专利名称：港口装卸自动化作业三维物位检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及港口装卸设备自动化技术，更具体地说，涉及到港口 装卸自动化作业港口装卸自动化作业三维物位检测装置。
背景技术：
港口装卸运输设备技术、码头控制管理技术、通讯技术等是港口装卸 运输管理系统的组成部分。 一个港口的自动化控制与管理水平，代表了一 个港口的现代化程度，也反映出了 一个国家交通运输发展的整体技术水平。 港口装卸设备正向大型、高效、专业化、自动化方向发展。在港口装卸自 动化作业方面，物位的检测技术一直是实现自动化作业的核心和前提，在 以往的物位检测中，多采用摄像技术进行检测，早期此种方法只能对图像 进行传输，不能实现数据的采集处理，近期采用基于数字技术的摄像系统 能同时实现数据和图像的分析处理，但往往受制于现场作业环境的影响， 数据准确度较差。且此种方法受限于位置的固定，若要全面的反应物位的 三维位置，则需要安装多套摄像设备，成本较大。
实用新^内容
本实用新型目的是针对上述的不足，提出了一种港口装卸自动化作业 港口装卸自动化作业三维物位检测装置，它利用测量传感器对港口装卸作 业中的物位进行三维检测。
为了实现上述目的，本实用新型釆用如下技术方案 该港口装卸自动化作业三维物位检测装置，在装船时对物位进行三维 检测，包括二维驱动平台，安装在装船用的装卸机械的固定臂架上；云 台，安装在所述二维驱动平台上，与所述二维驱动平台一起实现三维的运 动；测量传感器，安装在所述云台上，对物位进行三维检测；现场工控机, 获取测量传感器测量的物位的三维检测信息，并传输给控制计算机，以及
从控制计算机获取预定的运动轨迹，控制二维控制平台和云台的运动，实 现对物位的三位检测。
根据本实用新型的一实施例，所述二维驱动平台包括伺服驱动电机和 运动卡，运动卡的输出接至伺服驱动电机，伺服驱动电机驱动二维驱动平
台运动。
根据本实用新型的一实施例，所述测量传感器是具有180°的扫描角 度的激光雷达传感器。
根据本实用新型的一实施例，所述现场工控机包括通讯接口和通讯电 缆，其中通讯接口包括RS232/RS422，通讯速率为500Kbaud。
本实用新型结合二维运动驱动平台、云台和测量传感器的运动以实现 对物位及相关设备的位置三维检测，能够应用于港口装卸作业的全自动化 进程，提高了工作效率，节约了生产成本。二维运动驱动平台、云台配合 测量传感器实现了三维数据检测，实时反映了作业的现场情况，准确度较 高。该设备结构简单，实用性强。
在本实用新型中，相同的附图标记始终表示相同的特征，其中， 图1是根据本实用新型的港口装卸自动化作业三维物位检测装置的结 构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步描述本实用新型的技术方案。 首先参考图1，图1示出了一种港口装卸自动化作业三维物位检测装 置IOO，在装船时对物位进行三维检测，该装置100包括
二维驱动平台102，安装在装船用的装卸机械的固定臂架上；根据图1 所示的实施例，该二维驱动平台102由2根驱动轴102a、 102b驱动，实 现二维平面内的运动。在该实施例中，二维驱动平台102由伺服驱动电机
和运动卡进行驱动并控制其运行轨迹，运动卡的输出接至伺服驱动电机， 伺服驱动电机驱动二维驱动平台运动。实际上运动卡是一个控制模块，控 制计算机就是通过运动卡来驱动伺服驱动电机，对其实现驱动、反馈、数
据处理，最终对二维驱动平台102的控制。
云台104，安装在二维驱动平台102上，与二维驱动平台102—起实 现三维的运动。
测量传感器106，安装在云台104上，对物位进行三维检测；在图1 所示的实施例中，测量传感器106是激光雷达传感器，具有180°的扫描角度。
现场工控机(图中未示出)，获取测量传感器测量的物位的三维检测 信息，并传输给控制计算机，以及从控制计算机获取预定的运动轨迹，控 制二维控制平台和云台的运动，实现对物位的三位检测。根据一实施例， 现场工控机包括通讯接口和通讯电缆，其中通讯接口包括RS232/RS422， 通讯速率为500Kbaud。
该港口装卸自动化作业三维物位检测装置IOO的工作过程是二维驱 动平台和云台驱动测量传感器首先在坐标系XZ平面内进行180。线扫描检 测，扫描完一条线后，驱动平台按设定的运动轨迹，由转动轴绕X轴转动 一个角度，每转动一个角度，测量传感器进行一次线扫描检测，驱动平台 的转动角度范围为180。，以此来实现物位的面检测扫描；检测完XZ平面 后，驱动平台绕Y轴转动90。，将测量传感器处于ZY检测平面，测量传 感器对ZY平面进行线扫描，驱动平台配合测量传感器按照设定的运动轨迹 进行转动，每转动一个角度，测量传感器进行一次线扫描检测，以此来实 现对物位的另 一个平面的检测扫描，所述现场工控机将两次扫描的结果传 输给控制计算机，由控制计算机综合在一起，完成对物位的三维测量。
本实用新型结合二维运动驱动平台、云台和测量传感器的运动以实现 对物位及相关设备的位置三维检测，能够应用于港口装卸作业的全自动化 进程，提高了工作效率，节约了生产成本。二维运动驱动平台、云台配合
测量传感器实现了三维数据检测，实时反映了作业的现场情况，准确度较 高。该设备结构简单，实用性强。
权利要求1.一种港口装卸自动化作业三维物位检测装置，在装船时对物位进行三维检测，其特征在于，包括二维驱动平台，安装在装船用的装卸机械的固定臂架上；云台，安装在所述二维驱动平台上；测量传感器，安装在所述云台上；现场工控机，获取测量传感器测量的物位的三维检测信息，并传输给控制计算机，以及从控制计算机获取预定的运动轨迹，控制二维控制平台和云台的运动。
2. 如权利要求l所述的港口装卸自动化作业三维物位检测装置，其特 征在于，所述二维驱动平台包括伺服驱动电机和运动卡，运动卡的输出接 至伺服驱动电机，伺服驱动电机驱动二维驱动平台运动。
3. 如权利要求2所述的港口装卸自动化作业三维物位检测装置，其特 征在于，所述测量传感器是具有180°的扫描角度的激光雷达传感器。
4. 如权利要求3所述的港口装卸自动化作业三维物位检测装置，其特 征在于，所述现场工控机包括通讯接口和通讯电缆，其中通讯接口包括 RS232/RS422，通讯速率为500Kbaud。
专利摘要本实用新型揭示了一种港口装卸自动化作业三维物位检测装置，装置包括二维驱动平台，安装在装船用的装卸机械的固定臂架上；云台，安装在二维驱动平台上，与二维驱动平台一起实现三维的运动；测量传感器，安装在云台上，对物位进行三维检测；现场工控机，获取测量传感器测量的物位的三维检测信息，并传输给控制计算机，并从控制计算机获取预定的运动轨迹，控制二维控制平台和云台的运动，实现对物位的三位检测。本实用新型结合二维运动驱动平台、云台和测量传感器的运动以实现对物位及相关设备的位置三维检测，能够用于装卸作业自动化，提高工作效率，节约生产成本，并能实时反映作业的现场情况，准确度较高。
文档编号G05D3/20GK201004172SQ200720066228
公开日2008年1月9日 申请日期2007年1月11日 优先权日2007年1月11日
发明者严兆基, 吴晓维, 周晓春 申请人:上海港机重工有限公司