一种移动路径确定方法、装置及登机桥与流程

1.本发明实施例涉及移动路径确定技术领域，尤其涉及一种移动路径确定方法、装置及登机桥。


背景技术：

2.旅客登机桥作为连接飞机与候机楼的特种设备，是旅客上下飞机时的封闭式行走通道，根据不同的机场规划和站坪布置，旅客登机桥设计方案可以多样化，因而已经成为各大机场必备的设备。
3.但是，这些旅客登机桥绝大多数都需要人工进行操作，这就需要对操作登机桥的工人进行培训和运营管理，不仅增加了时间成本，还增加了人工成本。并且通过人工操作登机桥，还存在以下问题：受工人的工作状态影响，易发生人为操作失误；通过人工的肉眼对环境进行观测，易受恶劣天气和光照的限制，可靠性、稳定性差；在操作登机桥移动过程中，仅凭工人的经验和感觉对移动方向进行判断，准确度存疑；在控制登机桥移动时，若准确度不够，需要频繁进行方向的调整，从而增加登机桥的硬件损耗，降低登机桥的使用寿命。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供一种移动路径确定方法、装置及登机桥，解决了现有技术中需要使用人工对登机桥进行操作所存在的稳定性差、可靠性低、准确度低、硬件损耗高且时间成本、人工成本较大的技术问题。
5.本发明实施例提供了一种移动路径确定方法，登机桥包括旋转厅、固定通道、活动通道、行走轮、圆形厅以及接机口，所述旋转厅的中心固定不动，所述固定通道与所述旋转厅相连接，所述固定通道和所述旋转厅围绕所述旋转厅的中心转动，所述行走轮设置在所述活动通道上，所述活动通道嵌套设置在所述固定通道外，所述活动通道通过所述行走轮做伸缩或旋转移动；以所述旋转厅的中心为原点建立坐标系，将目标飞机的舱门作为预定位点，所述移动路径确定方法包括：
6.获取所述预定位点的坐标数据，基于所述坐标数据计算得到所述登机桥的目标角度，其中，所述目标角度为所述登机桥移动至所述预定位点后与坐标系x轴之间的夹角；
7.利用角度传感器测量所述登机桥的当前角度，其中，所述当前角度为所述登机桥当前与坐标系中x轴之间的夹角；
8.利用距离传感器获取所述登机桥的当前长度；
9.基于所述坐标数据、所述目标角度、所述当前角度以及所述当前长度确定所述登机桥的移动路径。
10.进一步地，获取所述预定位点的坐标数据，基于所述坐标数据计算得到所述登机桥的目标角度包括：
11.通过图像采集装置获取所述目标飞机的图像信息；
12.基于所述图像信息，利用神经网络算法对所述图像信息进行识别，得到所述预定
位点的坐标数据；
13.基于所述坐标数据计算得到所述登机桥的目标角度。
14.进一步地，利用距离传感器获取所述登机桥的当前长度包括：
15.利用设置在接机口的距离传感器测量所述接机口到所述固定通道远离所述旋转厅一侧的第一长度；
16.将所述第一长度与第二长度相加得到所述登机桥的当前长度，其中，所述第二长度为所述固定通道的长度。
17.进一步地，在基于所述坐标数据、所述目标角度、所述当前角度以及所述当前长度确定所述登机桥的移动路径之前，所述移动路径确定方法还包括：
18.获取备份定位装置测量得到的备份坐标数据、备份目标角度、备份当前角度以及备份当前长度，其中，所述备份定位设置于所述登机桥上；
19.将所述备份定位装置测量得到的数据分别与所述坐标数据、所述目标角度、所述当前角度以及所述当前长度进行对比，判断误差值是否小于预设误差值；
20.若是，则表明获取到的数据准确，继续执行利用获取到的数据确定所述登机桥的移动路径的步骤。
21.进一步地，在获取所述预定位点的坐标数据之前，所述移动路径确定方法还包括：
22.通过人机交互装置启动自动接机模式，开始计算登机桥的移动路径，同时手动接机模式处于待用状态，其中，所述手动接机模式在所述自动接机模式存在故障时由工作人员手动操作执行相应动作。
23.进一步地，在确定出所述登机桥的移动路径之后，所述移动路径确定方法还包括：
24.基于确定出的所述登机桥的移动路径将所述登机桥移动至所述预定位点处。
25.进一步地，在所述登机桥移动至所述预定位点之后，所述移动路径确定方法还包括：
26.获取所述目标飞机的舱门位置数据，并基于所述舱门位置数据将所述登机桥从所述预定位点处与所述目标飞机的舱门相贴合；
27.在所述登机桥与所述目标飞机的舱门相贴合之后，停止所述自动接机模式以及所述手动接机模式；
28.在所述自动接机模式以及所述手动接机模式停止第一预设时长之后，启动自动调平模式，控制所述登机桥与所述目标飞机的舱门的高度持平，其中，所述自动调平模式用于在所述登机桥接触到舱门后，放下调平臂使所述登机桥实现自动调平。
29.进一步地，在所述登机桥与所述目标飞机的舱门相连接之后，所述移动路径确定方法还包括：
30.断开所述自动调平模式；
31.在断开所述自动调平模式第二预设时长之后，以预设速度将所述登机桥撤离至初始位置处。
32.本发明实施例还提供了一种移动路径确定装置，登机桥包括旋转厅、固定通道、活动通道、行走轮、圆形厅以及接机口，所述旋转厅的中心固定不动，所述固定通道与所述旋转厅相连接，所述固定通道和所述旋转厅围绕所述旋转厅的中心转动，所述行走轮设置在所述活动通道上，所述活动通道嵌套设置在所述固定通道外，所述活动通道通过所述行走
轮做伸缩或旋转移动；以所述旋转厅的中心为原点建立坐标系，将目标飞机的舱门作为预定位点，所述移动路径确定装置包括：
33.图像采集装置，用于获取所述预定位点的坐标数据，基于所述坐标数据计算得到所述登机桥的目标角度，其中，所述目标角度为所述登机桥移动至所述预定位点后与坐标系x轴之间的夹角；
34.角度传感器，用于测量所述登机桥的当前角度，其中，所述当前角度为所述登机桥当前与坐标系中x轴之间的夹角；
35.距离传感器，用于获取所述登机桥的当前长度；
36.计算装置，用于基于所述坐标数据、所述目标角度、所述当前角度以及所述当前长度确定所述登机桥的移动路径。
37.本发明实施例还提供了一种登机桥，所述登机桥执行上述任意实施例所述的移动路径确定方法。
38.本发明实施例公开了一种移动路径确定方法、装置及登机桥，方法包括：获取预定位点的坐标数据，基于坐标数据计算得到登机桥的目标角度；利用角度传感器测量登机桥的当前角度；利用距离传感器获取登机桥的当前长度；基于坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度确定登机桥的移动路径。本技术通过以登机桥的旋转厅的中心为原点建立坐标系，并将目标飞机的舱门作为预定位点，依据获取到的登机桥的长度、角度以及目标角度计算得到登机桥的移动路径，解决了现有技术中需要使用人工对登机桥进行操作所存在的稳定性差、可靠性低、准确度低、硬件损耗高且时间成本、人工成本较大的技术问题，实现了自动化的精准的确定登机桥的移动路径，并控制登机桥进行移动的技术效果，提高了登机桥操作的可靠性与准确度，减少了硬件损耗，节省了时间成本与人工成本。
附图说明
39.图1是本发明实施例提供的登机桥的结构图；
40.图2是本发明实施例提供的一种移动路径确定方法的流程图；
41.图3是本发明实施例提供的以旋转厅的中心为原点建立坐标系的示意图；
42.图4是本发明实施例提供的另一种移动路径确定方法的流程图；
43.图5是本发明实施例提供的一种移动路径确定装置的结构图。
具体实施方式
44.下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
45.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于限定特定顺序。本发明下述各个实施例可以单独执行，各个实施例之间也可以相互结合执行，本发明实施例对此不作具体限制。
46.图1是本发明实施例提供的登机桥的结构图。如图1所示，登机桥包括旋转厅1、固定通道2、活动通道3、行走轮4、圆形厅5以及接机口6，旋转厅1的中心固定不动，固定通道2与旋转厅1相连接，固定通道2和旋转厅1围绕旋转厅1的中心转动，行走轮4设置在活动通道
3上(图1中所示的p点为行走轮4的中心点)，活动通道3嵌套设置在固定通道2外，活动通道3通过行走轮4做伸缩或旋转移动；以旋转厅1的中心为原点建立坐标系，将目标飞机的舱门作为预定位点，图2是本发明实施例提供的一种移动路径确定方法的流程图。如图2所示，该移动路径确定方法具体包括如下步骤：
47.s101，获取预定位点的坐标数据，基于坐标数据计算得到登机桥的目标角度，其中，目标角度为登机桥移动至预定位点后与坐标系x轴之间的夹角。
48.具体地，通过广角相机可以获取目标飞机的图像信息，并通过pytorch神经网络中的yolov5(对象识别算法模型)模型对图像信息进行处理，得到预定位点的坐标数据。图3是本发明实施例提供的以旋转厅的中心为原点建立坐标系的示意图，如图3所示，登机桥的目标角度为登机桥的接机口6移动到预定位点b之后，登机桥与坐标系的x轴之间的夹角为α2，在获取到预定位点b的坐标数据之后，可以通过简单的数学计算得到目标角度α2。
49.s102，利用角度传感器测量登机桥的当前角度，其中，当前角度为登机桥当前与坐标系中x轴之间的夹角。
50.具体地，登机桥的当前位置如图3所示，其接机口6处于a点的位置，登机桥当前与坐标系中x轴之间的夹角为α1，通过登机桥上设置的角度传感器可以测量得到登机桥的当前角度α1。
51.s103，利用距离传感器获取登机桥的当前长度。
52.具体地，登机桥的当前长度可以通过设置于登机桥上的距离传感器测量得到。需要说的是，该距离传感器通常设置在接机口6处，在实际使用过程中，也可以根据需要设置于登机桥的其他位置，此处不做限制。
53.s104，基于坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度确定登机桥的移动路径。
54.具体地，在得到了预定位点b的坐标数据之后，再加上登机桥的当前角度α1、当前长度l以及即将移动过去的目标角度α2，即可通过简单的数学逻辑确定出登机桥的移动路径。参见图3，在确定登机桥的移动路径时，可以选择以接机口6的移动轨迹作为移动路径，即图3中所示的a点至b点的移动路径；还可以根据需要选择行走轮4的中心的p的移动轨迹作为移动路径，即图3中所示的p点至p1点的移动路径，其中，p1点为登机桥移动至预定位点后的行走轮4的中心点。
55.本技术通过以登机桥的旋转厅的中心为原点建立坐标系，并将目标飞机的舱门作为预定位点，依据获取到的登机桥的长度、角度以及目标角度计算得到登机桥的移动路径，解决了现有技术中需要使用人工对登机桥进行操作所存在的稳定性差、可靠性低、准确度低、硬件损耗高且时间成本、人工成本较大的技术问题，实现了自动化的精准的确定登机桥的移动路径，并控制登机桥进行移动的技术效果，提高了登机桥操作的可靠性与准确度，减少了硬件损耗，节省了时间成本与人工成本。
56.在上述各技术方案的基础上，s101具体包括如下步骤：通过图像采集装置获取目标飞机的图像信息；基于图像信息，利用神经网络算法对图像信息进行识别，得到预定位点的坐标数据；基于坐标数据计算得到登机桥的目标角度。
57.具体地，图像采集装置可以为广角相机，通过广角相机可以获取目标飞机的图像信息，并基于图像信息确定目标飞机的预定位数据，再将预定位数据转换为目标飞机的坐标数据，完成对目标飞机的粗定位。其中，预定位数据包括目标飞机的机型、停泊位置以及
舱门位置等。通常情况下，飞机的机型会标注于机身上，当图像识别装置获取到目标飞机的图像信息之后，可通过图像识别技术获取目标飞机的机型。
58.图像采集装置通过pytorch神经网络对获取到的图像信息进行处理，优选地，可以使用pytorch中的yolov5(对象识别算法模型)模型对目标飞机的图像信息进行处理，得到目标飞机的坐标数据。在得到目标飞机的坐标数据之后，可以通过简单的数学计算，得到登机桥的目标角度。示例性地，假设目标飞机的坐标数据为(3,4)，则目标角度α2＝arctan4/3。
59.在上述各技术方案的基础上，s103具体包括如下步骤：利用设置在接机口的距离传感器测量接机口到固定通道远离旋转厅一侧的第一长度；将第一长度与第二长度相加得到登机桥的当前长度，其中，第二长度为固定通道的长度。
60.具体地，参见图1，固定通道2嵌套在活动通道3的内部，其远离旋转厅1的一端在活动通道3的内部，图1中由于视角原因无法展示该端的具体位置，接机口6处设置的距离传感器可以测量得到接机口6到固定通道2远离旋转厅1一侧的第一长度l1，第二长度l2为固定通道2的长度，第二长度l2在登机桥出厂时已固定，因此只需要查询登机桥的出厂参数即可得到，将第一长度l1与第二长度l2相加即可得到登机桥的当前长度l，即l＝l1+l2。
61.需要说明得到是，参见图1和图3，固定通道2到旋转厅1之间还存在一个旋转厅1的长度，由于以旋转厅1的中心为原点建立坐标系，因此当前长度还可以包括一半的旋转厅1的长度，旋转厅1的长度l3同样也是在登机桥的出厂参数中查询得到。优选地，还可以将旋转厅1的长度l3的一半与第一长度l1、第二长度l2相加，以使登机桥的当前长度更加准确，即l＝l1+l2+1/2l3。
62.在上述各技术方案的基础上，图4是本发明实施例提供的另一种移动路径确定方法的流程图，如图4所示，在s104之前，移动路径确定方法还包括：
63.s401，获取备份定位装置测量得到的备份坐标数据、备份目标角度、备份当前角度以及备份当前长度，其中，备份定位设置于登机桥上；
64.s402，将备份定位装置测量得到的数据分别与坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度进行对比，判断误差值是否小于预设误差值；若是，则表明获取到的数据准确，继续执行s104利用获取到的数据确定登机桥的移动路径的步骤。
65.具体地，登机桥上设置有两套定位装置，每套定位装置均包括但不限于图像采集装置、角度传感器、距离传感器等，其中，距离传感器还可以包括长度传感器以及高度传感器；在需要确定登机桥的移动路径时，两套定位装置能够同时测量得到相应的数据，第一套定位装置在获取到相应的数据之后，备份定位装置也会获取相应的数据，为了移动路径的准确性，两套数据会进行对比，分别判断坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度等之间的误差值是否小于预设误差值，如果在预设误差范围之内，则表明第一套定位装置获取到的数据是准确的，可以使用数据确定登机桥的移动路径，否则，表明获取到的数据不准确，则发出告警提示音，以提示工作人员介入。
66.在上述各技术方案的基础上，在s101获取预定位点的坐标数据之前，移动路径确定方法还包括：通过人机交互装置启动自动接机模式，开始计算登机桥的移动路径，同时手动接机模式处于待用状态，其中，手动接机模式用于在自动接机模式存在故障时由工作人员手动操作执行相应动作。
67.具体地，当目标飞机落地，需要进行接机时，工作人员会通过人机交互装置控制登机桥启动自动接机模式，人机交互装置包括至少一个按键或触摸显示屏，工作人员可以通过按键或触摸显示屏控制登机桥启动自动接机模式，同时，当自动接机模式被启动之后，手动接机模式会处于待用状态，在登机桥依据计算出的移动路径进行移动时，若出现故障或出现明显的移动偏差时，工作人员可以随时开启手动接机模式，通过操纵杆或人机交互装置中的操纵按键控制登机桥的移动方位，确保登机桥移动的准确性和可靠性，总之，手动接机模式是自动接机模式的备份保障模式。
68.在上述各技术方案的基础上，在s104确定出登机桥的移动路径之后，移动路径确定方法还包括：基于确定出的登机桥的移动路径将登机桥移动至预定位点处。
69.具体地，当确定出登机桥的移动路径之后，基于该移动路径将登机桥移动至预定位点处。
70.可选地，预定位点只是目标飞机舱门处的大致位置，登机桥移动至预定位点之后，并未与目标飞机的舱门相贴合，将登机桥与目标飞机的舱门相贴合需要较为精密的位置坐标，此时，还需要设置在登机桥上的高精度摄像头对目标飞机的舱门进行精准定位，以确定得到目标飞机的舱门位置数据。需要说明的是，当高精度摄像头获取了相应的舱门信息之后，通过深度神经网络(depthai)算法计算舱门信息得到舱门位置数据，优选地，可以使用深度神经网络算法中的双目视觉算法，双目视觉算法是一种基于视差原理并由多幅图像获取物体三维几何信息的方法，能够更加精准的确定出舱门位置数据。然后利用舱门位置数据将登机桥从预定位点处与舱门相贴合。
71.在上述各技术方案的基础上，在登机桥移动至预定位点之后，移动路径确定方法还包括：获取目标飞机的舱门位置数据，并基于舱门位置数据将登机桥从预定位点处与目标飞机的舱门相贴合；在登机桥与目标飞机的舱门相贴合之后，停止自动接机模式以及手动接机模式；在自动接机模式以及手动接机模式停止第一预设时长之后，启动自动调平模式，控制登机桥与目标飞机的舱门的高度持平，其中，自动调平模式用于在登机桥接触到舱门后，放下调平臂使登机桥实现自动调平。
72.具体地，在登机桥移动至预定位点之后，还需要设置在登机桥上的高精度摄像头以及相应的传感器获取目标飞机的舱门信息，并通过深度神经网络算法对获取到的舱门信息进行计算，得到舱门位置数据，以对目标飞机的舱门进行精准定位；在获取到舱门位置数据之后，控制登机桥与目标飞机的舱门相贴合，实现登机桥与目标飞机的连接。
73.在登机桥与目标飞机的舱门相贴合之后，登机桥会自动停止自动接机模式以及手动接机模式，并在这两个模式停止第一预设时长之后，通常为1-2s时间之后，启动自动调平模式，该模式下登机桥的遮蓬和调平臂能够自动运行，使得登机桥与飞机舱门实现保持同一水平，即登机桥实现自动调平动作。
74.在上述各技术方案的基础上，在登机桥与目标飞机的舱门相连接之后，移动路径确定方法还包括：断开自动调平模式；在断开自动调平模式第二预设时长之后，以预设速度将登机桥撤离至初始位置处。
75.具体地，在登机桥与目标飞机的舱门相连接，并完成自动接机之后，登机桥会断开自动调平模式，并在断开自动调平模式第一预设时长之后，通常为5-10s时间，以预设速度将登机桥撤离，该预设速度通常选择较低的速度，在后撤过程中禁止接机口旋转以及禁止
登机桥升降，以免发生意外，直至控制登机桥撤离至登机桥的初始位置，以待下一次接机时使用。
76.图5是本发明实施例提供的一种移动路径确定装置的结构图，如图5所示，该移动路径确定装置包括：
77.图像采集装置51，用于获取预定位点的坐标数据，基于坐标数据计算得到登机桥的目标角度，其中，目标角度为登机桥移动至预定位点后与坐标系x轴之间的夹角；
78.角度传感器52，用于测量登机桥的当前角度，其中，当前角度为登机桥当前与坐标系中x轴之间的夹角；
79.距离传感器53，用于获取登机桥的当前长度；
80.计算装置54，用于基于坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度确定登机桥的移动路径。
81.可选地，图像采集装置51具体用于：获取目标飞机的图像信息；基于图像信息，利用神经网络算法对图像信息进行识别，得到预定位点的坐标数据；基于坐标数据计算得到登机桥的目标角度。
82.可选地，距离传感器53具体用于：
83.利用设置在接机口的距离传感器测量接机口到固定通道远离旋转厅一侧的第一长度；
84.将第一长度与第二长度相加得到登机桥的当前长度，其中，第二长度为固定通道的长度。
85.可选地，在计算装置54基于坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度确定登机桥的移动路径之前，移动路径确定装置还包括：
86.备份定位装置，用于测量得到的备份坐标数据、备份目标角度、备份当前角度以及备份当前长度，其中，备份定位设置于登机桥上；
87.对比装置，用于将备份定位装置测量得到的数据分别与坐标数据、目标角度、当前角度以及当前长度进行对比，判断误差值是否小于预设误差值；
88.若是，则表明获取到的数据准确，则计算装置54继续执行利用获取到的数据确定登机桥的移动路径的步骤。
89.可选地，在图像采集装置51获取预定位点的坐标数据之前，移动路径确定装置还包括：人机交互装置，用于基于接收到的启动指令启动自动接机模式，开始计算登机桥的移动路径，同时手动接机模式处于待用状态，其中，手动接机模式用于在自动接机模式存在故障时由工作人员手动操作执行相应动作。
90.可选地，在计算装置54确定出登机桥的移动路径之后，移动路径确定装置还包括：控制装置，用于基于确定出的登机桥的移动路径将登机桥移动至预定位点处。
91.可选地，在登机桥移动至预定位点之后，控制装置还用于：获取目标飞机的舱门位置数据，并基于舱门位置数据将登机桥从预定位点处与目标飞机的舱门相贴合；在登机桥与目标飞机的舱门相贴合之后，停止自动接机模式以及手动接机模式；在自动接机模式以及手动接机模式停止第一预设时长之后，启动自动调平模式，控制登机桥与目标飞机的舱门的高度持平，其中，自动调平模式用于在登机桥接触到舱门后，放下调平臂使登机桥实现自动调平。
92.可选地，在登机桥与目标飞机的舱门相连接之后，控制装置还用于：断开自动调平模式；在断开自动调平模式第二预设时长之后，以预设速度将登机桥撤离至初始位置处。
93.本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。
94.本发明实施例提供的移动路径确定装置，与上述实施例提供的移动路径确定方法具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。
95.本发明实施例还提供了一种登机桥，登机桥执行上述任意实施例中的移动路径确定方法。
96.本发明实施例提供的登机桥使用上述实施例中的移动路径确定方法，因此本发明实施例提供的登机桥也具备上述实施例中所描述的有益效果，此处不再赘述。
97.在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
98.最后应说明的是，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。