集装箱码头的集装箱换锁系统、方法、设备及存储介质与流程

所属的技术人员能够理解，本发明的各个方面可以实现为系统、方法或程序产品。因此，本发明的各个方面可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件实施方式、完全的软件实施方式(包括固件、微代码等)，或硬件和软件方面结合的实施方式，这里可以统称为“电路”、“模块”或“平台”。图17是本发明的集装箱码头的集装箱换锁设备的结构示意图。下面参照图17来描述根据本发明的这种实施方式的电子设备600。图17显示的电子设备600仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。如图17所示，电子设备600以通用计算设备的形式表现。电子设备600的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元610、至少一个存储单元620、连接不同平台组件(包括存储单元620和处理单元610)的总线630、显示单元640等。其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元610执行，使得处理单元610执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。例如，处理单元610可以执行如图13或14中所示的步骤。存储单元620可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(ram)6201和/或高速缓存存储单元6202，还可以进一步包括只读存储单元(rom)6203。存储单元620还可以包括具有一组(至少一个)程序模块6205的程序/实用工具6204，这样的程序模块6205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。总线630可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。电子设备600也可以与一个或多个外部设备700(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备600交互的设备通信，和/或与使得该电子设备600能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(i/o)接口650进行。并且，电子设备600还可以通过网络适配器660与一个或者多个网络(例如局域网(lan)，广域网(wan)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器660可以通过总线630与电子设备600的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备600使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储平台等。本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，程序被执行时实现的集装箱码头的集装箱换锁方法的步骤。在一些可能的实施方式中，本发明的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当程序产品在终端设备上运行时，程序代码用于使终端设备执行本说明书上述电子处方流转处理方法部分中描述的根据本发明各种示例性实施方式的步骤。如上所示，该实施例本发明的集装箱码头的集装箱换锁系统能够提供模块化、集装箱化的自动锁站解决方案，可以轻松移动并布局到目标换锁位置，并且大大节约换锁空间位置，提升集装箱车辆的换锁速度和无人码头的运转效率。图18是本发明的计算机可读存储介质的结构示意图。参考图18所示，描述了根据本发明的实施方式的用于实现上述方法的程序产品800，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本发明的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本发明操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(lan)或广域网(wan)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。综上，本发明的目的在于提供集装箱码头的集装箱换锁系统、方法、设备及存储介质，能够提供模块化、集装箱化的自动锁站解决方案，可以轻松移动并布局到目标换锁位置，并且大大节约换锁空间位置，提升集装箱车辆的换锁速度和无人码头的运转效率。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

背景技术：

1、集装箱运输已经非常普遍，集装箱在货轮上需要通过锁具来实现固定。因此，在港口，集装箱从放置区运出至装载上货轮之前，需要安装上锁具。而集装箱从货轮上卸载至码头后，需要先拆除锁具，再转运至放置区。故，在港口处需要大量的集装箱的拆装锁工作。近年来，以天津港为代表的港口，开始着力布局无人化港口运输。并逐渐开始向其他港口普及，但是相较于运输和抓吊这些自动化程度比较高的工作，车辆的进出锁站仍然自动化程度较低，属于全封闭场景下自动化作业的瓶颈，也是当前解决的重中之重。

2、目前，通常在码头建立锁站，对集装箱锁具进行自动拆装。在这个过程中，仍然有部分环节的工作耗时较长，如由人工引导集卡停靠到位或由集卡司机判断车辆的停放位置、校对停靠位置(集卡停靠后集卡上的集装箱是否处于正确的拆装位置)的操作，以及拆卸下的各类锁具混放，导致装锁时，锁具需要人工分拣类别，费时费力，或锁具混合供给自动拆装装置，锁具来料类别混合，则自动拆装装置经常会遇到类别不对的锁具而导致无法安装，也会存在自动拆装装置面前堆积大量不合适锁具而使得锁具输送、锁具类别识别、锁具供给等不易进行的异常情况，严重影响安装效率。这些均导致锁站的工作效率有待提高。

3、因此，本发明提供了一种集装箱码头的集装箱换锁系统、方法、设备及存储介质。

技术实现思路

1、针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供集装箱码头的集装箱换锁系统、方法、设备及存储介质，克服了现有技术的困难，能够提供模块化、集装箱化的自动锁站解决方案，可以轻松移动并布局到目标换锁位置，并且大大节约换锁空间位置，提升集装箱车辆的换锁速度和无人码头的运转效率。

2、本发明的实施例提供一种集装箱码头的集装箱换锁系统，包括：

3、至少一内置机械臂的集装箱，设置于车辆通道的一侧，所述集装箱一侧设有至少一个朝向所述车辆通道的窗口，所述机械臂自所述窗口伸出所述集装箱达到目标车辆锁具区域的目标空间位置，以对目标车辆进行锁具拆卸或安装。

4、优选地，还包括：

5、若干摄像组件，设置于每个所述窗口的边沿，拍摄目标车辆，基于所述摄像组件采集的图像建立空间数据，并通过对图像识别获得待进行锁具拆卸或安装的目标区域，根据所述目标区域获得所述空间数据中对应的目标空间位置。

6、优选地，所述集装箱的一侧沿所述车辆通道设置多个独立的窗口，将所述车辆通道的空间区域切割为多个子区域，每个子区域对应一个所述窗口，当所述窗口所属的摄像组件在对应的子区域中识别到待进行锁具拆卸或安装的目标区域，则生成一换锁任务发送到距离所述窗口最近的所述机械臂，所述机械臂根据所述换锁任务移动到所述窗口。

7、优选地，所述摄像组件具有基于所述窗口边沿的翻转轴，

8、所述集装箱具有所述摄像组件基于翻转轴翻转到所述集装箱外侧、所述机械臂经所述窗口进出所述集装箱的工作状态以及所述摄像组件基于翻转轴翻转到所述集装箱内侧、所述机械臂保持在所述集装箱内部的运输状态。

9、优选地，所述集装箱内设有一对支撑架和两横梁；

10、所述支撑架分别设置于所述集装箱的两端，所述横梁的两端支撑于所述支撑架，所述横梁的延展方向平行于所述集装箱的长度方向，所述横梁之间设有至少一平移小车，所述平移小车的下部设有所述机械臂，所述平移小车沿所述横梁滑动，以将所述机械臂移动到不同的窗口对应的区域。

11、优选地，包括两个集装箱，所述集装箱为20英尺标准集装箱，对称地分布于所述车辆通道的两侧，所述集装箱的窗口分别朝向所述车辆通道的两侧；或者

12、两个集装箱，所述集装箱为40英尺标准集装箱，对称地分布于所述车辆通道的两侧，所述集装箱的窗口分别朝向所述车辆通道的两侧；或者

13、四个集装箱，所述集装箱为20英尺标准集装箱，其中两个所述集装箱沿长度方向连接为一组，两组对称地分布于所述车辆通道的两侧，所述集装箱的窗口分别朝向所述车辆通道的两侧；或者

14、四个集装箱，所述集装箱为20英尺标准集装箱，其中两个所述集装箱沿高度方向叠放为一组，两组对称地分布于所述车辆通道的两侧，所述集装箱的窗口分别朝向所述车辆通道的两侧。

15、优选地，所述机械臂的末端具有两个可更换夹具的抓取头。

16、本发明的实施例还提供一种集装箱码头的集装箱换锁方法，采用上述的集装箱码头的集装箱换锁系统，包括以下步骤：

17、等待目标车辆沿所述车辆通道到达所述集装箱的窗口的一侧的换锁区域，接收所述目标车辆发送的待安装的锁具种类信息，所述机械臂的抓取头根据所述待安装的锁具种类信息更换对应的夹具并抓取锁具；

18、当目标车辆到达所述换锁区域，所述摄像组件拍摄目标车辆并进行识别，以获得所述窗口对应的待进行锁具安装的目标空间位置；

19、所述机械臂自所述窗口伸出所述集装箱达到目标空间位置，以对目标车辆的锁具进行锁具安装后退回所述集装箱；

20、安装锁具后的目标车辆驶离所述换锁区域。

21、本发明的实施例还提供一种集装箱码头的集装箱换锁方法，采用上述的集装箱码头的集装箱换锁系统，包括以下步骤：

22、等待目标车辆沿所述车辆通道到达所述集装箱的窗口的一侧的换锁区域，接收所述目标车辆发送的待拆卸的锁具种类信息，所述机械臂的抓取头根据所述待拆卸的锁具种类信息更换对应的夹具；

23、当目标车辆到达所述换锁区域，所述摄像组件拍摄目标车辆并进行识别，以获得所述窗口对应的待进行锁具拆卸的目标空间位置；

24、所述机械臂自所述窗口伸出所述集装箱达到目标空间位置，以对目标车辆的锁具进行拆卸后携带着所述锁具退回所述集装箱；

25、拆卸锁具后的目标车辆驶离所述换锁区域。

26、本发明的实施例还提供一种集装箱码头的集装箱换锁方法，采用上述的集装箱码头的集装箱换锁系统，包括以下步骤：

27、等待目标车辆沿所述车辆通道到达所述集装箱的窗口的一侧的换锁区域，接收所述目标车辆发送的待拆卸的锁具种类信息和待安装的锁具种类信息，所述机械臂的第一抓取头根据所述锁具种类信息更换对应的夹具，所述机械臂的第二抓取头根据所述待安装的锁具种类信息更换对应夹具并抓取对应的锁具；

28、当目标车辆到达所述换锁区域，所述摄像组件拍摄目标车辆并进行识别，以获得所述窗口对应的待进行锁具拆卸的目标空间位置，并基于所述窗口、目标空间位置建立更换任务；

29、所述机械臂基于所述更换任务到达所述窗口，所述机械臂自所述窗口伸出所述集装箱达到目标空间位置，所述机械臂的第一抓取头对目标车辆的锁具进行拆卸并获得拆卸后的锁具后，所述机械臂的末端旋转令第一抓取头和第二抓取头位置互换，所述机械臂的第二抓取头对目标车辆进行锁具安装后退回所述集装箱；

30、拆卸后的目标车辆驶离所述换锁区域。

31、本发明的实施例还提供一种集装箱码头的集装箱换锁设备，包括：

32、处理器；

33、存储器，其中存储有所述处理器的可执行指令；

34、其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述集装箱码头的集装箱换锁方法的步骤。

35、本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质，用于存储程序，所述程序被执行时实现上述集装箱码头的集装箱换锁方法的步骤。

36、本发明的目的在于提供集装箱码头的集装箱换锁系统、方法、设备及存储介质，能够提供模块化、集装箱化的自动锁站解决方案，可以轻松移动并布局到目标换锁位置，并且大大节约换锁空间位置，提升集装箱车辆的换锁速度和无人码头的运转效率。