CN218539045U

CN218539045U - 一种无人吊车目标位置扫描系统

Info

Publication number: CN218539045U
Application number: CN202222501860.6U
Authority: CN
Inventors: 严飞; 赫建华; 杨简; 邓强; 王长栋; 徐浪
Original assignee: Chengdu Xingyun Zhilian Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Xingyun Zhilian Technology Co ltd
Priority date: 2022-09-21
Filing date: 2022-09-21
Publication date: 2023-02-28
Anticipated expiration: 2032-09-21

Abstract

本实用新型适用于无人吊车领域，提供了一种无人吊车目标位置扫描系统，所述系统包括信息采集模块，用于采集目标的三维点云；分析模块，用于对信息采集模块采集的三维点云进行分析；判断模块，用于根据分析模块的分析结果判断目标位置的状态。本实用新型提供的一种无人吊车目标位置扫描系统提高了无人吊车作业的安全性，有效减少了吊车在运行过程中出现空吊的问题，通过判断目标位置其他物体的存放情况，有效避免了碰撞事故的发生。

Description

一种无人吊车目标位置扫描系统

技术领域

本实用新型属于无人吊车领域，特别涉及一种无人吊车目标位置扫描系统。

背景技术

吊车是起重机的俗称，起重机是起重机械的一种，是一种作循环、间歇运动的机械。一个工作循环包括：取物装置从取物地把物品提起，然后水平移动到指定地点降下物品，接着进行反向运动，使取物装置返回原位，以便进行下一次循环。

无人吊车自动作业时，虽然吊运作业的目标位置的信息通常在库区管理系统中是进行了记录的，但是在意外或异常情况下可能存在系统中的信息与实际不一致的现象，因此在执行吊运作业前对目标位置进行扫描，判断该位置是否存在物体，是避免空吊或发生碰撞事故的安全保障措施。

现有的无人吊车吊运作业的目标位置检测通常采用库区视频监控或者目标位置光电检测的方法，但使用库区视频监控通常存在受光线影响较大、误报率高的问题。如果是固定安装的摄像头，库区内有些区域会被其他物体挡住，无法监控。

若使用目标位置光电检测的方法，普遍存在着如果库区较大、存储物体的位置很多，则每个位置安装一套检测装置成本高、故障率高、维护困难，而且难以检测尺寸差别较大的物体。

实用新型内容

针对上述问题，一方面，本实用新型提供了一种无人吊车目标位置扫描系统，包括：

信息采集模块，用于采集目标的三维点云；

分析模块，用于对信息采集模块采集的三维点云进行分析；

判断模块，用于根据分析模块的分析结果判断目标位置的状态。

进一步地，所述信息采集模块包括吊车小车、扫描装置；所述吊车小车设置有扫描装置安装支架，扫描装置安装于吊车小车的扫描装置安装支架上。

进一步地，所述扫描装置安装支架位于吊车小车的一侧，扫描装置安装支架长度为15～25cm。

进一步地，所述吊车小车安装在吊车小车轨道上，吊车小车能够在所述吊车小车轨道上移动；所述吊车小车下方设置钢绳，钢绳连接吊具，吊具对目标进行吊取。

进一步地，所述信息采集模块中目标的三维点云是通过将目标表面的每个点的测距数据转换成三维直角坐标形成的点的集合。

进一步地，所述分析模块使用带有扫描控制分析程序的计算机对三维点云进行计算分析。

进一步地，所述判断模块用于：

对三维点云进行处理；

提取目标轮廓点云；

计算点云参数；

判断目标位置的状态。

进一步地，所述三维点云的处理，包括：对点云进行滤波、分割、旋转；点云参数包括：点云的宽度、高度和中心点坐标。

进一步地，所述目标位置的状态判断包括：

吊车吊取过程中目标位置的状态判断以及吊车放置过程中目标位置的状态判断。

另外一方面，本实用新型还提供了一种无人吊车，包括上述的扫描系统。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种无人吊车目标位置扫描系统提高了无人吊车作业的安全性，有效减少了吊车在运行过程中出现空吊的问题，通过判断目标位置其他物体的存放情况，有效避免了碰撞事故的发生。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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示出了本实用新型一种无人吊车目标位置扫描系统整体框图；

图2示出了本实用新型一种无人吊车目标位置扫描系统俯视图；

图3示出了本实用新型一种无人吊车目标位置扫描系统主视图；

图4示出了本实用新型一种无人吊车目标位置扫描系统钢卷位置符合要求时的扫描定位图；

图5示出了本实用新型一种无人吊车目标位置扫描系统钢卷位置不符合要求时的扫描定位图。

附图标记说明：1、扫描装置；2、钢卷；3、吊车小车轨道；4、吊车小车；5、钢绳；6、吊具；7、将要取或放的目标位置；8、地面。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提出了一种无人吊车目标位置扫描系统，包括：

信息采集模块，用于采集目标的三维点云；

分析模块，用于对信息采集模块采集的三维点云进行分析；

需要说明的是，所述信息采集模块包括吊车小车4、扫描装置1；所述吊车小车4设置有扫描装置安装支架，扫描装置1安装于吊车小车4的扫描装置安装支架上。

具体的，本实用新型实施例中扫描装置1具体为激光雷达，其中，所述激光雷达通过发射激光束探测目标的位置，所述激光雷达的其工作原理是向目标发射探测信号(激光束)，然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较，作适当处理后，就可获得目标的有关信息。它由激光发射机、光学接收机、转台和信息处理系统等组成，激光器将电脉冲变成光脉冲发射出去，光接收机再把从目标反射回来的光脉冲还原成电脉冲，送到显示器，本实用新型实施例中的显示器具体为计算机上的显示屏。

进一步地，如图2所示，所述扫描装置安装支架位于吊车小车4的一侧，扫描装置安装支架长度为15～25cm，具体的，扫描装置安装支架的长度为20cm，所述扫描装置用于采集地面目标信息。

需要说明的是，所述吊车小车安装在吊车小车轨道3上，吊车小车4能够在所述吊车小车轨道3上移动；具体的，在本实用新型实施例中，吊车在y轴方向移动，吊车小车4在x轴方向移动，如图3所示，当吊车和吊车小车4都运行到目标物体上方时，所述扫描装置1刚好对准目标位置，使用所述方法使得目标定位更加精准。

进一步地，所述吊车小车4下方设置钢绳5，钢绳5连接吊具6，吊具6对目标进行吊取。

进一步地，所述吊具6由吊具体和配重铁组成，所述吊具体是吊具6的主体部分，其由优质低合金钢和钢管拼接而成，截面为箱型结构，具有较好的抗弯曲、扭转性能，吊具6重量轻便，使用寿命长，所述配重铁起调节吊具6平衡的作用，使吊具6和被吊物的重心在一条线内。

需要说明的是所述信息采集模块中目标的三维点云是通过将目标表面的每个点的测距数据转换成三维直角坐标形成的点的集合，改变了传统将极坐标转化为直角坐标的方式，大大节约了时间。

需要说明的是，所述分析模块使用带有扫描控制分析程序的计算机对三维点云进行计算分析。

需要说明的是，所述判断模块用于：

对三维点云进行处理；

提取目标轮廓点云；

计算点云参数；

判断目标位置的状态。

进一步地，所述三维点云的处理，包括：对点云进行滤波、分割、旋转，通过对三维点云的处理，提取出目标物体的轮廓点云，根据目标位置空间中的点云数量，判断目标位置是否已存在目标物体，避免发生碰撞事故。

进一步地，所述点云参数包括：点云的宽度、高度和中心点坐标；根据点云的参数与目标物体的轮廓点云进行对比，可以判断出目标物体尺寸是否符合要求，避免空吊或误吊。

需要说明的是，所述目标位置的状态判断包括：

其中，所述吊车吊取过程中目标位置的状态判断，包括：

判断目标位置是否存在需吊取的目标，若存在需吊取的目标，进一步对目标尺寸进行判断，判断需吊取的目标尺寸是否符合要求，

若目标尺寸符合吊取要求，系统发出正常信号，吊车进行吊取作业；

否则吊车中断作业；

图4为本实用新型实施例无人吊车吊取目标的实际扫描结果，其中，底面上框线范围为将要吊取目标的目标位置，扫描结果显示目标位置存在目标，并且经与目标的轮廓点云进行对比得到目标尺寸符合要求，因此系统发出正常信号，指示吊车继续作业。

进一步地，所述吊车放置过程中目标位置的状态判断，包括：

若放置目标位置已存在目标，系统发出报警，吊车中断作业；

否则吊车进行放置作业。

图5为本实用新型实施例无人吊车进行放置目标时的实际扫描的结果，其中地面8上框线范围为将要取或放的目标位置7，扫描结果显示该位置已存在目标，因此系统发出报警，吊车中断作业。

需要说明的是，本实用新型实施例中目标具体为钢卷2。

本实用新型涉及的一种无人吊车目标位置扫描装置提高了无人吊车作业的安全性，对于无人吊车的推广应用具有很大的价值。

需要说明的是，在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系均基于附图所示的方位或位置关系。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，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实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种无人吊车目标位置扫描系统，其特征在于，包括：

信息采集模块，用于采集目标的三维点云；

分析模块，用于对信息采集模块采集的三维点云进行分析；

2.根据权利要求1所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，

所述信息采集模块包括吊车小车、扫描装置；所述吊车小车设置有扫描装置安装支架，扫描装置安装于吊车小车的扫描装置安装支架上。

3.根据权利要求2所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，

所述扫描装置安装支架位于吊车小车的一侧，扫描装置安装支架长度为15～25cm。

4.根据权利要求2所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，

所述吊车小车安装在吊车小车轨道上，吊车小车能够在所述吊车小车轨道上移动；所述吊车小车下方设置钢绳，钢绳连接吊具，吊具对目标进行吊取。

5.根据权利要求1所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，

所述信息采集模块中目标的三维点云是通过将目标表面的每个点的测距数据转换成三维直角坐标形成的点的集合。

6.根据权利要求1所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，

所述分析模块使用带有扫描控制分析程序的计算机对三维点云进行计算分析。

7.根据权利要求1所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，所述判断模块用于：

对三维点云进行处理；

提取目标轮廓点云；

计算点云参数；

判断目标位置的状态。

8.根据权利要求7所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，

所述三维点云的处理，包括：对点云进行滤波、分割、旋转；点云参数包括：点云的宽度、高度和中心点坐标。

9.根据权利要求7所述的一种无人吊车目标位置扫描系统，其中，所述目标位置的状态判断包括：

10.一种无人吊车，包括权利要求1-9任一项所述的扫描系统。