CN117908488A - 一种基于全场调度的rtg感知作业方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于全场调度的RTG感知作业方法,包括如下步骤：RTG接收TOS发送的第一作业任务，所述第一作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间和作业AIV的车牌号；所述作业AIV接收所述TOS发送的第二作业任务，所述第二作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间；所述RTG和所述作业AIV分别通过第一GPS定位模块和第二GPS定位模块获取第一当前位置和第二当前位置，并分别通过第一路径规划模块和第二路径规划模块分别规划第一行驶路线和第二行驶路线，所述RTG和所述作业AIV分别根据第一行驶路线和第二行驶路线自动前往所述作业贝位。本发明提供的基于全场调度的RTG感知作业方法,结合RTG和AIV的互动，实现堆场内的无人化自动化作业。
Description
技术领域
本发明涉及吊装系统运输领域，尤其涉及一种基于全场调度的RTG感知作业方法。
背景技术
目前，港口对集卡进行装卸集装箱多采用人工作业的方式，轮胎式吊车(RubberTyre Gantry，简称RTG)司机操作轮胎吊对其下方的集卡进行集装箱装卸作业。人工作业的缺点在于作业效率低，且作业质量不稳定。随着码头终端操作系统(Terminal OperationSystem，简称TOS)和自动控制技术的发展，越来越多的技术应用在RTG控制领域和无人纯电智能平板车(Autonomous Intelligent Vehicles，简称AIV)上。
因此有必要提供一种基于全场调度的RTG感知作业方法，将传统的通过人工来完成RTG作业的方式转为自动控制的RTG作业方式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于全场调度的RTG感知作业方法，结合RTG和AIV的互动，实现堆场内的无人化自动化作业。
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全场调度的RTG感知作业方法，包括如下步骤：
RTG接收TOS发送的第一作业任务，所述第一作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间和作业AIV的车牌号；
所述作业AIV接收所述TOS发送的第二作业任务，所述第二作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间；
所述RTG和所述作业AIV分别通过第一GPS定位模块和第二GPS定位模块获取第一当前位置和第二当前位置，并分别通过第一路径规划模块和第二路径规划模块分别规划第一行驶路线和第二行驶路线，所述RTG和所述作业AIV分别根据第一行驶路线和第二行驶路线自动前往所述作业贝位。
优选地，所述RTG的目标检测跟踪模块实时检测识别所述作业AIV；
当所述目标检测跟踪模块识别到所述作业AIV出现之后，提取所述作业AIV的运动特征和外观特征，实现对所述作业AIV的运动状态的跟踪；
当所述目标检测跟踪模块识别到所述作业AIV到达所述作业贝位之后，所述目标检测跟踪模块向所述RTG上报所述作业AIV到位的信息。
优选地，当所述RTG接收到所述作业AIV到位的信息之后，所述RTG的字符识别模块识别所述作业AIV的车牌号；
所述字符识别模块提取所述AIV的车牌号所在的区域，对提取到的所述区域进行字符识别，获得所述作业AIV的车牌号；
如果所述作业AIV的车牌号正确，所述RTG对所述作业AIV进行引导操作；
如果所述作业AIV的车牌号不正确，所述RTG向所述作业AIV发送驶离信号，并将错误信息上报给所述TOS。
优选地，所述RTG的AIV引导模块对所述作业AIV进行引导操作包括：
在所述RTG下方预设进行抓放箱作业的AIV位置框；
使用激光雷达扫描所述作业AIV的整体轮廓，获取所述作业AIV轮廓的精确位置；
将所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓进行比较，判断所述作业AIV是否停在正确的作业位置上。
优选地，所述将所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓进行比较包括：
通过计算所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓的交并比来判断所述AIV是否停在正确的作业位置上。
优选地，如果所述作业AIV没有停在正确的作业位置上，所述RTG向所述作业AIV发送需要向前或向后方行驶的距离，直至所述作业AIV停在正确的作业位置上。
优选地，如果所述作业AIV停在正确的作业位置上，所述字符识别模块识别集装箱的箱号；
所述字符识别模块提取所述箱号所在的区域，对提取到的所述箱号所在的区域进行字符识别，获得所述集装箱的箱号；
如果所述集装箱的箱号正确，所述RTG进行集装箱的装卸任务；
如果所述集装箱的箱号不正确，所述RTG将错误信息上报给所述TOS。
优选地，所述RTG的集装箱作业模块使用所述激光雷达检测集装箱的位置和集装箱锁孔的位置，所述集装箱的位置和集装箱锁孔的位置对准之后，下放吊具抓取集装箱；
如果是进箱任务，所述吊具抓取所述作业AIV上的集装箱放到堆场指定位置；
如果是出箱任务，所述吊具抓取堆场的集装箱放到所述作业AIV上。
优选地，当所述进箱任务或所述出箱任务完成后，所述RTG向所述作业AIV发送驶离信号，所述作业AIV接收到所述驶离信号后自动驶离。
优选地，所述RTG的目标检测跟踪模块检测到所述作业AIV驶离之后，所述RTG将驶离信息上报给所述TOS。
本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明提供的基于全场调度的RTG感知作业方法,RTG接收TOS发送的第一作业任务，所述第一作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间和作业AIV的车牌号；所述作业AIV接收所述TOS发送的第二作业任务，所述第二作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间；所述RTG和所述作业AIV分别通过第一GPS定位模块和第二GPS定位模块获取第一当前位置和第二当前位置，并分别通过第一路径规划模块和第二路径规划模块分别规划第一行驶路线和第二行驶路线，所述RTG和所述AIV分别根据第一行驶路线和第二行驶路线自动前往所述作业贝位，结合RTG和AIV的互动，借助无人驾驶技术、计算机视觉技术、激光雷达感知技术，实现了堆场内的无人化自动化作业，节省了人工成本，极大地提高了港口整体的作业效率；
进一步地，在所述RTG下方预设进行抓放箱作业的AIV位置框；使用激光雷达扫描所述作业AIV的整体轮廓，获取所述作业AIV轮廓的精确位置；将所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓进行比较，判断所述作业AIV是否停在正确的作业位置上，从而实时获取作业AIV的整体轮廓；
进一步地，通过计算所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓的交并比来判断所述AIV是否停在正确的作业位置上，从而能够方便地判断作业AIV是否在预设位置内；
进一步地，如果所述作业AIV没有停在正确的作业位置上，所述RTG向所述作业AIV发送需要向前或向后方行驶的距离，直至所述作业AIV停在正确的作业位置上，从而使作业AIV能够精准到达预设的进行抓放箱作业的AIVA位置框，提高作业精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，而不是全部实施例。对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中基于全场调度的RTG感知作业方法的流程示意图；
图2为本发明实施例中基于全场调度的RTG感知作业方法中RTG和AVI的结构示意图；
图3为本发明实施例中基于全场调度的RTG感知作业方法中AIV位置框和作业AIV的整体轮廓的示意图。
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。
在以下描述中，为了提供本发明的透彻理解，阐述了很多具体的细节。然而，本发明可以在没有这些具体的细节的情况下实践，这对本领域普通该技术人员来说将是显而易见的。因此，具体的细节阐述仅仅是示例性的，具体的细节可以由奔放的精神和范围而变化并且仍被认为是在本发明的精神和范围内。
本发明所要解决的技术问题是提供一种基于全场调度的RTG感知作业方法，结合RTG和AIV的互动，实现堆场内的无人化自动化作业。
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全场调度的RTG感知作业方法，包括如下步骤：
S101：RTG12接收TOS11发送的第一作业任务，所述第一作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间和作业AIV13的车牌号；
S102：所述作业AIV13接收所述TOS11发送的第二作业任务，所述第二作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间；
S103：所述RTG12和所述作业AIV13分别通过第一GPS定位模块121和第二GPS定位模块131获取第一当前位置和第二当前位置，并分别通过第一路径规划模块122和第二路径规划模块132分别规划第一行驶路线和第二行驶路线，所述RTG12和所述作业AIV13分别根据第一行驶路线和第二行驶路线自动前往所述作业贝位。
在具体实施中，所述RTG12的目标检测跟踪模块123实时检测识别所述13作业AIV；
当所述目标检测跟踪模块123识别到所述13作业AIV出现之后，提取所述作业AIV13的运动特征和外观特征，实现对所述作业AIV13的运动状态的跟踪；
当所述目标检测跟踪模块123识别到所述作业AIV13到达所述作业贝位之后，所述目标检测跟踪模块123向所述RTG12上报所述作业AIV13到位的信息。
在具体实施中，当所述RTG12接收到所述作业AIV13到位的信息之后，所述RTG12的字符识别模块124识别所述作业AIV13的车牌号；
所述字符识别模块124提取所述作业AIV13的车牌号所在的区域，对提取到的所述区域进行字符识别，获得所述作业AIV13的车牌号；
如果所述作业AIV13的车牌号正确，所述RTG12的AIV引导模块125对所述作业AIV13进行引导操作；
如果所述作业AIV13的车牌号不正确，所述RTG12向所述作业AIV13发送驶离信号，并将错误信息上报给所述TOS11。
在具体实施中，所述RTG12对所述作业AIV13进行引导操作包括：
在所述RTG12下方预设进行抓放箱作业的AIV位置框21；
使用激光雷达扫描所述作业AIV13的整体轮廓22，获取所述作业AIV13轮廓22的精确位置；
将所述AIV位置框21和所述作业AIV13的整体轮廓22进行比较，判断所述作业AIV13是否停在正确的作业位置上。
在具体实施中，所述将所述AIV位置框21和所述作业AIV13的整体轮廓22进行比较包括：
通过计算所述AIV位置框21和所述作业AIV13的整体轮廓22的交并比来判断所述AIV13是否停在正确的作业位置上。
具体地，通过以下公式计算所述AIV位置框21和所述作业AIV13的整体轮廓22的交并比：
IOU＝(outline∩boundingbox)/(outline∪boundingbox)
其中，IOU表示交并比，outline表示AIV位置框21，boundingbox表示作业AIV13的整体轮廓22。
在具体实施中，如果所述作业AIV13没有停在正确的作业位置上，所述RT12G向所述作业AIV13发送需要向前或向后方行驶的距离，直至所述作业AIV13停在正确的作业位置上。
在具体实施中，如果所述作业AIV13停在正确的作业位置上，所述字符识别模块124识别集装箱的箱号；
所述字符识别模块124提取所述箱号所在的区域，对提取到的所述箱号所在的区域进行字符识别，获得所述集装箱的箱号；
如果所述集装箱的箱号正确，所述RTG12进行集装箱的装卸任务；
如果所述集装箱的箱号不正确，所述RTG12将错误信息上报给所述TOS11。
在具体实施中，所述RTG12的集装箱作业模块126使用所述激光雷达检测集装箱的位置和集装箱锁孔的位置，所述集装箱的位置和集装箱锁孔的位置对准之后，下放吊具抓取集装箱；
如果是进箱任务，所述吊具抓取所述作业AIV13上的集装箱放到堆场指定位置；
如果是出箱任务，所述吊具抓取堆场的集装箱放到所述作业AIV13上。
在具体实施中，当所述进箱任务或所述出箱任务完成后，所述RTG12向所述作业AIV13发送驶离信号，所述作业AIV13接收到所述驶离信号后自动驶离。
在具体实施中，所述RTG12的目标检测跟踪模块123检测到所述作业AIV13驶离之后，所述RTG12将驶离信息上报给所述TOS11。
综上，本发明提供的基于全场调度的RTG感知作业方法,RTG接收TOS发送的第一作业任务，所述第一作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间和作业AIV的车牌号；所述作业AIV接收所述TOS发送的第二作业任务，所述第二作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间；所述RTG和所述作业AIV分别通过第一GPS定位模块和第二GPS定位模块获取第一当前位置和第二当前位置，并分别通过第一路径规划模块和第二路径规划模块分别规划第一行驶路线和第二行驶路线，所述RTG和所述AIV分别根据第一行驶路线和第二行驶路线自动前往所述作业贝位，借助无人驾驶技术、计算机视觉技术、激光雷达感知技术，实现了堆场内的无人化自动化作业，节省了人工成本，极大地提高了港口整体的作业效率；
进一步地，在所述RTG下方预设进行抓放箱作业的AIV位置框；使用激光雷达扫描所述作业AIV的整体轮廓，获取所述作业AIV轮廓的精确位置；将所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓进行比较，判断所述作业AIV是否停在正确的作业位置上，从而实时获取作业AIV的整体轮廓；
进一步地，通过计算所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓的交并比来判断所述AIV是否停在正确的作业位置上，从而能够方便地判断作业AIV是否在预设位置内；
进一步地，如果所述作业AIV没有停在正确的作业位置上，所述RTG向所述作业AIV发送需要向前或向后方行驶的距离，直至所述作业AIV停在正确的作业位置上，从而使作业AIV能够精准到达预设的进行抓放箱作业的AIVA位置框，提高作业精度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，包括如下步骤：
RTG接收TOS发送的第一作业任务，所述第一作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间和作业AIV的车牌号；
所述作业AIV接收所述TOS发送的第二作业任务，所述第二作业任务包括作业类型、作业贝位、作业时间；
所述RTG和所述作业AIV分别通过第一GPS定位模块和第二GPS定位模块获取第一当前位置和第二当前位置，并分别通过第一路径规划模块和第二路径规划模块分别规划第一行驶路线和第二行驶路线，所述RTG和所述AIV分别根据第一行驶路线和第二行驶路线自动前往所述作业贝位。
2.根据权利要求1所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，所述RTG的目标检测跟踪模块实时检测识别所述作业AIV；
当所述目标检测跟踪模块识别到所述作业AIV出现之后，提取所述作业AIV的运动特征和外观特征，实现对所述作业AIV的运动状态的跟踪；
当所述目标检测跟踪模块识别到所述作业AIV到达所述作业贝位之后，所述目标检测跟踪模块向所述RTG上报所述作业AIV到位的信息。
3.根据权利要求2所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，当所述RTG接收到所述作业AIV到位的信息之后，所述RTG的字符识别模块识别所述作业AIV的车牌号；
所述字符识别模块提取所述AIV的车牌号所在的区域，对提取到的所述区域进行字符识别，获得所述作业AIV的车牌号；
如果所述作业AIV的车牌号正确，所述RTG的AIV引导模块对所述作业AIV进行引导操作；
如果所述作业AIV的车牌号不正确，所述RTG向所述作业AIV发送驶离信号，并将错误信息上报给所述TOS。
4.根据权利要求3所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，所述RTG的AIV引导模块对所述作业AIV进行引导操作包括：
在所述RTG下方预设进行抓放箱作业的AIV位置框；
使用激光雷达扫描所述作业AIV的整体轮廓，获取所述作业AIV轮廓的精确位置；
将所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓进行比较，判断所述作业AIV是否停在正确的作业位置上。
5.根据权利要求4所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，所述将所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓进行比较包括：
通过计算所述AIV位置框和所述作业AIV的整体轮廓的交并比来判断所述AIV是否停在正确的作业位置上。
6.根据权利要求4所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，如果所述作业AIV没有停在正确的作业位置上，所述RTG向所述作业AIV发送需要向前或向后方行驶的距离，直至所述作业AIV停在正确的作业位置上。
7.根据权利要求4所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，如果所述作业AIV停在正确的作业位置上，所述字符识别模块识别集装箱的箱号；
所述字符识别模块提取所述箱号所在的区域，对提取到的所述箱号所在的区域进行字符识别，获得所述集装箱的箱号；
如果所述集装箱的箱号正确，所述RTG进行集装箱的装卸任务；
如果所述集装箱的箱号不正确，所述RTG将错误信息上报给所述TOS。
8.根据权利要求7所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，所述RTG的集装箱作业模块使用所述激光雷达检测集装箱的位置和集装箱锁孔的位置，所述集装箱的位置和集装箱锁孔的位置对准之后，下放吊具抓取集装箱；
如果是进箱任务，所述吊具抓取所述作业AIV上的集装箱放到堆场指定位置；
如果是出箱任务，所述吊具抓取堆场的集装箱放到所述作业AIV上。
9.根据权利要求8所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，当所述进箱任务或所述出箱任务完成后，所述RTG向所述作业AIV发送驶离信号，所述作业AIV接收到所述驶离信号后自动驶离。
10.根据权利要求9所述的基于全场调度的RTG感知作业方法，其特征在于，所述RTG的目标检测跟踪模块检测到所述作业AIV驶离之后，所述RTG将驶离信息上报给所述TOS。
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