卸船机操控系统及操控方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103407883A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103407883103407883A(43)申请公布日2013.11.27(21)申请号201310368409.4(22)申请日2013.08.22(71)申请人泰富重工制造有限公司地址411228湖南省湘潭市湘潭九华示范区奔驰中路6号(72)发明人周泉雷斌张行刘渭忠喻伟(74)专利代理机构北京康信知识产权代理有限责任公司11240代理人吴贵明(51)Int.Cl.B66C3/04(2006.01)B66C13/18(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书5页说明书5页附图3页附图3页(54)发明名称卸船机操控系统及操控方法(57)摘要本发明公开了一种卸船机操控系统及操控方法，该操控系统包括处理器、船舱及物料采集系统、抓斗导航定位系统和控制单元；船舱及物料采集系统，用于对船舱的位置及物料的分布进行图像采集并将采集信息发送给处理器；抓斗导航定位系统，用于检测抓斗的位置信息并将位置信息发送给处理器；处理器用于根据采集信息优化抓斗的移动路径，并生成包含移动路径的控制信号给控制单元；控制单元接收来自处理器的控制信号及抓斗的位置信息控制抓斗的动作，以完成抓斗的往返卸料。本发明操控系统及方法提高了抓斗的物料抓取及往返移动的效率，且有效降低了抓斗与船舱及卸船机本体之间的误碰概率，提高了作业的安全性及智能化水平，并延长了卸船机的使用寿命。CN103407883ACN103478ACN103407883A权利要求书1/2页1.一种卸船机操控系统，其特征在于，包括处理器(100)、船舱及物料采集系统(110)、抓斗导航定位系统(120)和控制单元(140)；所述船舱及物料采集系统(110)，用于对船舱(5)的位置及物料(6)的分布进行图像采集并将采集信息发送给所述处理器(100)；所述抓斗导航定位系统(120)，用于检测抓斗(2)的位置信息并将所述位置信息发送给所述处理器(100)；所述处理器(100)用于根据所述采集信息优化所述抓斗(2)的移动路径，并生成包含所述移动路径的控制信号给所述控制单元(140)；所述控制单元(140)接收来自所述处理器(100)的所述控制信号及所述抓斗(2)的位置信息控制所述抓斗(2)的动作，以完成所述抓斗(2)的往返卸料。2.根据权利要求1所述的卸船机操控系统，其特征在于，所述处理器(100)包括对所述采集信息进行三维建模的图像处理单元，所述处理器(100)根据所述图像处理单元虚拟生成的船舱(5)及物料(6)的三维模型进行所述抓斗(2)的移动路径优化。3.根据权利要求2所述的卸船机操控系统，其特征在于，所述船舱及物料采集系统(110)包括三维激光扫描仪(111)及3D相机(112)，所述图像处理单元根据所述三维激光扫描仪(111)采集的所述船舱(5)及物料(6)的三维坐标信息，并参考所述3D相机(112)检测的三维数据，实现船舱(5)及物料(6)的三维模型建构。4.根据权利要求1所述的卸船机操控系统，其特征在于，所述抓斗导航定位系统(120)包括陀螺仪(121)及无线通信模块(122)，所述陀螺仪(121)用于定位所述抓斗(2)的位置，所述无线通信模块(122)用于将所述抓斗(2)的位置信息发送至所述处理器(100)。5.根据权利要求1所述的卸船机操控系统，其特征在于，所述系统还包括：卸船机定位系统(130)，所述卸船机定位系统(130)与所述处理器(100)连接，用于定位卸船机本体(1)并将所述卸船机本体(1)的位置信息发送至所述处理器(100)。6.根据权利要求5所述的卸船机操控系统，其特征在于，所述卸船机定位系统(130)为实时动态差分GPS系统。7.根据权利要求1至6任一项所述的卸船机操控系统，其特征在于，所述控制单元(140)包括PLC控制器，所述PLC控制器经驱动机构连接所述抓斗(2)。8.一种卸船机操控方法，应用权利要求1至7任一项所述的卸船机操控系统，其特征在于，包括以下步骤：船舱及物料采集系统(110)对船舱(5)的位置及物料(6)的分布进行图像采集生成采集信息；处理器(100)根据所述采集信息优化生成抓斗(2)的移动路径；抓斗导航定位系统(120)检测所述抓斗(2)的位置信息并经所述处理器(100)传递至控制单元(140)；控制单元(140)根据包含抓斗(2)的移动路径的控制信号及抓斗(2)的所述位置信息，控制所述抓斗(2)的动作，以完成所述抓斗(2)的一次往返卸料；2CN103407883A权利要求书2/2页判断卸船机的卸料作业是否结束，若否则重复上述步骤直至完全卸船。9.根据权利要求8所述的卸船机操控方法，其特征在于，所述处理器(100)根据所述采集