基於點雲的吊具二次錨定方法、系統、設備及存儲介質與流程
2024-04-14 00:57:05 1
1.本發明涉及吊裝對位技術領域，尤其涉及一種基於點雲的吊具二次錨定方法、系統、設備及存儲介質。
背景技術：
2.對於傳統碼頭或者智能化碼頭，對位都是貨櫃轉運流程中的重要一環。尤其在智能化碼頭中，岸橋\場橋等貨櫃起重設備都在往智能化和自動化方向改造升級，取代了原本人工操作的抓箱，放箱過程，這對無人駕駛車輛對位精度提出了新的要求。
3.有鑑於此，本發明提供了一種基於點雲的吊具二次錨定方法、系統、設備及存儲介質。
4.需要說明的是，上述背景技術部分公開的信息僅用於加強對本發明的背景的理解，因此可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現要素：
5.針對現有技術中的問題，本發明的目的在於提供基於點雲的吊具二次錨定方法、系統、設備及存儲介質，克服了現有技術的困難，能夠在碼頭貨船靠岸、gps定位失靈的場景下，充分利用貨船的邊緣信息，實現車輛的自定位，提高了集卡與岸橋對位的精度。
6.本發明的實施例提供一種基於點雲的吊具二次錨定方法，包括以下步驟：
7.通過至少一設置於貨櫃運載設備的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據；
8.基於吊裝任務自所述點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置；
9.將所述貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據所述吊裝任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量；以及
10.基於所述偏移量移動所述貨櫃運載設備進行第二次錨定。
11.優選地，在所述通過至少一設置於貨櫃運載設備的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據之前，還包括：
12.當貨櫃運載設備到達與吊具的預設對位區域完成第一次錨定後，執行後續步驟。
13.優選地，所述通過至少一設置於貨櫃運載設備的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據中，所述點雲採集裝置分別設置於貨櫃運載設備的頭部和尾部且都具有向上的視野，所述貨櫃的放置位處於兩個所述點雲採集裝置之間，所述吊裝任務包括任務種類信息，貨櫃長度信息，貨櫃基於車體的目標位置信息。
14.優選地，所述基於吊裝任務自所述點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置，包括：
15.當所述吊裝任務為抓箱，自所述原始點雲數據進行點雲擬合，獲得所述貨櫃的端面的第一空間位置，並且將位於所述貨櫃的端面的最高的點雲作為所述端面的上沿位
置；
16.基於所述端面的上沿的上方的預設範圍內進行點雲擬合，獲得所述吊具超出所述吊具的預設特徵對的第二空間位置。
17.優選地，所述基於吊裝任務自所述點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置，還包括：
18.當基於所述端面的上沿以上的預設範圍內進行點雲擬合後僅獲得局部吊具點雲、未獲得所述吊具的預設特徵時，通過當前局部吊具的最外靠近所述點雲採集裝置的外輪廓點雲的空間坐標與所述貨櫃的端面獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的駛出距離，基於所述駛出距離驅動所述貨櫃運載設備進行位移。
19.優選地，所述基於所述端面的上沿的上方的預設範圍內進行點雲擬合，獲得所述吊具超出所述吊具的預設特徵對的第二空間位置，還包括：
20.所述吊具的預設特徵至少包括所述吊具的外垂直面。
21.優選地，所述將所述貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據所述吊裝任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量，包括：
22.獲得所述吊裝任務中的預設標定差值；
23.獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量，所述偏移量為貨櫃端面的空間位置與吊具的預設特徵的空間位置之間的距離與預設標定差值的和。
24.優選地，所述基於所述偏移量移動所述貨櫃運載設備進行第二次錨定，包括：
25.所述貨櫃運載設備基於所述偏移量進行行駛，令所述吊具與所述貨櫃對中，完成第二次錨定。
26.優選地，所述基於吊裝任務自所述點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置，包括：
27.當所述吊裝任務為放箱且所述貨櫃運載設備空車時，自所述原始點雲數據進行點雲擬合，獲得所述貨櫃的端面的第一空間位置。
28.優選地，所述將所述貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據所述吊裝任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量，包括：
29.基於所述吊裝任務中預設的貨櫃基於車體的中心位置、所述貨櫃長度獲得目標箱面位置，所述目標箱面位置沿所述第一方向的間距為預設的貨櫃基於車體的中心位置沿所述第一方向的間距與所述貨櫃一半的長度的差；
30.基於所述目標箱面位置與所述貨櫃的端面的第一空間位置之間的距離獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
31.優選地，所述基於吊裝任務自所述點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置，包括：
32.當所述吊裝任務為放箱且所述貨櫃運載設備已有一貨櫃時，自所述原始點雲數據進行點雲擬合，獲得待放貨櫃的第一端面的第一空間位置和已有貨櫃的與所述第一端面同向的第二端面的第二空間位置。
33.優選地，所述將所述貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據所述吊裝
任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量，包括：
34.基於所述第二空間位置與所述吊裝任務中預設的貨櫃之間的間隙、所述貨櫃長度基於獲得目標箱面位置，所述第二空間位置沿所述第一方向的間距為所述目標箱面位置沿所述第一方向的間距與所述貨櫃之間的間隙、所述貨櫃長度的和；
35.基於所述目標箱面位置與所述貨櫃的端面的第一空間位置之間的距離獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
36.本發明的實施例還提供一種基於點雲的吊具二次錨定系統，用於實現上述的基於點雲的吊具二次錨定方法，基於點雲的吊具二次錨定系統包括：
37.點雲數據模塊，通過至少一設置於貨櫃運載設備的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據；
38.空間檢測模塊，基於吊裝任務自所述點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置；
39.偏移獲取模塊，將所述貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據所述吊裝任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿所述貨櫃運載設備行駛方向的偏移量；以及
40.第二錨定模塊，基於所述偏移量移動所述貨櫃運載設備進行第二次錨定。
41.本發明的實施例還提供一種基於點雲的吊具二次錨定設備，包括：
42.處理器；
43.存儲器，其中存儲有處理器的可執行指令；
44.其中，處理器配置為經由執行可執行指令來執行上述基於點雲的吊具二次錨定方法的步驟。
45.本發明的實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，用於存儲程序，程序被執行時實現上述基於點雲的吊具二次錨定方法的步驟。
46.本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法、系統、設備及存儲介質，通過檢測吊具和貨櫃的實時相對位置關係對設備參數進行標定，具有較高系統魯棒性，提升吊裝作業的時效性和安全性。
附圖說明
47.通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯。
48.圖1是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的流程圖。
49.圖2是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的一種實施過程的示意圖。
50.圖3至5是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的一種實施場景的示意圖。
51.圖6是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的另一種實施場景的示意圖。
52.圖7是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的另一種實施場景的示意圖。
53.圖8是本發明的基於點雲的吊具二次錨定系統的結構示意圖。
54.圖9是本發明的基於點雲的吊具二次錨定設備的結構示意圖。以及
55.圖10是本發明一實施例的計算機可讀存儲介質的結構示意圖。
具體實施方式
56.以下通過特定的具體實例說明本技術的實施方式，本領域技術人員可由本技術所揭露的內容輕易地了解本技術的其他優點與功效。本技術還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用系統，本技術中的各項細節也可以根據不同觀點與應用系統，在沒有背離本技術的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不衝突的情況下，本技術中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。
57.下面以附圖為參考，針對本技術的實施例進行詳細說明，以便本技術所屬技術領域的技術人員能夠容易地實施。本技術可以以多種不同形態體現，並不限定於此處說明的實施例。
58.在本技術的表示中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的表示意指結合該實施例或示例表示的具體特徵、結構、材料或者特點包括於本技術的至少一個實施例或示例中。而且，表示的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本技術中表示的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特徵進行結合和組合。
59.此外，術語「第一」、「第二」僅用於表示目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」的特徵可以明示或隱含地包括至少一個該特徵。在本技術的表示中，「多個」的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。
60.為了明確說明本技術，省略與說明無關的器件，對於通篇說明書中相同或類似的構成要素，賦予了相同的參照符號。
61.在通篇說明書中，當說某器件與另一器件「連接」時，這不僅包括「直接連接」的情形，也包括在其中間把其它元件置於其間而「間接連接」的情形。另外，當說某種器件「包括」某種構成要素時，只要沒有特別相反的記載，則並非將其它構成要素排除在外，而是意味著可以還包括其它構成要素。
62.當說某器件在另一器件「之上」時，這可以是直接在另一器件之上，但也可以在其之間伴隨著其它器件。當對照地說某器件「直接」在另一器件「之上」時，其之間不伴隨其它器件。
63.雖然在一些實例中術語第一、第二等在本發明中用來表示各種元件，但是這些元件不應當被這些術語限制。這些術語僅用來將一個元件與另一個元件進行區分。例如，第一接口及第二接口等表示。再者，如同在本發明中所使用的，單數形式「一」、「一個」和「該」旨在也包括複數形式，除非上下文中有相反的指示。應當進一步理解，術語「包含」、「包括」表明存在的特徵、步驟、操作、元件、組件、項目、種類、和/或組，但不排除一個或多個其他特徵、步驟、操作、元件、組件、項目、種類、和/或組的存在、出現或添加。此處使用的術語「或」和「和/或」被解釋為包括性的，或意味著任一個或任何組合。因此，「a、b或c」或者「a、b和/或c」意味著「以下任一個：a；b；c；a和b；a和c；b和c；a、b和c」。僅當元件、功能、步驟或操作的組合在某些方式下內在地互相排斥時，才會出現該定義的例外。
64.此處使用的專業術語只用於言及特定實施例，並非意在限定本技術。此處使用的單數形態，只要語句未明確表示出與之相反的意義，那麼還包括複數形態。在說明書中使用
的「包括」的意義是把特定特性、區域、整數、步驟、作業、要素及/或成份具體化，並非排除其它特性、區域、整數、步驟、作業、要素及/或成份的存在或附加。
65.雖然未不同地定義，但包括此處使用的技術術語及科學術語，所有術語均具有與本技術所屬技術領域的技術人員一般理解的意義相同的意義。普通使用的字典中定義的術語追加解釋為具有與相關技術文獻和當前提示的內容相符的意義，只要未進行定義，不得過度解釋為理想的或非常公式性的意義。
66.圖1是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的流程圖。如圖1所示，本發明的實施例提供一種基於點雲的吊具二次錨定方法，包括以下步驟：
67.s120、通過至少一設置於貨櫃運載設備的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據。
68.s130、基於吊裝任務自點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置。
69.s140、將貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據吊裝任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
70.s150、基於偏移量移動貨櫃運載設備進行第二次錨定。
71.本發明提供了一種通過檢測吊具進行精確對位的方案，在常見的基於設備特徵對位或者設備自身對位系統的一次對位基礎上，一次對位的目的在於保證車輛走到正確對位位置的一定範圍內，確保後續雷射雷達等能看到吊具和貨櫃點雲信息且處於安全對位距離內，在吊具下降的過程中，自行監測吊具高度和檢測吊具特徵，獲取吊具和貨櫃的相對位置關係，下發偏移量給單車下遊決策執行模塊進行二次精確對位。
72.在一個優選實施例中，還包括：
73.s110、當貨櫃運載設備到達與吊具的預設對位區域完成第一次錨定後，執行步驟s120。
74.在一個優選實施例中，步驟s120中，點雲採集裝置分別設置於貨櫃運載設備的頭部和尾部且都具有向上的視野，貨櫃的放置位處於兩個點雲採集裝置之間，吊裝任務包括任務種類信息，貨櫃長度信息，貨櫃基於車體的目標位置信息。
75.在一個優選實施例中，步驟s130包括：
76.s131、當吊裝任務為抓箱，自原始點雲數據進行點雲擬合，獲得貨櫃的端面的第一空間位置，並且將位於貨櫃的端面的最高的點雲作為端面的上沿位置。
77.s132、基於端面的上沿的上方的預設範圍內進行點雲擬合，獲得吊具超出吊具的預設特徵對的第二空間位置。
78.在一個優選實施例中，步驟s132還包括：
79.當基於端面的上沿以上的預設範圍內進行點雲擬合後僅獲得局部吊具點雲、未獲得吊具的預設特徵時，通過當前局部吊具的最外靠近點雲採集裝置的外輪廓點雲的空間坐標與貨櫃的端面獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的駛出距離，基於駛出距離驅動貨櫃運載設備進行位移。
80.在一個優選實施例中，步驟s132中，吊具的預設特徵至少包括吊具的外垂直面。
81.在一個優選實施例中，步驟s140包括：
82.s141、獲得吊裝任務中的預設標定差值。
83.s142、獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量，偏移量為貨櫃端面的空間位
置與吊具的預設特徵的空間位置之間的距離與預設標定差值的和。
84.在一個優選實施例中，步驟s150包括：
85.貨櫃運載設備基於偏移量進行行駛，令吊具與貨櫃對中，完成第二次錨定。
86.在一個優選實施例中，步驟s130包括：
87.s133、當吊裝任務為放箱且貨櫃運載設備空車時，自原始點雲數據進行點雲擬合，獲得貨櫃的端面的第一空間位置。
88.在一個優選實施例中，步驟s140包括：
89.s143、基於吊裝任務中預設的貨櫃基於車體的中心位置、貨櫃長度獲得目標箱面位置，目標箱面位置沿第一方向的間距為預設的貨櫃基於車體的中心位置沿第一方向的間距與貨櫃一半的長度的差。
90.s144、基於目標箱面位置與貨櫃的端面的第一空間位置之間的距離獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
91.在一個優選實施例中，步驟s130包括：
92.s134、當吊裝任務為放箱且貨櫃運載設備已有一貨櫃時，自原始點雲數據進行點雲擬合，獲得待放貨櫃的第一端面的第一空間位置和已有貨櫃的與第一端面同向的第二端面的第二空間位置。
93.在一個優選實施例中，步驟s140包括：
94.s145、基於第二空間位置與吊裝任務中預設的貨櫃之間的間隙、貨櫃長度基於獲得目標箱面位置，第二空間位置沿第一方向的間距為目標箱面位置沿第一方向的間距與貨櫃之間的間隙、貨櫃長度的和。
95.s146、基於目標箱面位置與貨櫃的端面的第一空間位置之間的距離獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
96.本發明不需要對碼頭對位器械設備，如起重機和吊具進行改造。不僅僅適用於常規的場橋及岸橋，如空軌等這類有吊具進行抓放的器械設備均能適用，具備更高的普適性。因為檢測的是吊具和貨櫃的實時相對位置關係，本發明也不需要像cps系統對設備參數進行標定，簡化了部署流程。
97.在一個對位任務中，一般會有放箱(吊具把箱子放車上)和抓箱(吊具把箱子從車上抓走)兩個操作。對抓箱操作本模塊計算的是吊具和箱子之間的相對位置作為對位偏移量；對放箱操作對位計算的是貨櫃和車輛之間的相對位置作為對位偏移量。圖2是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的一種實施過程的示意圖。如圖2所示，
98.本發明提供一個精確魯棒的計算方法可滿足兩個對位操作，步驟如下：
99.1、點雲預處理。對點雲進行解碼處理，去除噪點，並由轉換矩陣轉至車體坐標系下。
100.2、獲取對位操作類型，確定是抓箱或放箱。車輛根據任務箱型(前箱/中箱/後箱/)通過檢測貨櫃是否存在進行判斷。或由其他模塊如fms給定。車輛自行判斷的步驟如下：
101.前箱/後箱。根據預設前箱和車輛的相對位置獲取roi區域點雲，提取貨櫃垂直箱面特徵，若存在，則為抓箱操作，反之為放箱操作。
102.中箱根據預設中箱和車輛的相對位置獲取roi區域點雲，提取貨櫃垂直箱面特徵，若前後貨櫃面均存在，則為抓箱操作，反之為放箱操作。
103.3、計算對位偏移量。根據是抓箱和放箱選擇不同的偏移量計算模塊。
104.3.1對於抓箱操作：
105.(1)、檢測貨櫃信息。根據預設貨櫃和車輛相對位置獲取前後貨櫃面roi區域點雲，擬合貨櫃垂直面點雲，取貨櫃面向外方向上一定比例點雲作為箱面邊緣，取均值為箱面位置dist(container)。取z方向點雲最大值為貨櫃高度height。
106.(2)、檢測吊具特徵位置。根據預設吊具位置和車輛相對位置，結合吊具貨櫃高度獲取吊具roi區域點雲，提取吊具特徵，需要提取吊具的外垂直面plane1，外邊緣edge，下水平面plane2，取外垂直面plane1和外邊緣edge為吊具位置dist(spreader)。
107.(3)、若第(2)步中無法檢測到吊具特徵但是吊具點雲存在時，可能是由於貨櫃遮擋住雷射視野，此時對點雲進行聚類，取聚類點雲最外側點dist(point)給出有向駛出距離drive_offset給下遊執行模塊，使其行駛到能吊具吊雲準確提取吊具特徵的位置再重複第(2)步。有向使出距離drive_offset的計算方式入下：
108.drive_offset＝dist(point)-dist(container)+dist(visual)
109.其中：dist(visual)為預設的雷射能看到吊具特徵時的貨櫃面和吊具特徵差值，dist(visual)的取值範圍由雷射視野確定。
110.(4)、計算引導偏移量。已知吊具位置和貨櫃位置，則引導偏移量dist(offset)的計算的公式如下：
111.dist(offset)＝dist(spreader)-dist(container)+offset(calib)
112.其中，dist(offset)為引導偏移量，dist(spreader)為吊具位置；dist(container)貨櫃箱面位位置；offset(calib)為抓箱時吊具位置和貨櫃箱面位置的標定差值，一般地，offset(calib)的值為0。
113.3.2對於放箱操作：
114.(1)檢測車載貨櫃信息。對於對位任務箱型中的前箱和後箱，需要考慮帶後箱的前箱和帶前箱的後箱放箱的特殊情況，需要保證箱子中間有一定間隙防止出現砸箱的安全事故。根據貨櫃和車輛相對位置關係獲取貨櫃roi區域點雲，擬合貨櫃垂直面，記靠近任務箱型(前箱/後箱)的垂直面plane_exist(已經放在車上的另一個貨櫃的相鄰的垂面)的距離為dist(container_exist)。以集卡的前端已經有貨櫃，向後端放貨櫃為例，則記待作業目標前箱/後箱的箱面位置為：
115.dist(container_plane)＝dis(container_exist)+gap+length
116.其中：dist(container_plane)為目標箱的在車上的目標箱面位置；gap為預設防砸間隙；length為前箱或後箱的預設貨櫃長度。特別地，對於不帶箱的前箱/後箱/中箱，記目標箱面位置為：
117.dist(container_plane)＝dis(container_center)+length*0.5
118.其中：dist(container_plane)為目標箱的在車上的目標箱面位置；dis(container_center)為預設的貨櫃中心位置；length為貨櫃長度。
119.(2)檢測目標箱底面信息。在放箱過程中，吊具是抓著貨櫃一起往下放的，此時需要對準目標貨櫃和車輛的相對位置關係，考慮吊具和目標貨櫃為一個整體，根據預設任務箱型(前箱/中箱/後箱)與車輛相對位置關係獲取roi區域點雲，擬合箱底水平面和貨櫃垂直面，取水平面外邊緣edge和垂直面plane為目標貨櫃箱面位置dist
(container)。
120.(3)計算對位便移量。已知目標貨櫃下放箱面位置dist(container)和目標箱的在車上的目標箱面位置dis(container_center)，則引導偏移量dist(offset)的計算的公式如下：
121.dist(offset)＝dist(container)-dis(container_center)
122.圖3至5是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的一種實施場景的示意圖。參見圖3，當集卡10到達與吊具的預設對位區域完成第一次錨定後，通過設置於集卡10的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據。第一點雲採集裝置11設置於集卡10的頭部，第二點雲採集裝置12設置於集卡10的尾部，且第一點雲採集裝置11和第二點雲採集裝置12都具有向上的視野，貨櫃13的放置位處於兩個點雲採集裝置之間，吊裝任務包括任務種類信息，貨櫃長度length信息，貨櫃基於車體的目標位置信息等等。
123.當吊裝任務為抓箱，自第二點雲採集裝置12獲得的原始點雲數據進行點雲擬合，獲得貨櫃的端面的第一空間位置131，並且將位於貨櫃的端面的最高的點雲作為端面的上沿位置。
124.當基於端面的上沿以上的預設範圍20內進行點雲擬合後僅獲得局部吊具點雲、未獲得吊具的預設特徵時，可能是由於貨櫃遮擋住第二點雲採集裝置12的雷射視野，通過當前局部吊具的最外靠近點雲採集裝置的外輪廓點雲的空間坐標與貨櫃的端面獲得沿集卡10行駛方向的駛出距離s0，基於駛出距離驅動集卡10進行位移。
125.參見圖4，基於端面的上沿的上方的預設範圍內進行點雲擬合，獲得吊具超出吊具的預設特徵對的第二空間位置。吊具的預設特徵可以包括外垂直面15，外邊緣14，下水平面16，本實施例中，取外垂直面15和外邊緣14所在的平面為吊具的預設特徵。
126.參見圖5，獲得吊裝任務中的預設標定差值，獲得沿集卡10行駛方向的偏移量s1，偏移量為貨櫃端面的空間位置與吊具的預設特徵的空間位置之間的距離s2與預設標定差值s3的和,s1＝s2+s3。最後，集卡10基於偏移量s1進行行駛，令吊具與貨櫃對中，完成第二次錨定。
127.圖6是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的另一種實施場景的示意圖。參見圖6，當集卡10到達與吊具的預設對位區域完成第一次錨定後，通過設置於集卡10的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據。第一點雲採集裝置11設置於集卡10的頭部，第二點雲採集裝置12設置於集卡10的尾部，且第一點雲採集裝置11和第二點雲採集裝置12都具有向上的視野，貨櫃的放置位處於兩個點雲採集裝置之間，吊裝任務包括任務種類信息，貨櫃長度length信息，貨櫃基於車體的目標位置信息等等。
128.當吊裝任務為放箱且集卡10空車時，自第二點雲採集裝置12採集的原始點雲數據進行點雲擬合，獲得貨櫃的端面133的第一空間位置。
129.基於吊裝任務中預設的貨櫃基於車體的中心位置134、貨櫃長度length獲得目標箱面位置135，目標箱面位置135沿第一方向的間距為預設的貨櫃基於車體的中心位置134沿第一方向的間距與貨櫃一半的長度length的差。
130.基於目標箱面位置135與貨櫃的端面133的第一空間位置之間的距離獲得沿集卡10行駛方向的偏移量s4。
131.最後，集卡10基於偏移量s4進行行駛，令吊具與貨櫃對中，完成第二次錨定。
132.圖7是本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法的另一種實施場景的示意圖。參見圖7，當集卡10到達與吊具的預設對位區域完成第一次錨定後，通過設置於集卡10的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據。第一點雲採集裝置11設置於集卡10的頭部，第二點雲採集裝置12設置於集卡10的尾部，且第一點雲採集裝置11和第二點雲採集裝置12都具有向上的視野，貨櫃的放置位處於兩個點雲採集裝置之間，吊裝任務包括任務種類信息，貨櫃長度length信息，貨櫃基於車體的目標位置信息等等。
133.當吊裝任務為放箱且集卡10已有一貨櫃17時，自第一點雲採集裝置11採集的原始點雲數據進行點雲擬合，獲得待放貨櫃18的第一端面133的第一空間位置和已有貨櫃17的與第一端面133同向的第二端面132的第二空間位置。
134.在一個優選例中，可以通過第二點雲採集裝置12擬合已有貨櫃17的第一端面，然後，通過第一端面與貨櫃長度length獲得第二端面132的位置。基於第二空間位置與吊裝任務中預設的貨櫃之間的間隙、貨櫃長度length基於獲得目標箱面位置135，目標箱面位置135沿第一方向的間距為第二端面132的第二空間位置沿第一方向的間距減去貨櫃之間的間隙gap，再減去貨櫃長度length的結果。
135.基於目標箱面位置135與貨櫃的端面的第一空間位置133之間的距離獲得沿集卡10行駛方向的偏移量s5。
136.最後，集卡10基於偏移量s5進行行駛，令吊具與貨櫃對中，完成第二次錨定。
137.圖8是本發明的基於點雲的吊具二次錨定系統的結構示意圖。如圖8所示，本發明的基於點雲的吊具二次錨定系統5，包括：
138.第一錨定模塊，當貨櫃運載設備到達與吊具的預設對位區域完成第一次錨定後，執行點雲數據模塊52。
139.點雲數據模塊52，通過至少一設置於貨櫃運載設備的前端或後端的點雲採集裝置採集上方的貨櫃的原始點雲數據。
140.空間檢測模塊53，基於吊裝任務自點雲數據獲得貨櫃箱面和吊具的空間位置。
141.偏移獲取模塊54，將貨櫃運載設備行駛方向作為第一方向，至少根據吊裝任務、貨櫃端面的空間位置、吊具的空間位置獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
142.第二錨定模塊55，基於偏移量移動貨櫃運載設備進行第二次錨定。
143.在一個優選實施例中，點雲數據模塊52被配置為將點雲採集裝置分別設置於貨櫃運載設備的頭部和尾部且都具有向上的視野，貨櫃的放置位處於兩個點雲採集裝置之間，吊裝任務包括任務種類信息，貨櫃長度信息，貨櫃基於車體的目標位置信息。
144.在一個優選實施例中，空間檢測模塊53被配置為當吊裝任務為抓箱，自原始點雲數據進行點雲擬合，獲得貨櫃的端面的第一空間位置，並且將位於貨櫃的端面的最高的點雲作為端面的上沿位置。基於端面的上沿的上方的預設範圍內進行點雲擬合，獲得吊具超出吊具的預設特徵對的第二空間位置。
145.在一個優選實施例中，空間檢測模塊53還被配置為當基於端面的上沿以上的預設範圍內進行點雲擬合後僅獲得局部吊具點雲、未獲得吊具的預設特徵時，通過當前局部吊具的最外靠近點雲採集裝置的外輪廓點雲的空間坐標與貨櫃的端面獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的駛出距離，基於駛出距離驅動貨櫃運載設備進行位移。
146.在一個優選實施例中，空間檢測模塊53還被配置為吊具的預設特徵至少包括吊具
的外垂直面。
147.在一個優選實施例中，偏移獲取模塊54被配置為獲得吊裝任務中的預設標定差值。獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量，偏移量為貨櫃端面的空間位置與吊具的預設特徵的空間位置之間的距離與預設標定差值的和。
148.在一個優選實施例中，第二錨定模塊55被配置為貨櫃運載設備基於偏移量進行行駛，令吊具與貨櫃對中，完成第二次錨定。
149.在一個優選實施例中，空間檢測模塊53被配置當吊裝任務為放箱且貨櫃運載設備空車時，自原始點雲數據進行點雲擬合，獲得貨櫃的端面的第一空間位置。
150.在一個優選實施例中，偏移獲取模塊54被配置為基於吊裝任務中預設的貨櫃基於車體的中心位置、貨櫃長度獲得目標箱面位置，目標箱面位置沿第一方向的間距為預設的貨櫃基於車體的中心位置沿第一方向的間距與貨櫃一半的長度的差。基於目標箱面位置與貨櫃的端面的第一空間位置之間的距離獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
151.在一個優選實施例中，第二錨定模塊55被配置為當吊裝任務為放箱且貨櫃運載設備已有一貨櫃時，自原始點雲數據進行點雲擬合，獲得待放貨櫃的第一端面的第一空間位置和已有貨櫃的與第一端面同向的第二端面的第二空間位置。
152.在一個優選實施例中，偏移獲取模塊54被配置為基於第二空間位置與吊裝任務中預設的貨櫃之間的間隙、貨櫃長度基於獲得目標箱面位置，第二空間位置沿第一方向的間距為目標箱面位置沿第一方向的間距與貨櫃之間的間隙、貨櫃長度的和。基於目標箱面位置與貨櫃的端面的第一空間位置之間的距離獲得沿貨櫃運載設備行駛方向的偏移量。
153.本發明的基於點雲的吊具二次錨定系統，通過檢測吊具和貨櫃的實時相對位置關係對設備參數進行標定，具有較高系統魯棒性，提升吊裝作業的時效性和安全性。
154.本發明實施例還提供一種基於點雲的吊具二次錨定設備，包括處理器。存儲器，其中存儲有處理器的可執行指令。其中，處理器配置為經由執行可執行指令來執行的基於點雲的吊具二次錨定方法的步驟。
155.如上，本發明的基於點雲的吊具二次錨定設備通過檢測吊具和貨櫃的實時相對位置關係對設備參數進行標定，具有較高系統魯棒性，提升吊裝作業的時效性和安全性。
156.所屬技術領域的技術人員能夠理解，本發明的各個方面可以實現為系統、方法或程序產品。因此，本發明的各個方面可以具體實現為以下形式，即：完全的硬體實施方式、完全的軟體實施方式(包括固件、微代碼等)，或硬體和軟體方面結合的實施方式，這裡可以統稱為「電路」、「模塊」或「平臺」。
157.圖9是本發明的基於點雲的吊具二次錨定設備的結構示意圖。下面參照圖9來描述根據本發明的這種實施方式的電子設備600。圖9顯示的電子設備600僅僅是一個示例，不應對本發明實施例的功能和使用範圍帶來任何限制。
158.如圖9所示，電子設備600以通用計算設備的形式表現。電子設備600的組件可以包括但不限於：至少一個處理單元610、至少一個存儲單元620、連接不同平臺組件(包括存儲單元620和處理單元610)的總線630、顯示單元640等。
159.其中，存儲單元存儲有程序代碼，程序代碼可以被處理單元610執行，使得處理單
元610執行本說明書上述電子處方流轉處理方法部分中描述的根據本發明各種示例性實施方式的步驟。例如，處理單元610可以執行如圖1中所示的步驟。
160.存儲單元620可以包括易失性存儲單元形式的可讀介質，例如隨機存取存儲單元(ram)6201和/或高速緩存存儲單元6202，還可以進一步包括只讀存儲單元(rom)6203。
161.存儲單元620還可以包括具有一組(至少一個)程序模塊6205的程序/實用工具6204，這樣的程序模塊6205包括但不限於：作業系統、一個或者多個應用程式、其它程序模塊以及程序數據，這些示例中的每一個或某種組合中可能包括網絡環境的實現。
162.總線630可以為表示幾類總線結構中的一種或多種，包括存儲單元總線或者存儲單元控制器、外圍總線、圖形加速埠、處理單元或者使用多種總線結構中的任意總線結構的局域總線。
163.電子設備600也可以與一個或多個外部設備700(例如鍵盤、指向設備、藍牙設備等)通信，還可與一個或者多個使得用戶能與該電子設備600交互的設備通信，和/或與使得該電子設備600能與一個或多個其它計算設備進行通信的任何設備(例如路由器、數據機等等)通信。這種通信可以通過輸入/輸出(i/o)接口650進行。並且，電子設備600還可以通過網絡適配器660與一個或者多個網絡(例如區域網(lan)，廣域網(wan)和/或公共網絡，例如網際網路)通信。網絡適配器660可以通過總線630與電子設備600的其它模塊通信。應當明白，儘管圖中未示出，可以結合電子設備600使用其它硬體和/或軟體模塊，包括但不限於：微代碼、設備驅動器、冗餘處理單元、外部磁碟驅動陣列、raid系統、磁帶驅動器以及數據備份存儲平臺等。
164.本發明實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，用於存儲程序，程序被執行時實現的基於點雲的吊具二次錨定方法的步驟。在一些可能的實施方式中，本發明的各個方面還可以實現為一種程序產品的形式，其包括程序代碼，當程序產品在終端設備上運行時，程序代碼用於使終端設備執行本說明書上述電子處方流轉處理方法部分中描述的根據本發明各種示例性實施方式的步驟。
165.如上所示，該實施例的計算機可讀存儲介質的程序在執行時，通過檢測吊具和貨櫃的實時相對位置關係對設備參數進行標定，具有較高系統魯棒性，提升吊裝作業的時效性和安全性。
166.圖10是本發明的計算機可讀存儲介質的結構示意圖。參考圖10所示，描述了根據本發明的實施方式的用於實現上述方法的程序產品800，其可以採用可攜式緊湊盤只讀存儲器(cd-rom)並包括程序代碼，並可以在終端設備，例如個人電腦上運行。然而，本發明的程序產品不限於此，在本文件中，可讀存儲介質可以是任何包含或存儲程序的有形介質，該程序可以被指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用。
167.程序產品可以採用一個或多個可讀介質的任意組合。可讀介質可以是可讀信號介質或者可讀存儲介質。可讀存儲介質例如可以為但不限於電、磁、光、電磁、紅外線、或半導體的系統、裝置或器件，或者任意以上的組合。可讀存儲介質的更具體的例子(非窮舉的列表)包括：具有一個或多個導線的電連接、可攜式盤、硬碟、隨機存取存儲器(ram)、只讀存儲器(rom)、可擦式可編程只讀存儲器(eprom或快閃記憶體)、光纖、可攜式緊湊盤只讀存儲器(cd-rom)、光存儲器件、磁存儲器件、或者上述的任意合適的組合。
168.計算機可讀存儲介質可以包括在基帶中或者作為載波一部分傳播的數據信號，其
中承載了可讀程序代碼。這種傳播的數據信號可以採用多種形式，包括但不限於電磁信號、光信號或上述的任意合適的組合。可讀存儲介質還可以是可讀存儲介質以外的任何可讀介質，該可讀介質可以發送、傳播或者傳輸用於由指令執行系統、裝置或者器件使用或者與其結合使用的程序。可讀存儲介質上包含的程序代碼可以用任何適當的介質傳輸，包括但不限於無線、有線、光纜、rf等等，或者上述的任意合適的組合。
169.可以以一種或多種程序設計語言的任意組合來編寫用於執行本發明操作的程序代碼，程序設計語言包括面向對象的程序設計語言—諸如java、c++等，還包括常規的過程式程序設計語言—諸如「c」語言或類似的程序設計語言。程序代碼可以完全地在用戶計算設備上執行、部分地在用戶設備上執行、作為一個獨立的軟體包執行、部分在用戶計算設備上部分在遠程計算設備上執行、或者完全在遠程計算設備或伺服器上執行。在涉及遠程計算設備的情形中，遠程計算設備可以通過任意種類的網絡，包括區域網(lan)或廣域網(wan)，連接到用戶計算設備，或者，可以連接到外部計算設備(例如利用網際網路服務提供商來通過網際網路連接)。
170.綜上，本發明的基於點雲的吊具二次錨定方法、系統、設備及存儲介質，通過檢測吊具和貨櫃的實時相對位置關係對設備參數進行標定，具有較高系統魯棒性，提升吊裝作業的時效性和安全性。
171.以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。