本发明涉及码头运输领域以及货物装卸领域，尤其涉及一种基于增强现实测量技术的起重机工作方法及系统。
背景技术：
世界集装箱运输的旺盛需求和集装箱港口吞吐量不断增长，对集装箱装卸技术装备和装卸技术工艺提出了更新更高的要求，迫切需要开发设计高效率的集装箱装卸设备，以满足集装箱运输规模化、高速化和自动化对码头装卸生产率的要求。90年代以来，随着全球经济和贸易的增长，集装箱运量激增，在强大的运输要求和良好的技术经济效益的推动下，岸边起重机械高新技术特别是自动化控制技术得到了全面发展，但是，目前使用的集装箱码头的装卸系统中，存在着如下的问题。一般而言，集装箱码头可以分为码头前方(岸边)和码头后方(堆场)两部分，码头前方的岸边起重机用于将集装箱从集装箱船上装卸，码头后方的堆场用于堆放集装箱。对于堆场集装箱的布置，由两种方案，一种是堆场集装箱的方向平行于船上集装箱的方向，此处的集装箱方向指集装箱的长轴方向。另一种近年来时堆场集装箱方向不同于船上集装箱的方向，近年来，为了提高堆场起重机的利用率，同时也提高堆场的工作效率，通常采用如下的第二种方法布置集装箱，即：集装箱船上的集装箱方向垂直于堆场的集装箱方向。对于堆场至岸边起重机之间的运输，目前，所采用的方法是由内燃机驱动的水平运输车进行码头前方和后方之间的运输，即对于卸船而言，岸边起重机将集装箱从船上装到水平运输车上，再由水平运输车将集装箱运送到堆场区域，由堆场起重机将集装箱从车上吊起，排列到堆场上。对于货柜车而言，由堆场起重机将集装箱从堆场上吊起，放到车上，再由水平运输车将集装箱运送到岸边起重机下方，由岸边起重机完成装车。
技术实现要素：
发明目的：
针对上述问题，本发明提供一种基于增强现实测量技术的起重机工作方法及系统。
技术方案：
一种基于增强现实测量技术的起重机工作方法及系统，所述系统包括摄像装置、处理装置、自动控制装置、手动控制装置，所述摄像装置分别与所述自动控制装置以及手动控制装置连接，所述处理装置分别与所述摄像装置、自动控制装置以及手动控制装置连接，所述方法包括以下步骤：
S010：操作员通过所述手动控制装置控制所述摄像装置拍摄集装箱长边并设定长边测量起始点以及终点；
S020：操作员通过所述手动控制装置控制所述摄像装置拍摄集装箱短边并设定短边测量起始点以及终点；
S030：所述处理装置根据所述长边测量起始点以及终点向所述自动控制装置发送长边测量指令；
S040：所述自动控制装置根据所述长边测量指令测量所述长边长度；
S050：所述处理装置根据所述短边测量起始点以及终点向所述自动控制装置发送短边测量指令；
S060：所述自动控制装置根据所述短边测量指令测量所述短边长度；
S070：所述处理装置根据所述长边的长度以及短边的长度计算分析所述集装箱顶面的面中心；
S080：所述处理装置根据所述顶面中心的位置向所述自动控制装置发送控制指令；
S090：所述自动控制装置根据所述控制指令操控吊具滑动至顶面中心对应的位置。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤S070还包括：
S071：所述处理装置计算长边的半长度以及短边的半长度；
S072：所述处理装置根据所述长边测量起始点以及终点以及长边半长度确定所述集装箱顶面长边的中点；
S073：所述处理装置根据所述短边测量起始点以及终点以及短边半长度确定所述集装箱顶面短边的中点；
S074：所述处理装置根据所述长边中点以及短边中点确定所述集装箱顶面的面中心。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤S090还包括：
S091：所述处理装置向所述自动控制装置发送移动指令；
S092：所述自动控制装置控制吊具沿所述短边测量起始点以及终点连线移动短边半长度对应的距离；
S093：所述自动控制装置控制吊具沿吊具当前位置与上述顶面的面中心连线移动长边半长度对应的距离。
作为本发明的一种优选方式，所述起重机包括车轮、滑轨、驱动电机，所述车轮设置于所述架台脚底面的中线处，所述滑轨设置于所述基座两侧，所述滑轨的长度是所述基座长度的两倍，所述车轮设置于所述滑轨，所述滑轨一端为基座，另一端为集装箱装箱区，所述集装箱装箱区设置有车位，所述车位为纵向车位。
作为本发明的一种优选方式，所述方法还包括以下步骤：
S100：所述处理装置向所述驱动电机发送驱动指令；
S110：所述驱动电机根据所述驱动指令控制所述车轮在所述滑轨滑动；
S120：当所述起重机滑动至所述滑轨尾端时，所述处理装置向所述控制装置发送控制指令，所述控制装置根据所述控制指令将所述集装箱装上停于车位的货柜车。
作为本发明的一种优选方式，所述起重机的架台脚为基准面。
作为本发明的一种优选方式，所述方法还包括以下步骤：
S130：操作员通过所述手动控制装置控制所述摄像装置基于所述基准面拍摄货柜车所在位置，并确定所述货柜车距基准面距离的测量基点；
S140：操作员通过所述手动控制装置控制所述摄像装置基于所述基准面拍摄集装箱所在位置，并确定所述集装箱距基准面距离的测量基点；
S150：所述处理装置根据所述货柜车距基准面距离的测量基点测量所述货柜车距基准面的距离；
S160：所述处理装置向所述自动控制装置发送控制指令；
S170：所述自动控制装置根据所述控制指令控制吊具滑动；
S180：所述处理装置根据所述集装箱距基准面距离的测量基点测量所述集装箱距基准面的距离；
S190：所述处理装置判断所述货柜车距基准面的距离是否与所述集装箱距基准面的距离一致；
S200：若是，则所述处理装置驱动所述自动控制装置进行集装箱装车工作。
本发明实现以下有益效果：
1.通过增强现实技术进行长度、距离的测量，并根据测量值进行数据处理及分析，并根据分析结果进行自动化的吊具操控；
2.通过增强现实技术进行吊具操作，大大增加了集装箱操作的精准度，减少了操作员的工作压力，减小误差。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。
图1为本发明工作方法步骤图；
图2为确定顶面中心的步骤图；
图3为控制吊具的步骤图；
图4为实施例二示意图；
图5为实施例三示意图；
图6为系统框架图；
图7为起重机示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一：
参考图为图1、图2、图3、图6。一种基于增强现实测量技术的起重机工作方法及系统，所述系统包括摄像装置1、处理装置2、自动控制装置3、手动控制装置4，所述摄像装置1分别与所述自动控制装置3以及手动控制装置4连接，所述处理装置2分别与所述摄像装置1、自动控制装置3以及手动控制装置4连接，所述方法包括以下步骤：
S010：操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1拍摄集装箱长边并设定长边测量起始点以及终点；
S020：操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1拍摄集装箱短边并设定短边测量起始点以及终点；
S030：所述处理装置2根据所述长边测量起始点以及终点向所述自动控制装置3发送长边测量指令；
S040：所述自动控制装置3根据所述长边测量指令测量所述长边长度；
S050：所述处理装置2根据所述短边测量起始点以及终点向所述自动控制装置3发送短边测量指令；
S060：所述自动控制装置3根据所述短边测量指令测量所述短边长度；
S070：所述处理装置2根据所述长边的长度以及短边的长度计算分析所述集装箱顶面的面中心；
S080：所述处理装置2根据所述顶面中心的位置向所述自动控制装置3发送控制指令；
S090：所述自动控制装置3根据所述控制指令操控吊具滑动至顶面中心对应的位置。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤S070还包括：
S071：所述处理装置2计算长边的半长度以及短边的半长度；
S072：所述处理装置2根据所述长边测量起始点以及终点以及长边半长度确定所述集装箱顶面长边的中点；
S073：所述处理装置2根据所述短边测量起始点以及终点以及短边半长度确定所述集装箱顶面短边的中点；
S074：所述处理装置2根据所述长边中点以及短边中点确定所述集装箱顶面的面中心。
作为本发明的一种优选方式，所述步骤S090还包括：
S091：所述处理装置2向所述自动控制装置3发送移动指令；
S092：所述自动控制装置3控制吊具沿所述短边测量起始点以及终点连线移动短边半长度对应的距离；
S093：所述自动控制装置3控制吊具沿吊具当前位置与上述顶面的面中心连线移动长边半长度对应的距离。
在具体实施过程中，所述处理装置2设置有增强现实技术的测量系统，通过光学校准进行长度以及距离的测量。操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1拍摄集装箱长边，并根据拍摄图像确定所述长边的两端为起始点以及终点，所述处理装置2向所述自动控制装置3发送长边测量指令，所述自动控制装置3根据所述长边测量指令控制所述摄像装置1从所述起始点开始沿直线向所述终点转动，所述处理装置2在所述摄像装置1中设置有目标点，所述处理装置2利用增强现实测量系统根据目标点沿着所述起始点到终点的移动距离计算所述长边的距离，所述处理装置2通过与上述方法相同的步骤测算所述集装箱短边的距离。在所述处理装置2测算完长边以及短边长度后，例如，长边为40英尺，短边为8英尺，所述处理装置2计算长边以及短边的半长，即20英尺、4英尺，基于所述20英尺以及4英尺的半长度，所述处理装置2根据所述半长度确定所述长边以及短边的中点，从而判断出所述集装箱顶面的面中心，面中心与短边中点的连线与长边平行，方向一致。所述处理装置2向所述自动控制装置3发送移动指令，所述自动控制装置3控制吊具沿所述短边测量起始点以及终点连线移动4英尺的距离，当所述吊具移动4英尺距离至所述短边的中点处时，所述自动控制装置3控制所述吊具沿着长边的方向控制所述吊具向所述面中心移动20英尺的距离，当所述吊具移动20英尺距离至所述面中心时，所述吊具移动至目标位置，所述目标位置即所述吊具中心与所述集装箱顶面的面中心对应的位置，在所述目标位置，吊具可以完全覆盖所述集装箱。
实施例二：
参考图为图4、图7。针对实施例一，本实施例的不同点在于：
作为本发明的一种优选方式，所述起重机包括车轮5、滑轨6、驱动电机7，所述车轮5设置于所述架台脚底面的中线处，所述滑轨6设置于所述基座两侧，所述滑轨6的长度是所述基座长度的两倍，所述车轮5设置于所述滑轨6，所述滑轨6一端为基座，另一端为集装箱装箱区，所述集装箱装箱区设置有车位，所述车位为纵向车位。
作为本发明的一种优选方式，所述方法还包括以下步骤：
S100：所述处理装置2向所述驱动电机7发送驱动指令；
S110：所述驱动电机7根据所述驱动指令控制所述车轮5在所述滑轨6滑动；
S120：当所述起重机滑动至所述滑轨6尾端时，所述处理装置2向所述控制装置发送控制指令，所述控制装置根据所述控制指令将所述集装箱装上停于车位的货柜车。
在具体实施过程中，当所述处理装置2判断集装箱起吊完成时，所述处理装置2向所述驱动电机7发送驱动指令，所述驱动电机7控制所述车轮5在所述滑轨6上滑动，并滑动至所述滑轨6尾端，所述架台面滑动至所述车位上方。
实施例三：
参考图为图5。针对实施例一，本实施例的不同点在于：
作为本发明的一种优选方式，所述起重机的架台脚为基准面。
作为本发明的一种优选方式，所述方法还包括以下步骤：
S130：操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1基于所述基准面拍摄货柜车所在位置，并确定所述货柜车距基准面距离的测量基点；
S140：操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1基于所述基准面拍摄集装箱所在位置，并确定所述集装箱距基准面距离的测量基点；
S150：所述处理装置2根据所述货柜车距基准面距离的测量基点测量所述货柜车距基准面的距离；
S160：所述处理装置2向所述自动控制装置3发送控制指令；
S170：所述自动控制装置3根据所述控制指令控制吊具滑动；
S180：所述处理装置2根据所述集装箱距基准面距离的测量基点测量所述集装箱距基准面的距离；
S190：所述处理装置2判断所述货柜车距基准面的距离是否与所述集装箱距基准面的距离一致；
S200：若是，则所述处理装置2驱动所述自动控制装置3进行集装箱装车工作。
在具体实施过程中，所述基准面用于进行光学校准，操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1拍摄包括货柜车与基准面的图像，操作员在所述图像上确定所述货柜车与基准面上的测量基点，所述处理装置2根据所述货柜车的基点以及基准面的基点驱动所述控制指令控制所述摄像装置1沿着所述测量基点测量所述货柜车到所述基准面的距离。所述处理装置2向所述自动控制装置3发送控制指令，所述自动控制装置3控制所述吊具滑动，同时，操作员通过所述手动控制装置4控制所述摄像装置1拍摄包括集装箱与基准面的图像，操作员在所述图像上确定所述集装箱与基准面上的测量基点，所述处理装置2根据所述集装箱与基准面上的测量基点测量所述集装箱与基准面的距离，所述处理装置2判断所述货柜车距基准面的距离是否与所述集装箱距基准面的距离一致，若否，则继续控制所述吊具滑动；若是则所述处理装置2驱动所述自动控制装置3进行集装箱装车工作。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。