本發(fā)明屬于起重機(jī)吊取定位相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著工程機(jī)械鄰域內(nèi)關(guān)于起重機(jī)的技術(shù)不斷成熟，用戶對(duì)于起重機(jī)的要求不再僅僅局限于起重機(jī)的性能，還包括起重機(jī)的失效率、安全性、遠(yuǎn)程監(jiān)視等。為了滿足客戶的以上要求，本領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)人員已經(jīng)做出了一些研究。

目前，在碼頭等環(huán)境復(fù)雜的大型場(chǎng)地上進(jìn)行集裝箱、鋼卷的吊取作業(yè)過程中，由于吊取環(huán)境復(fù)雜，通常采用無人化吊取，雖然在90％的情況下可保證吊取準(zhǔn)確，但是仍然存在很多吊取失敗的情況。然而，吊取的一般為集裝箱、鋼卷等大型工件，一旦失敗其后果非常嚴(yán)重。同時(shí)，由于起重機(jī)吊取可視化程度不高，已然不能滿足現(xiàn)今的操作可視化要求，無法遠(yuǎn)程監(jiān)控，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)操作人員的身體造成不可彌補(bǔ)的損傷。相應(yīng)地，本領(lǐng)域存在著發(fā)展一種能夠?qū)Υ笮蜆?gòu)件的吊取過程進(jìn)行可視化監(jiān)測(cè)控制的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)的技術(shù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)，其通過集成控制中心與各個(gè)組件的相互配合，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)吊取過程的三維動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、吊具抓取裝置的位姿調(diào)整等功能，并且所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)可集成到起重機(jī)抓取生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，大幅降低起重機(jī)吊取失誤率，提高了可視化程度。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)，其包括抓取監(jiān)控中心、集成控制中心、CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件、專家數(shù)據(jù)庫(kù)、傳感檢測(cè)組件、吊具抓取控制組件、圖像處理組件、實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件、攝像組件及三維信息提取組件，其特征在于：

所述抓取監(jiān)控中心電性連接于所述集成控制中心；所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件電性連接于所述集成控制中心；所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)分別電性連接于所述圖像處理組件、所述三維信息提取組件、所述實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件及所述攝像組件；所述傳感檢測(cè)組件電性連接于所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)；所述吊具抓放控制組件電性連接于所述集成控制中心；

所述攝像組件用于獲取標(biāo)定卡圖像、目標(biāo)物體圖像及目標(biāo)區(qū)域圖像，并將獲得的圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述圖像處理組件，所述圖像處理組件用于將接收到的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳輸給所述三維信息提取組件；所述實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件用于獲取目標(biāo)物體及目標(biāo)區(qū)域的三維數(shù)據(jù)，并將獲得的所述三維數(shù)據(jù)傳輸給所述三維信息提取組件；所述三維信息提取組件用于將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行三維信息提取，并將提取到的三維信息傳輸給所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)；所述傳感檢測(cè)組件用于實(shí)時(shí)檢測(cè)吊具抓取裝置的實(shí)時(shí)位姿，并將檢測(cè)到的實(shí)時(shí)位姿數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰧＜覕?shù)據(jù)庫(kù)；所述吊具抓取控制組件用于實(shí)時(shí)接收來自所述集成控制中心的指令，并根據(jù)所述指令實(shí)時(shí)控制所述吊具抓取裝置進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)集裝箱或者鋼卷的抓放；所述集成控制中心用于將來自所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)于吊具抓取裝置、目標(biāo)物體及目標(biāo)區(qū)域的三維信息傳輸給所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件，并控制所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件實(shí)時(shí)顯示所述吊具抓取裝置抓取所述目標(biāo)物體的動(dòng)態(tài)圖，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)吊取過程的可視化監(jiān)測(cè)。

進(jìn)一步的，所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置于起重機(jī)上，其用于將來自所述三維信息提取組件的三維信息及來自所述傳感檢測(cè)組件的實(shí)時(shí)位姿數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存，并傳輸給所述集成控制中心。

進(jìn)一步的，所述集成控制中心用于實(shí)時(shí)接收來自所述抓取監(jiān)控中心的控制指令，并將來自所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)信息傳輸給所述抓取監(jiān)控中心，所述抓取監(jiān)控中心根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息而實(shí)時(shí)發(fā)出所述控制指令給所述集成控制中心，所述集成控制中心進(jìn)而控制所述吊具抓取控制組件進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，提高了起重機(jī)吊取的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步的，所述圖像處理組件包括鋼卷圖像處理組件及集裝箱圖像處理組件，當(dāng)所述目標(biāo)物體為集裝箱時(shí)，所述集裝箱圖像處理組件處于工作狀態(tài)，所述鋼卷圖像處理組件處于閑置狀態(tài)；當(dāng)所述目標(biāo)物體為鋼卷時(shí)，所述鋼卷圖像處理組件處于工作狀態(tài)，所述集裝箱圖像處理組件處于閑置狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)傳輸接口，所述數(shù)據(jù)傳輸接口電性連接所述集成控制中心及所述抓取監(jiān)控中心。

進(jìn)一步的，所述傳感檢測(cè)組件包括設(shè)置在所述吊具抓取裝置上的位移傳感器，所述位移傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述吊具抓取裝置的位移。

進(jìn)一步的，所述傳感檢測(cè)組件還包括設(shè)置在所述吊具抓取裝置上的角度檢測(cè)傳感器，所述角度檢測(cè)傳感器用于檢測(cè)所述吊具抓取裝置的某一部分的角度。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)，其通過CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件實(shí)時(shí)顯示吊具抓取裝置抓取目標(biāo)物體的動(dòng)態(tài)圖，提高了可視化程度，信息可追溯，且可靠性較高。此外，所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)通過抓取監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)控起重機(jī)的吊取過程，并配合集成控制中心及吊具抓放控制組件實(shí)時(shí)準(zhǔn)確抓取目標(biāo)物體，提高了抓取效率及抓取準(zhǔn)確性，降低了抓取失誤率，提高了現(xiàn)場(chǎng)操作的安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是圖1中的可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)的工作流程示意圖。

圖3是圖1中的可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)處于使用狀態(tài)的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

請(qǐng)參閱圖1至圖3，本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)，所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)通過集成控制中心與各個(gè)子系統(tǒng)的相互配合，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)吊取過程的三維動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、吊具位姿調(diào)整、起重機(jī)吊取相關(guān)信息共享等功能，并且可集成到起重機(jī)抓取生產(chǎn)線現(xiàn)場(chǎng)，大幅降低了起重機(jī)的吊取失誤率，可將起重機(jī)的吊取成功率提高到95％以上，降低了起重機(jī)操作過程中對(duì)人員身體的損害。

所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)包括抓取監(jiān)控中心、數(shù)據(jù)傳輸接口、集成控制中心、CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件、專家數(shù)據(jù)庫(kù)、傳感檢測(cè)組件、吊具抓取控制組件、圖像處理組件、實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件、攝像組件及三維信息提取組件。

所述抓取監(jiān)控中心通過所述數(shù)據(jù)傳輸接口電性連接于所述集成控制中心。所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件電性連接于所述集成控制中心。所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)分別電性連接于所述圖像處理組件、所述三維信息提取組件、所述實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件及所述攝像組件。所述傳感檢測(cè)組件電性連接于所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)。所述吊具抓放控制組件電性連接于所述集成控制中心。

所述攝像組件用于獲取標(biāo)定卡圖像、目標(biāo)物體圖像及目標(biāo)區(qū)域圖像，并將獲得的圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述圖像處理組件，所述圖像處理組件將接收到的所述圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳輸給所述三維信息提取組件，所述三維信息提取組件對(duì)接收到的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行提取三維圖像信息，并將提取到的所述三維圖像信息傳輸?shù)剿鰧＜覕?shù)據(jù)庫(kù)，所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)將接收到的所述三維圖像信息儲(chǔ)存起來。本實(shí)施方式中，所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置在起重機(jī)上。

所述實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件用于獲取目標(biāo)物體及目標(biāo)區(qū)域的三維數(shù)據(jù)，并將獲得的所述三維數(shù)據(jù)傳輸給所述三維信息提取組件，所述三維信息提取組件將接收到的所述三維數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后傳輸?shù)剿鰧＜覕?shù)據(jù)庫(kù)，所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接收到的所述三維數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。

所述傳感檢測(cè)組件用于實(shí)時(shí)檢測(cè)吊具抓取裝置的實(shí)時(shí)位姿，并將檢測(cè)到的實(shí)時(shí)位姿數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰧＜覕?shù)據(jù)庫(kù)，所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)將接收到的所述實(shí)時(shí)位姿數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存。本實(shí)施方式中，所述傳感檢測(cè)組件包括設(shè)置在所述吊具抓取裝置上的位移傳感器，所述位移傳感器用于實(shí)時(shí)檢測(cè)所述吊具抓取裝置的位移；可以理解，在其他實(shí)施方式中，所述傳感檢測(cè)組件還可以包括其他類型的傳感器，如角度檢測(cè)傳感器，所述角度檢測(cè)傳感器設(shè)置在所述吊具抓取裝置上，其可以用于檢測(cè)所述吊具抓取裝置的某一部分的角度。

所述吊具抓取控制組件用于實(shí)時(shí)接收來自所述集成控制中心的指令，并根據(jù)接收到的所述指令實(shí)時(shí)控制所述吊具抓取裝置進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)集裝箱或者鋼卷的抓放。

所述集成控制中心通過所述數(shù)據(jù)傳輸接口接收來自所述抓取監(jiān)控中心的控制指令，并將來自所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)信息傳輸給所述抓取監(jiān)控中心，所述抓取監(jiān)控中心根據(jù)接收到的數(shù)據(jù)信息而實(shí)時(shí)發(fā)出所述控制指令給所述集成控制中心，所述集成控制中心進(jìn)而控制所述吊具抓取控制組件進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作，提高了起重機(jī)的準(zhǔn)確吊取。

所述集成控制中心還將來自所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)的關(guān)于所述吊具抓取裝置、所述目標(biāo)物體及所述目標(biāo)區(qū)域的三維信息傳輸給所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件，并控制所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件顯示吊具抓取裝置抓取所述目標(biāo)物體的動(dòng)態(tài)圖，實(shí)現(xiàn)了起重機(jī)吊取過程的可視化監(jiān)測(cè)。

本實(shí)施方式中，所述圖像處理組件包括鋼卷圖像處理組件及集裝箱圖像處理組件，當(dāng)所述目標(biāo)物體為集裝箱時(shí)，所述集裝箱圖像處理組件處于工作狀態(tài)，所述鋼卷圖像處理組件處于閑置狀態(tài)；當(dāng)所述目標(biāo)物體為鋼卷時(shí)，所述鋼卷圖像處理組件處于工作狀態(tài)，所述集裝箱圖像處理組件處于閑置狀態(tài)。

所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)工作時(shí)，所述攝像組件拍攝標(biāo)定卡獲取一定數(shù)量的圖片進(jìn)行雙目攝像機(jī)定位，所述實(shí)時(shí)內(nèi)外參獲取組件獲取目標(biāo)物體及目標(biāo)區(qū)域的三維數(shù)據(jù)，并將獲得的所述三維數(shù)據(jù)傳輸給所述三維信息提取組件，與此同時(shí)，所述攝像組件將獲得的圖像數(shù)據(jù)傳輸給所述圖像處理組件；針對(duì)不同的目標(biāo)物體選擇不同的圖像處理組件；所述三維信息提取組件將接收到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行處理后傳輸?shù)剿鰧＜覕?shù)據(jù)庫(kù)；所述集成控制中心實(shí)時(shí)采集所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的三維信息，并控制所述CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件實(shí)時(shí)顯示吊具抓取裝置抓取所述目標(biāo)物體的動(dòng)態(tài)圖，同時(shí)控制所述吊具抓取控制組件進(jìn)行相應(yīng)抓取動(dòng)作；所述抓取監(jiān)控中心通過所述數(shù)據(jù)傳輸接口及所述集成控制中心實(shí)時(shí)獲取來自所述專家數(shù)據(jù)庫(kù)的三維數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)所述吊具抓取裝置抓取目標(biāo)物體的過程進(jìn)行監(jiān)測(cè)及根據(jù)接收到的所述三維數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送控制指令給所述集成控制中心。

本發(fā)明提供的可視化的起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)，其通過CopyCAD軟件三維動(dòng)態(tài)顯示組件實(shí)時(shí)顯示吊具抓取裝置抓取目標(biāo)物體的動(dòng)態(tài)圖，提高了可視化程度，信息可追溯，且可靠性較高。此外，所述起重機(jī)吊取定位系統(tǒng)通過抓取監(jiān)控中心實(shí)時(shí)監(jiān)控起重機(jī)的吊取過程，并配合集成控制中心及吊具抓放控制組件實(shí)時(shí)準(zhǔn)確抓取目標(biāo)物體，提高了抓取效率及抓取準(zhǔn)確性，降低了抓取失誤率，提高了現(xiàn)場(chǎng)操作的安全性。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。