起重装置的控制的制作方法

本发明总的来说涉及控制起重装置。特别地，但不排他地，本发明涉及利用控制装置从地面高度控制工业起重机。

背景技术：

工业起重机一般沿着靠近天花板安装的导轨在纵向方向上移动。沿着主梁横向移动的滑车使得能够实现横向移动。起重装置具有用于抓取载荷的承载构件，例如吊钩、绳索、钢索或起重吊索。承载构件还可以包括起重吊杆，吊钩、抓具、链索、圆环形吊索或绳索等可以附接在起重吊杆上。承载构件可以被升起和降下。因此，可以在起重机的操作范围内沿着平面直角坐标系xyz的方向控制承载构件。

通常从地面高度控制工业起重机。起重机的使用者，即操作人员，使自己所处的位置能够使得其可以容易地看到载荷及其周围情况。特别是通过无线电控制，起重机的操作人员能使自己处于一个安全位置，对于转向方向、承载构件、载荷和周围环境具有良好的视线。

有效地使用起重机要求习惯于操作起重机的控制装置，并且更一般地，要习惯于操作起重机。在使用起重机时，应该考虑载荷需要的自由空间、周围障碍物、人员、起重机的加速度以及质量惯性对承载构件、对载荷和对起重机的影响、以及造成振动的机构。振动可能在x和y方向上发生。在某些位置处，为了避免损害，起重机的操作范围可能要受到限制。在这种情况下，在起重机中限定了(一个或若干个)限制区域，起重机不能转向到上述限制区域中。

本发明的目的是提高操作起重机的便利性和/或效率，提高安全性，或至少提供一种新的技术替代方案。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供了一种用于控制起重装置的方法，所述方法包括：

用操作人员使用的智能眼镜检测操作人员想要的目标；

检测由操作人员给出的行驶指令；以及

响应于检测到所述行驶指令，向着所述目标转向所述起重装置的承载构件或载荷。

所述智能眼镜可以是英语增强现实的装置。

可以持续进行向着所述目标转向所述起重装置的承载构件或载荷，直到距上一次检测到操作人员给出行驶指令经过了确定时段。该确定时段最大可以是：10ms(毫秒)、20ms、50ms、200ms、500ms、或者1s。

可以在使用所述起重装置期间，用所述智能眼镜将与使用所述起重装置相关的数据呈现给操作人员。

可以利用预设定位符号，在所述起重装置的操作范围内选择所述操作人员想要的目标，其中，所述定位符号用包含在所述智能眼镜中的照相机成像并被自动识别。与所述定位符号相对应的定位点，或者定位点的位置，可以被存储在存储器中，例如存储在所述起重装置的存储器中。

可以在从周围环境测量到的传感器数据中检测所述操作人员想要的目标。可以基于由包含在所述智能眼镜中的照相机拍摄的图像形成的3d点云检测所述操作人员想要的目标。

可以在下面目标中的任意一个上执行目标的自动检测和选择：形状可检测的载荷，架子或仓库位置，机床，车辆，装载区域，装载平台，一般物体(例如几何形状，如角度、中心，网格点)，或者虚拟目标，诸如由智能眼镜显示的增强现实的目标。为了选择或限定安全区域，还可以自动检测人体形态或几何形状。

从客户系统接收的产品信息和结余可以在使用起重装置的期间从架子位置显示给操作人员。

可以通过智能眼镜给操作人员提供任务单，例如用来收集仓库中的产品。

可以给操作人员提供辅助数据。辅助数据可以包括以下内容中的一项或者若干项：作为地图的路径方向；距离目标的距离和方向；绘制在空地中的通向目标的路径；目标位置的突出显示。可以用目标周围的框突出显示目标位置。这些框可以用发光突出显示。

对起重装置的转向可以在不需要操作人员的目光一直盯着目标的情况下持续进行。

如果操作人员将智能眼镜朝向与期望目标相对应的定位点，则可以在确定延迟后实现对该定位点的锁定。可以用智能眼镜清楚地识别延迟，例如使用变化的图案或倒计时器。可以向操作人员指示定位点被锁定。可以允许操作人员拒绝该目标位置被锁定。通过将智能眼镜朝向别的地方，可以拒绝定位点被锁定。可以用诸如按钮等行驶指令控制器来执行驶向锁定的定位点。在停止使用行驶指令控制器之后，操作人员可以通过智能眼镜将转向锁定到新的定位点，并继续使起重装置驶向该新锁定的定位点。

作为使用延迟的补充或者替代，可以用姿态控制器、声音控制器或者来自控制装置的指令来锁定定位点。

当用所述起重装置完成了一项任务时，为了保证质量，可以给操作人员提供机会，来利用智能眼镜的拍照功能拍摄转移后载荷的图像。该图像可以被保存。所述图像可以被存储在客户系统中。所述图像可以被存储在其它系统中，例如起重装置系统。

可以在起重装置周围的空地中设置密集的网格，其中，可以从该网格的定位点组中自由地选择操作人员想要的目标，并命令起重装置从一个定位点驶向另一个定位点。

所述智能眼镜可以配备取景器，将取景器朝向起重装置周围的空地，会生成新的定位点，起重装置可以被驶向该定位点。

所述系统可以被布置为具有学习能力。所述系统可以被布置为在某一载荷从某一位置升起时，基于先前的历史数据建议下一个位置。所述系统可以被布置为用所述智能眼镜显示所建议的路径/位置。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于起重装置的控制装置，包括：

处理器；

存储器；以及

程序代码，存储在所述存储器中，当由所述处理器执行时控制所述控制装置的操作，以使得：

利用由操作人员使用的智能眼镜检测操作人员想要的目标；

检测操作人员给出的行驶指令；以及

响应于检测到所述行驶指令，向着所述目标转向所述起重装置的承载构件或载荷。

根据本发明的第三方面，提供一种起重装置的控制单元，包括：

处理器；

存储器；

控制装置通道，用于与所述起重装置的控制装置进行数据传送；以及

程序代码，存储在所述存储器中，当由所述处理器执行时：

维持所述起重装置的承载构件的位置和速度数据；

从所述控制装置通道接收操作人员所选目标的指示；以及

向所述控制装置通道发送转向指令，将所述承载装置转向至所述操作人员所选的目标。

所述程序代码还可以被限定为使得当将所述承载装置转向至所述操作人员所选目标时，接受正被传送的载荷的数据，并说明该载荷的尺寸和/或重量。

根据本发明的第四方面，提供一种控制装置系统，所述控制装置系统包括所述控制装置和所述智能眼镜，所述控制装置和所述智能眼镜适合于能够相互传送数据。

根据本发明的第五方面，提供一种起重装置，并且被布置为通过根据本发明第二方面的控制装置或根据本发明第三方面的控制装置系统控制起重装置。

所述起重装置可以是电动桥式重机。

根据本发明的第六方面，提供一种系统，所述系统包括根据本发明前述任一个方面的起重装置和控制装置系统。

根据本发明的第七方面，提供一种计算机程序，所述计算机程序包括程序代码，所述程序代码被限定为使得通过所述起重装置的控制装置执行根据本发明第一方面的任一方法。

根据本发明的第八方面，提供一种存储介质，所述存储介质包括本发明第二、三或七方面的程序代码。

仅仅在本发明的一个方面或某些方面中描述或者已经描述本发明的不同实施例。本领域技术人员理解的是，本发明任一方面的任一实施例可以单独地或者与本发明其它实施例一起应用于本发明相同方面或不同方面的任一实施例中。

附图说明

下面参照附图以图示方式描述本发明。附图中：

图1a示出根据本发明一个实施例的系统；

图1b示出图1a系统的第二个视图；

图2示出根据本发明一个实施例的方法的示意图；

图3示出根据本发明一个实施例的起重装置的控制装置的方框图；以及

图4示出根据本发明另一实施例的自动系统的方框图，所述系统适合于支持根据本发明一个或若干实施例的操作。

具体实施方式

在下面的描述中，同样的附图标记表示同样的元件或步骤。应该注意的是，所给出的这些附图并不完全按比例绘制，主要是只用于说明的目的。

图1a和图1b示出根据本发明一个实施例的系统100。图1b示出属于该系统100的起重装置110、与定位点相对应的定位符号120、智能眼镜130、使用者即操作人员140以及载荷150。起重装置110例如为工业起重机，诸如包含一个或两个纵梁的桥式起重机。可选地，起重机为悬臂式起重机、龙门起重机或者半龙门起重机。

起重装置110包括吊升机111，吊升机111能够沿着主梁113与滑车112一起横向移动。主梁113以其两端放置在导轨114上，起重装置110能够沿着导轨114在纵向方向上移动。承载装置116，例如图1a中画出的吊钩或者例如抓具或吊索等其它承载装置，经由绳索115附接于起重装置110。起重装置还包括控制装置117，在图1中，控制装置117是无线控制装置。智能眼镜130包含照相机131。利用智能眼镜130，通过便于向操作人员140呈现数据并接收来自操作人员对起重装置的转向(steer)指令，可以便于使用起重装置110，并使得起重装置110的使用变得更加有效。为了达成这个目的，在智能眼镜130与控制装置117之间，或者在智能眼镜与控制起重装置的任何其它部件(图中未示出)之间，设有通信链路，诸如用导线形成的与控制装置的连接(例如usb连接)，或者用诸如蓝牙或wlan等与控制起重装置110的其它部件形成的无线连接。所述其它控制部件可以例如是还可以处理抗摆动功能的起重装置的控制器，即控制单元。控制装置可以是在功能上独立的自动元件，或者被连接于更大的自动系统。物理上，控制单元可以结合起重装置一起进行定位，例如作为与起重装置一起移动的部件，或者作为固定安装的部件，例如自动操作室中固定安装的部件。

智能眼镜130可以是增强现实装置，其含有屏幕，也可以含有照相机131。智能眼镜可以是例如sonysmarteyeglass^tm、epsonmoveriobt-200^tm、googleglass^tm、vizixm100smartglasses^tm或者glassup^tm。通过使用照相机131，每个起重事件的数据都可以进行保存，而且该起重机的数据可以被集成到库存管理和质量控制系统。记录在图像中的数据也可以用于维护用数据收集，例如对起重装置本身的各部分和各视图进行记录的程度。维护用数据收集可以经有线或无线方式结合于固定的自动通道420。

图2示出根据本发明一个实施例的方法的示意图，该方法包括：

用操作人员使用的智能眼镜检测210操作人员想要的目标；

检测220由操作人员140给出的行驶指令；以及

响应于检测到行驶指令，向着所述目标转向230起重装置的承载构件或载荷。

可以持续向着所述目标转向起重装置的承载构件或载荷，直到距上一次检测到操作人员给出行驶指令经过了确定时段。该确定时段最大可以是：10ms(毫秒)、20ms、50ms、200ms、500ms、或者1s。

根据载荷的路径，通过考虑源于该路径的引起摆动的推动作用，可以对摆动进行自动控制。

可以在使用起重装置期间用智能眼镜将与使用起重装置相关的数据提供给操作人员。与使用起重装置相关的数据可以包括下述内容中的一项或若干项：

–起重装置或载荷的计划路径；

–载荷的重量；

–起重装置正在使用的功能，例如选择吊起、摆动控制、低速等；

–错误情形和警报，例如当起重装置正在移动时，通知斜拉或急停，以减少对起重装置造成磨损的操作方式；

–用智能眼镜向操作人员显示裸眼不可见的起重装置的性能，例如：

○限制区域，例如过道、架子、机床、休息指定区域等，可能有不同级别的限制区域：不允许驶过限制区域/停止但可以越过边界/在特定区域只需通知

○操作人员自己设定的工作边界

○定位点

○承载构件或载荷的安全区域(例如在每个方向距所检测到的载荷形状1m，当载荷正在移动时，安全区域在运动方向上增大)，根据载荷的重量和速度动态调整安全区域

○通过在操作人员周围生成安全区域，可以确保配备有智能眼镜的操作人员的安全

○用智能眼镜可以检测到在区域中移动的其他人员，并且可以在这些人员周围生成(一个或若干个)安全区域

○在自动定位时，例如用点划线指示正在行驶的路径。

–起重装置的状态信息，例如有关操作人员目光所指向的起重装置的部件(例如吊钩单元或控制装置)的条件监控和维护数据，该部件可以包含由智能眼镜检测到的标识，或者智能眼镜检测该部件的形状。

可以利用与定位点相对应的预设定位符号选择所述操作人员想要的目标，定位符号由包含在智能眼镜中的照相机成像并自动进行检测。定位符号可以包括qr(快速响应)码。在检测出的定位符号处，可以显示与特定定位点相关的数据，例如定位点的名称、架子位置的名称，或者显示位于该定位点处的材料的数据。定位符号可以包括在预先存在的表面上形成的图案。定位符号可以包括可移动零件，在该可移动零件中形成有由智能眼镜的照相机自动检测的图案。图案可以是印制的。印制图案可以是被涂覆的。定位符号可以包括透明层，用以保护该图案。可以例如通过将qr码印制在贴纸上然后贴到存储位置的墙壁或架子或其它结构上，来形成定位符号。定位点可以附接到固定的或移动的目标上，例如附接到在自动化仓库中移动的零件上。如果能自动地实现移动目标的移动，那么会方便系统的操作。也可以在无定位符号的情况下，利用智能眼镜将定位点指示给操作人员，例如使用(一个或若干个)红外符号，或者使用3d跟踪，或者使用坐标数据。

可以从架子位置显示从客户的系统接收的产品信息和结余。可以通过智能眼镜给操作人员提供任务单，例如用来收集仓库中的产品。

可以给操作人员提供辅助数据，例如作为地图的路径方向、距离和方向、绘制在空地中的路径、突出显示目标位置(例如目标周围用发光突出显示的框)。

可以在无需操作人员的目光一直盯着目标的情况下持续进行起重装置的转向。这样，操作人员可以通过持续或以足够的频率反复地发出行驶指令，例如通过持续或以足够的频率按压按钮，执行对起重装置的控制，而且操作人员可以安全地使其目光跟随起重装置或载荷的移动。在本发明的一个实施例中，可以例如保存2、3或4个定位点，并且如果工作顺序包括在两个或更多定位点之间的反复行驶，则利用一个接受指令就可以将起重装置从一个位置简单地行驶到另一个位置，通过这种方式来完成简单的重复运行。在每个位置处，可以进行载荷的安装和/卸下，例如采用人工方式。为此目的，可以首先用智能眼镜选择所期望的定位点。可以利用该重复运行的单独停止指令退出重复运行的工作循环。可以提供按钮来起动和/或停止重复运行。在本发明的一个实施例中，可以指示重复运行的起动，例如通过在确定时段期间连续两次选择同一个目标。

如果操作人员将智能眼镜引向与其想要的目标相对应的定位点，则可以在确定延迟后实现该特定定位点的锁定(或者，按照另一种方式，例如使用姿态或声音控制，或者利用来自控制装置的指令)。可以用智能眼镜清楚地识别延迟，例如使用移动的或视觉上变化的标志显示延迟的消逝。例如按钮等控制装置117的行驶指令控制器可以被用来驶向锁定的定位点。在停止使用行驶指令控制器之后，操作人员可以通过智能眼镜锁定转向新的定位点，并继续使起重装置驶向该新锁定的定位点。

当执行了系统给出的任务时，为了保证质量，可以给操作人员提供机会，来利用智能眼镜的拍照功能拍摄转移后载荷的图像。该图像可以被存储在例如客户系统中。

可以在空地中设置密集的网格，其中，操作人员可以从该网格的定位点组中自由地选择与其想要的目标相对应的定位点，并命令起重装置从一个定位点驶向另一个定位点，通过使得网格更密，可以实现精确定位。

智能眼镜可以配备取景器，将取景器朝向空地，会生成新的定位点，起重装置可以被驶向该定位点。例如利用附接于智能眼镜的激光瞄准具(激光瞄准具在定位点上形成可见符号，例如尖头或十字)，可以将取景器的目标显示给操作人员以及其他人员。

可以与眼镜一起呈现辅助操作人员的指南，例如(起重装置的起动)、手册(初用者指南)、方位功能(训练模式，其中，起重装置只是为了训练目而虚拟运行)。

图3示出根据本发明一个实施例的用以控制起重装置的控制装置117的方框图。控制装置117包括：

处理器310；

存储器320；以及

程序代码321，存储在存储器中，当由处理器310执行时控制控制装置的操作，以使得：

利用由操作人员140使用的智能眼镜130检测210操作人员想要的目标；

检测220操作人员140发出的行驶指令；以及

响应于检测到行驶指令，向着所述目标转向230起重装置的承载构件116或载荷150。

控制装置还包括：数据传送单元i/o330，用以与控制装置117和起重装置110进行数据传送，或者与起重装置的承载构件116进行数据传送，并且在控制装置117与智能眼镜130之间传送数据；用户界面340，包括展示装置341，例如屏幕和/或指示灯；以及输入装置342，诸如一个或若干个按钮、屏幕上或其它部件上的触摸检测器，或者键或键盘。

程序代码可以从存储装置安装到控制装置117。存储装置可以例如是u盘或cd-rom或dvd盘。可选地，可以从互联网等信息网络下载程序代码。

图4示出根据本发明一个实施例的自动系统400的方框图，该自动系统适合于支持根据本发明一个或若干实施例的操作。自动系统400包括下述内容中的一项或若干项：库存管理系统410；固定自动通道420，库存管理系统与固定自动通道420具有数据传送的联系；产品控制系统430，与固定自动通道420相连；起重装置的控制单元440，与固定自动通道420相连；控制装置的无线通道450(例如局域网桥)，与固定自动通道420相连；以及控制装置117，与控制装置的无线通道450相连(如果使用有线控制装置，则不一定需要控制装置的无线通道，控制装置117可以直接或者经不同界面连接到固定自动通道420)。

上面的描述提供了本发明一些实施例的非限制性示例。但是，对于本领域技术人员应该清楚的是，本发明不受前面给出的实施例细节的限制，而是可以按照其它等同方式实现本发明。例如，控制装置可以与智能眼镜集成在一起，或者作为一个部件描述的某些部件可以用若干个部件来实现(例如若干处理器或存储器，而不是一个处理器或存储器)，或者单独描述的部件可以实现为具有若干功能的部件。

前面所描述的本发明实施例的某些特征可以在不对应使用其它特征的情况下用来获得有益效果。因此，前面的描述应该被认为是仅仅为对本发明原理的阐释，而不是对本发明的限制。本发明的范围只受所附专利权利要求书的限制。