

所述接驳公口上设置有环形激光雷达阵列，用于对接驳母口扫描，以便于通过扫描的结果，确保所述接驳公口与所述接驳母口对准接驳。

优选的，还包括摄像头，所述摄像头设置在接驳公口上，用于监测所述接驳母口的位置，以便于将接驳公口移动到接驳母口的上方预设范围内。

优选的，所述环形激光雷达阵列包括多个激光雷达，每个激光雷达的光口扫描经过所述接驳母口的实际边界轮廓，用于扫描获取接驳母口的轮廓形状。

优选的，每个所述激光雷达上设置有激光器，用于提供所述激光雷达的扫描信号。

优选的，所述接驳母口的实际边界轮廓为圆形、正方形和正三角形中的一种或多种。

本发明通过在待接驳器件上设置接驳母口，接驳设备上设置接驳公口，利用接驳公口上设置的环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，并将接驳母口的实际边界轮廓与所述实际边界轮廓形状进行比对，根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳。本发明的接驳器件可以但不限于为集装箱，接驳设备可以但不限于为吊车，本发明可以通过实时调节接驳公口的位置，将接驳公口与接驳母口对准连接，进而实现待接驳器件与接驳设备的动态接驳，解决了人工使用吊车上的绳索与集装箱内的进行准确捆绑，所造成捆绑时间长、效率低的问题，以及吊车对集装箱进行接驳的过程中，货车处于熄火或制动状态，所引起货车耗油严重的问题。此外，本发明对于接驳公口位置的调节属于动态调节，无论待接驳器件是否在移动，只需要保证接驳公口最终与接驳母口连接即可，因此本发明既适用于静态的接驳，也适用于动态的接驳过程。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内判定接驳公口是否在接驳母口预设范围内的方法流程图；

图3是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内对于步骤303在之后的方法流程图；

图4是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内调节激光雷达的方法流程图；

图5是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内激光雷达原理的一种结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内激光雷达原理的另一种结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内激光雷达原理的又一种结构示意图；

图8是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内的环形激光雷达阵列内激光雷达的排列结构俯视图；

图9是本发明实施例提供的是本发明实施例提供的环形激光雷达阵列内两个相对设置的激光雷达第一振荡状态图；

图10是本发明实施例提供的是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内的环形激光雷达阵列内两个相对设置的激光雷达第二振荡状态图；

图11是本发明实施例提供的是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内的环形激光雷达阵列内两个相对设置的激光雷达第三振荡状态图；

图12是本发明实施例提供的是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内的环形激光雷达阵列内两个相对设置的激光雷达第四振荡状态图；

图13是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内对于步骤203的细化方法流程图；

图14是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内接驳母口的实际边界轮廓为圆形的结构示意图；

图15是本发明实施例提供的一种实现可动态接驳的方法内接驳母口的实际边界轮廓为正方形的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

本发明中术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。此外，术语“耦接”可以是实现信号传输的电性连接的方式。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1:

本发明实施例1提供了一种实现可动态接驳的方法，所述方法用于实现待接驳器件与接驳设备的动态接驳，所述待接驳器件上设置有接驳母口，所述接驳设备上设置有接驳公口，所述接驳公口上设置有环形激光雷达阵列，如图1所示，所述方法包括：

步骤201：获取接驳母口的实际边界轮廓。

本发明实施例待接驳器件可以但不限于为货车上装载的集装箱，接驳设备可以但不限于为吊车。本发明实施例的接驳母口的实际边界轮廓与接驳公口的实际边界轮廓相匹配，接驳母口与接驳公口之间可以相互连接，连接在一起后，接驳设备就可以将待接驳器件吊起，并拖离货车，从而实现接驳过程。本发明实施例的接驳母口设置在待接驳器件上，在将接驳母口设置在待接驳器件的同时，获取接驳母口的实际边界轮廓。可以理解的是，本发明实施例的接驳母口和接驳公口对应的实际边界轮廓表示所存储的接驳母口的标准参数。

值得说明的是，本发明实施例的待接驳器件通常为规则的立体结构（例如，长方体的集装箱），对应的待接驳器件的上表面的四个顶角处分别设置有接驳母口，对应的接驳设备（例如，吊车）上设置有接驳公口，并且，接驳公口的数量与接驳母口的数量相同，每个接驳母口对应一个接驳公口；将所有的接驳母口与对应的接驳公口一一连接，然后利用接驳设备将待接驳器件吊起，即完成待接驳器件与接驳设备之间的接驳。由于本发明实施例的接驳母口与接驳公口的连接方法相同，现以一个接驳公口与对应的接驳母口之间的连接进行阐述本发明实施例可实现动态接驳的方法，应当理解的是，实际上待接驳器件与接驳设备之间有多个接驳公口与对应的多个接驳母口之间的连接。

步骤202：通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取所述接驳母口的轮廓形状。

本发明实施例的环形激光雷达阵列内设置有多个激光雷达，激光雷达之间呈环形设置，形成环形激光雷达阵列。在激光雷达对接驳母口进行扫描的过程中，当激光雷达向接驳母口边界轮廓扫描时，激光雷达发射的光信号与反射的光信号之间的光程差会减小。当激光雷达在扫描接驳母口边界轮廓时，激光雷达发射的光信号与反射的光信号之间的光程差最短，通过监测反射的光信号就能获取接驳母口的轮廓形状。本发明实施例对于监测激光雷达反射的光信号，然后通过反射的光信号获取物体的轮廓形状属于现有技术，在此不做赘述。除此之外，本发明实施例的环形激光雷达阵列内的激光雷达为环形分布设置，每一个激光雷达扫描时，识别到接驳母口的轮廓形状的一部分，将所有的激光雷达扫描的轮廓形状一起呈现，就能识别到接驳母口完整的轮廓形状。值得说明的是，本发明实施例通过激光雷达扫描获取接驳母口的轮廓形状与接驳母口的实际边界轮廓并不一定相同，因此本发明实施例在阐述的过程中，使用“实际边界轮廓”表示接驳母口的实际轮廓，使用“轮廓形状”表示使用环形激光雷达阵列扫描获取的接驳母口的形状图形。

步骤203：将所述实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳。

在本发明实施例的具体应用场景中，环形激光雷达阵列设置在接驳公口上，接驳公口设置在接驳设备上，接驳设备在移动的过程会发生晃动，造成接驳公口上的环形激光雷达阵列发生晃动，进而造成激光雷达与接驳母口对准时产生偏差。此外，在接驳设备移动的过程中，当接驳公口不在接驳母口的正上方时，环形激光雷达阵列内的激光雷达光口扫描接驳母口边界轮廓时，激光雷达发射的光信号与接驳母口实际边界轮廓之间呈现出一定的倾角（不为90°）；此时通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口时，所获取的轮廓形状实际上为接驳母口的投影形状。例如，当接驳母口的实际边界轮廓为圆形时，接驳母口的投影形状可能为椭圆形；当接驳母口的实际边界轮廓为正方形时，此时接驳母口的投影形状可能为矩形或菱形（非正方形）。当接驳公口在接驳母口的正上方时，通过将接驳母口的实际边界轮廓与扫描获取的轮廓形状进行比对，若接驳母口的实际边界轮廓与扫描的轮廓形状相同时，表示接驳公口与接驳母口对准。若接驳母口的实际边界轮廓与扫描的轮廓形状不相同时，则表示接驳公口未与所述接驳母口对准，并调节接驳公口的位置，以及接驳公口与接驳母口的角度。当扫描接驳母口的实际边界轮廓与扫描获取的轮廓形状相同时，则将接驳公口向接驳母口移动，以实现接驳设备与待接驳设备之间的接驳。

本发明实施例通过在待接驳器件上设置接驳母口，接驳设备上设置接驳公口，利用接驳公口上设置的环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，并将接驳母口的实际边界轮廓与扫描获取的轮廓形状进行比对，根据比对的结果调整接驳公口的位置，使得接驳公口与接驳母口对准连接，进而实现接驳设备与待接驳设备之间的接驳。本发明的接驳器件可以但不限于为集装箱，接驳设备可以但不限于为吊车，本发明可以通过实时调节接驳公口的位置，将接驳公口与接驳母口对准连接，解决了人工使用吊车上的绳索与集装箱内的进行准确捆绑，所造成捆绑时间长、效率低的问题，以及吊车对集装箱进行接驳的过程中，货车处于熄火或制动状态，所引起货车耗油严重的问题。值得说明的是，本发明实施例对于接驳公口位置的调节属于动态调节，只需要最终确保接驳公口与接驳母口准确连接即可，因此本发明实施例既适用于静态的接驳，也适用于动态的接驳过程。

本发明实施例所述环形激光雷达阵列内设置有多个激光雷达，所述接驳公口上设置有摄像头，所述通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取所述接驳母口的轮廓形状之前，还包括判断接驳公口是否移动到接驳母口的上方预设范围内，如图2所示，具体包括：

步骤301：利用摄像头实时监测所述接驳母口的位置，并利用所述环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，获取每一个激光雷达扫描的返回信号。

在实际应用的过程中，当接驳公口上的环形激光雷达阵列距离接驳母口较远时，环形激光雷达阵列内的激光雷达之间会发生信号的串扰，并且，激光雷达所发送的光信号产生的光斑会放大，扫描获取的轮廓形状就会不准确，因此需要将接驳公口移动到接驳母口的预设范围内。在移动的过程中，使用摄像头实时监测接驳母口的位置，获取接驳公口移动的方向（接驳公口朝向接驳母口移动），将接驳公口向接驳母口的位置移动，以便于将接驳公口移动到接驳母口的预设范围内。

步骤302：监测相邻所述激光雷达之间的返回信号是否发生串扰。

其中，本发明实施例激光雷达距离接驳母口较远时，激光雷达产生的光信号在接驳母口的实际边界轮廓处扫描时，会产生发散的光斑相邻激光雷达所产生的光斑之间会发生重叠，进而使得相邻激光雷达之间的光信号发生串扰，导致通过环形激光雷达阵列扫描获取的轮廓形状不准确。

步骤303：若相邻所述激光雷达之间的返回信号发生串扰，表明接驳公口不在接驳母口的预设范围内。

本发明实施例利用激光雷达的特性，监测激光雷达的返回信号，当相邻的激光雷达之间的返回信号发生串扰时，说明扫描获得的接驳母口的轮廓形状不准确，并且接驳公口与接驳母口之间相隔较远，则需要调整接驳公口与接驳母口之间的距离。

步骤304：若相邻所述激光雷达之间的返回信号不发生串扰，表明接驳公口在接驳母口的预设范围内。

当相邻的激光雷达之间的返回信号不发生串扰时，说明通过环形激光雷达阵列扫描能获取接驳母口准确的轮廓形状，通过接驳母口的实际边界轮廓与扫描的轮廓形状进行比对，并根据比对结果对接驳公口的位置，以及接驳公口朝向接驳母口的角度进行调节，以实现对于待接驳器件与接驳设备的接驳。

当监测到所述若相邻所述激光雷达之间的返回信号发生串扰，表明接驳公口不在接驳母口的预设范围内之后，如图3所示，还包括：

步骤401：摄像头监测接驳母口的位置，并将所述接驳公口向所述接驳母口移动。

其中，本发明实施例利用摄像头监测接驳母口的位置，并将接驳母口向接驳公口移动，以将接驳公口移动到接驳母口的预设范围内。对于接驳公口的移动，本发明实施例前述已经进行了阐述，在此不做赘述。

步骤402：利用所述环形激光雷达阵列对接驳母口进行实时扫描，实时获取每一个激光雷达扫描的返回信号。

其中，本发明实施例实质是监测激光雷达所发射光信号的光程差，当激光雷达扫描到接驳母口实际边界轮廓时，激光雷达信号就会返回，光程差最小。若激光雷达未扫描到接驳母口的实际边界轮廓，则激光雷达所发射的光信号还会持续传输，直到遇到障碍物将激光雷达信号反射回来；因此，本发明实施例的可以通过光程差测量出接驳母口的轮廓形状（接驳母口的轮廓形状实际表示接驳母口实际边界轮廓在环形激光雷达阵列处的投影形状）。通过监测激光雷达扫描的返回信号，就能获取接驳母口扫描的轮廓形状。

步骤403：若监测到相邻所述激光雷达之间的返回信号不发生串扰，表明接驳公口在接驳母口的预设范围内，则通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口。

其中，当环形激光雷达阵列内的激光雷达在接驳母口上所产生的光斑不发生串扰时，表示接驳公口与接驳母口之间的距离在预设范围内，说明此时通过环形激光雷达阵列扫描获取接驳母口的轮廓形状为准确的，则通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取扫描后的轮廓形状。

由于本发明实施例是一种动态的接驳过程，在环形激光雷达阵列扫描的过程中，并不能保证每个激光雷达能同时扫描到接驳母口的实际边界轮廓。为了尽可能的减小环形激光雷达阵列的扫描误差，本发明实施例需要将环形激光雷达阵列内每个激光雷达的扫描频率尽可能的大，以消除接驳公口移动造成的误差。基于此，本发明实施例每个激光雷达的光路上设置有激光器，所述通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口之前，如图4所示，还包括：

步骤501：调节激光雷达的振荡频率，以将每个激光雷达的扫描频率都设置为第一预设值。

本发明实施例激光雷达的扫描频率设定为第一预设值，扫描频率的第一预设值的大小可以根据实际情况进行设置，第一预设值应尽可能的设置得较大。例如，第一预设值可以但不限于设定为50HZ，相对于接驳公口的移动速度，当第一预设值的设定为50HZ时，可以忽略接驳公口移动对环形激光雷达阵列的扫描误差，在此条件下，可以认为环形激光雷达阵列内的所有激光雷达能同时扫描到接驳母口，通过调节激光雷达计的振荡频率，就可以调节激光雷达的扫描频率。除此之外，对于调节激光雷达的扫描频率，主要利用激光雷达内部的MEMS芯片实现，后续会进行详细阐述，在此不做赘述。

为了实现本发明实施例使用环形激光雷达阵列对接驳母口的扫描，本发明实施例激光雷达的光路上设置有激光器2。如图5-图7所示，表示激光雷达的原理结构示意图，激光雷达包括外壳1，激光器2、光电探测器3、透镜4、MEMS芯片。其中MEMS芯片包括下基底5、反射镜6、支撑梁7、质量块8、上基底9。接下来对本发明实施例的激光雷达的原理进行阐述，本发明实施例的激光雷达通过激光器2传输光信号，然后通过透镜4传输到反射镜6上，再通过反射镜6的反射作用，将光信号反射到透镜4内，最后通过外壳1上的开口（参阅图5，图5中并未标记出）将光信号反射到壳体1之外。本发明实施例激光雷达的反射镜6设置在质量块8上，主要依靠质量块8抖动来改变激光器2的光信号传输到反射镜6上的角度，从而改变激光雷达的扫描角度，通过将质量块8的运动设置成来回抖动，进而使得光信号来回扫描；传输出去的光信号以扫描的形式传输到壳体1的开口外；通过将壳体1的开口与接驳母口的边界轮廓对齐，进而实现对于接驳母口的扫描。调节光信号的扫描频率，并通过检测光信号的扫描频率，就可以精准的将每个激光雷达的扫描频率都设置为第一预设值。如图5-图7所示，图5中的质量块8处于正中的状态，通过将质量块8来回抖动（包括逆时针抖动和顺时针抖动，其中图6为质量块8逆时针抖动的光路扫描图，图7为质量块8顺时针抖动的光路扫描图），从而实现改变激光雷达2的光信号的扫描角度的目的。对于本发明实施例激光雷达的原理参阅图5-图7所示，在此不做赘述。本发明实施例通过利用质量块8设置激光雷达扫描的频率大小属于现有技术，在此不追赘述。除此之外，对于本段落的激光雷达的内部结构在相应图5-图7做了编号，在其它段落内省去了相应的编号。

步骤502：调节激光雷达的振荡步调，以使每一个激光雷达扫描接驳母口的步调一致，并利用环形激光雷达阵列对接驳母口的实际边界轮廓进行扫描，以获取接驳母口的轮廓形状。

为了使得环形激光雷达阵列内的所有激光雷达内同时扫描到接驳母口的实际边界轮廓，本发明实施例还需要调节激光雷达的振荡步调，使得激光雷达的振荡步调相同。当监测到接驳公口与接驳母口对准后，通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，就可以准确获取接驳母口扫描后的轮廓形状。如图8所示，表示本发明实施例环形激光雷达阵列的俯视图，图8中环形激光雷达阵列内设置有8个激光雷达，8个激光雷达均匀设置在接驳公口上，形成环形激光雷达阵列。为了便于理解，选取一对相对设置的激光雷达进行阐述激光雷达扫描的步调，如图9-图12所示，假定对应的一对激光雷达使用激光雷达A和激光雷达B表示，其中，图9-图12中带箭头的虚线表示当前对应激光雷达的扫描方向，带箭头的实曲线表示激光雷达的振荡方向，例如图9所示，当前激光雷达A和激光雷达B都处于竖直向下扫描状态，并且，激光雷达A与激光雷达B向相互靠近的方向扫描，即激光雷达A与激光雷达B向相互靠近的方向振荡；对于图10-图12的描述在此不做赘述。

本发明实施例通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取接驳母口的轮廓形状，通过接驳母口的实际边界轮廓与获取的轮廓形状做比对，来判定接驳公口是否与接驳母口对准。所述将所述实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳，如图13所示，具体包括：

步骤601：若接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状相同，表示接驳公口与接驳母口对准，以便于所述接驳公口与接驳母口进行接驳连接。

其中，本发明实施例的接驳母口的形状可以为圆形、正方形，和正三角形中的一种或多种，也可以为设置为其它规整的形状，具体根据实际情况进行设置。由于接驳母口始终处于被动状态（始终与待接驳器件处于相对静止状态），使得接驳母口的边界轮廓（即接驳母口的开口轮廓）始终朝向某一具体方向（例如，始终朝向竖直向上的方向）。例如，如图14所示，假定接驳母口的实际边界轮廓为圆形，接驳公口从远离接驳母口正上方的一定距离处向接驳公口的正上方位置处移动，例如图14中从箭头下的状态向接驳母口正上方处移动（箭头为接驳公口移动方向）；在移动的过程中，垂直于接驳公口移动方向上，通过激光雷达扫描的接驳母口在垂直于接驳公口移动方向的最大距离始终不变（例如图14中，标注有双箭头的实线，垂直于接驳公口移动方向的最大距离始终为接驳母口的直径），在平行于接驳公口移动方向上，通过激光雷达扫描的接驳母口在平行于接驳公口移动方向的距离始终在变化（从小变大，直到处于环形激光雷达阵列处于接驳母口的正上方，此时激光雷达扫描的接驳母口在平行于接驳公口的距离最大，最大距离为接驳母口的直径）同理，如图15所示，假定接驳母口的实际边界轮廓为正方形时，当接驳公口不处于接驳母口的正上方时，通过环形激光雷达阵列扫描得到的接驳母口的轮廓形状为矩形或菱形；当接驳公口处于接驳母口的正上方时，通过环形激光雷达阵列扫描得到的接驳母口的轮廓形状为正方形。值得说明的是，本发明实施例对于接驳母口的实际轮廓形状可以根据实际情况进行设置，例如设置为上述的圆形或正方形，在此不做赘述。除此之外，，本发明实施例只需要考虑接驳公口移动过程中，接驳母口的轮廓形状的变化，为了便于理解，在图14-图15中画出了接驳母口的具体示意形状，在实际应用的过程中可以不用关注，例如，当接驳母口的轮廓形状为圆形时，处于接驳母口正上方扫描获得的接驳母口形状为圆形，偏离接驳母口正上方一段水平距离时，实际为圆形的接驳母口通过扫描获取的图形为椭圆形。

步骤602：若接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状不相同，表示接驳公口与接驳母口未对准，则调整接驳公口的位置，重新进行扫描，直到接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状相同，以便于所述接驳公口与接驳母口进行接驳连接。

本发明实施例接驳公口处于接驳母口正上方，并且，接驳公口沿着接驳母口实际边界轮廓投影，刚好与接驳母口的实际边界轮廓重合，即表示接驳公口与接驳母口对准。值得说明的是，本发明实施例既适合待接驳器件与接驳设备的静态接驳，也适合待接驳器件与接驳设备的动态接驳，只需要将接驳公口向接驳母口移动，并实时调节接驳公口的位置和角度，使得接驳公口与接驳母口接驳时对准即可，进而最终通过接驳公口与接驳母口准确连接，实现待接驳器件与接驳器件的接驳。

本发明实施例通过在待接驳器件上设置接驳母口，接驳设备上设置接驳公口，利用接驳公口上设置的环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，并将接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，根据比对的结果调整接驳公口的位置，以及公口的朝向角度，使得接驳公口与接驳母口对准连接，进而实现待接驳器件与接驳设备的接驳。本发明的接驳器件可以但不限于为集装箱，接驳设备可以但不限于为吊车，本发明可以通过实时调节接驳公口的位置，将接驳公口与接驳母口对准接驳，解决了人工使用吊车上的绳索将集装箱准确捆绑，所造成捆绑时间长、效率低的问题，以及吊车对集装箱进行接驳的过程中，货车处于熄火或制动状态，所引起货车耗油严重的问题。值得说明的是，本发明实施例对于接驳公口位置的调节属于动态调节，因此本发明实施例既适用于静态的接驳，也适用于动态的接驳过程。

实施例2:

本发明实施例2提供了一种实现可动态接驳的系统，所述系统用于实现本发明实施例1中的实现可动态接驳的方法，所述系统包括：待接驳器件和接驳设备，所述待接驳器件上设置接驳母口，所述接驳设备上设置有接驳公口，以便于通过接驳公口与接驳母口的接驳，以实现所述待接驳器件与所述接驳设备的接驳；所述接驳公口上设置有环形激光雷达阵列，用于对接驳母口扫描，以便于通过扫描的结果，确保所述接驳公口与所述接驳母口对准接驳。

本发明实施例2的待接驳器件可以但不限于为集装箱，接驳设备可以但不限于为吊车。所述接驳母口与所述接驳公口相匹配，当接驳公口与接驳母口对准接驳后，通过接驳设备将待接驳器件吊起，就能将待接驳器件从拖载设备（例如，货车）上吊走，完成待接驳器件的卸载过程。对于环形激光雷达阵列内部的结构，前述已经进行了阐述，在此不做赘述。

为了将本发明实施例的接驳公口移动到接驳母口的预设范围内，本发明实施例还包括摄像头，所述摄像头设置在接驳公口上，用于监测所述接驳母口的位置，以便于将接驳公口移动到接驳母口的上方预设范围内。通过摄像头就可以知晓接驳母口的具体位置，就能将接驳公口朝向接驳母口移动。

进一步的，所述环形激光雷达阵列包括多个激光雷达，每个激光雷达的光口扫描经过所述接驳母口的实际边界轮廓，用于扫描获取接驳母口的轮廓形状；每个所述激光雷达上设置有激光器，用于提供所述激光雷达的扫描信号。除此之外，本发明实施例所述接驳母口的实际边界轮廓为圆形、正方形和正三角形中的一种或多种，具体根据实际情况进行设置。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种实现可动态接驳的方法，其特征在于，所述方法用于实现待接驳器件与接驳设备的动态接驳，所述待接驳器件上设置有接驳母口，所述接驳设备上设置有接驳公口，所述接驳公口上设置有环形激光雷达阵列，所述方法包括：

获取接驳母口的实际边界轮廓；

通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取所述接驳母口的轮廓形状；

将所述实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳；

所述环形激光雷达阵列内设置有多个激光雷达，所述接驳公口上设置有摄像头，所述通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口，获取所述接驳母口的轮廓形状之前，还包括判断接驳公口是否移动到接驳母口的上方预设范围内，具体包括：

利用摄像头实时监测所述接驳母口的位置，并利用所述环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，获取每一个激光雷达扫描的返回信号；

监测相邻所述激光雷达之间的返回信号是否发生串扰；

若相邻所述激光雷达之间的返回信号发生串扰，表明接驳公口不在接驳母口的预设范围内；摄像头监测接驳母口的位置，并将所述接驳公口向所述接驳母口移动；利用所述环形激光雷达阵列对接驳母口进行实时扫描，实时获取每一个激光雷达扫描的返回信号；若监测到相邻所述激光雷达之间的返回信号不发生串扰，表明接驳公口在接驳母口的预设范围内，则通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口。

2.根据权利要求1所述的实现可动态接驳的方法，其特征在于，每个激光雷达的光路上设置有激光器，所述通过环形激光雷达阵列扫描接驳母口之前，还包括：

调节激光雷达的振荡频率，以将每个激光雷达的扫描频率都设置为第一预设值；

调节激光雷达的振荡步调，以使每一个激光雷达扫描接驳母口的步调一致，并利用环形激光雷达阵列对接驳母口进行扫描，以获取接驳母口的轮廓形状。

3.根据权利要求1所述的实现可动态接驳的方法，其特征在于，所述将所述实际边界轮廓与所述轮廓形状进行比对，并根据比对的结果调整接驳公口的位置，以使所述接驳公口与所述接驳母口连接，以实现所述待接驳器件与接驳设备的动态接驳，具体包括：

若接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状相同，表示接驳公口与接驳母口对准，以便于所述接驳公口与接驳母口进行接驳连接；

若接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状不相同，表示接驳公口与接驳母口未对准，则调整接驳公口的位置，重新进行扫描，直到接驳母口的实际边界轮廓与所述轮廓形状相同，以便于所述接驳公口与接驳母口进行接驳连接。

4.一种实现可动态接驳的系统，其特征在于，所述系统用于实现权利要求1-3任一所述的实现可动态接驳的方法，所述系统包括：待接驳器件和接驳设备，所述待接驳器件上设置接驳母口，所述接驳设备上设置有接驳公口，以便于通过接驳公口与接驳母口的接驳，以实现所述待接驳器件与所述接驳设备的接驳；

所述接驳公口上设置有环形激光雷达阵列，用于对接驳母口扫描，以便于通过扫描的结果，确保所述接驳公口与所述接驳母口对准接驳。

5.根据权利要求4所述的实现可动态接驳的系统，其特征在于，还包括摄像头，所述摄像头设置在接驳公口上，用于监测所述接驳母口的位置，以便于将接驳公口移动到接驳母口的上方预设范围内。

6.根据权利要求4所述的实现可动态接驳的系统，其特征在于，所述环形激光雷达阵列包括多个激光雷达，每个激光雷达的光口扫描经过所述接驳母口的实际边界轮廓，用于扫描获取接驳母口的轮廓形状。

7.根据权利要求6所述的实现可动态接驳的系统，其特征在于，每个所述激光雷达上设置有激光器，用于提供所述激光雷达的扫描信号。

8.根据权利要求6所述的实现可动态接驳的系统，其特征在于，所述接驳母口的实际边界轮廓为圆形、正方形和正三角形中的一种或多种。