桁架装车卸货方法、坐标系构建方法及桁架装车卸货系统与流程

桁架装车卸货方法、坐标系构建方法及桁架装车卸货系统
1.本技术是分案申请，原申请的申请号为cn202010349546.3，申请日2020年04月28日，发明名称“桁架装车方法、卸货方法及装卸货物系统”的分案申请。
技术领域
2.本发明属于货物装卸技术领域，具体涉及一种桁架装车方法、卸货方法及装卸货物系统。


背景技术：

3.在货物的装卸过程中需要大量的人力物力，自动进行货物的装卸可以节约大量的成本，而在货物自动装卸的过程中需要精确的获取各货物的装卸位置，使货车可以装卸更多的货物，提高效率。
4.因此基于上述技术问题，需要设计一种新的桁架装车方法、卸货方法及装卸货物系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种桁架装车方法、卸货方法及装卸货物系统。
6.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种桁架装车方法，包括：
7.构建桁架坐标系和车辆坐标系，并获取桁架坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度；
8.根据偏移角度调整夹爪，并在夹爪调整后获取坐标偏移值；以及
9.根据坐标偏移值获取货物在桁架坐标系中的坐标，以装载货物。
10.第二方面，本发明还提供一种桁架卸货方法，包括：
11.构建桁架坐标系和车辆坐标系，并获取桁架坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度；
12.根据偏移角度调整夹爪，并在夹爪调整后获取坐标偏移值；以及
13.根据坐标偏移值获取货物在桁架坐标系中的坐标，以卸载货物。
14.进一步，所述构建桁架坐标系和车辆坐标系，并获取桁架坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度的方法包括：
15.根据桁架构建桁架坐标系xoy；
16.根据车辆构建车辆坐标系x
′
o
′
y
′
；
17.所述桁架坐标系和车辆坐标系均以夹爪竖直移动的方向为z轴；
18.当夹爪沿z轴向下移动时，每间隔预设时间获取夹爪与车厢前壁对应的侧壁上两点与车厢前壁之间的距离，并分别取中值或平均值，以获取夹爪与车厢前壁对应的侧壁上两点与车厢前壁之间的距离l1和l2；
19.所述车辆坐标系x
′
o
′
y
′
和所述桁架坐标系xoy之间的偏移角度α为：
[0020][0021]
其中，h为两点之间的距离；
[0022]
根据偏移角度α判断车辆相对于桁架向左偏转或右偏转。进一步，所述根据偏移角度调整夹爪，并在夹爪调整后获取坐标偏移值的方法包括：
[0023]
当车辆相对于桁架向左偏转时，控制夹爪逆时针旋转α度，使夹爪的各侧壁与对应的车厢壁平行；以及
[0024]
当车辆相对于桁架向右偏转时，控制夹爪顺时针旋转α度，使夹爪的各侧壁与对应的车厢壁平行；
[0025]
在夹爪调整后，夹爪中心点为p；
[0026]
在车厢门关闭时，以p为起点，使夹爪沿y
′
轴直线移动预设距离，每间隔预设时间获取夹爪各侧壁与对应车厢壁之间的距离，并分别取中值或平均值，以获取夹爪靠近y
′
轴的侧壁距离车厢左壁的距离c1，以及夹爪远离y
′
轴的侧壁距离车厢右壁的距离c3；
[0027]
以p为起点，使夹爪沿x
′
轴直线移动预设距离，每间隔预设时间获取夹爪各侧壁与对应车厢壁之间的距离，并分别取中值或平均值，以获取夹爪靠近x
′
轴的侧壁距离车厢后壁的距离k3，以及夹爪远离x
′
轴的侧壁距离车厢前壁的距离k1；
[0028]
所述夹爪中心点p在x
′
o
′
y
′
坐标系中的坐标为：
[0029][0030]
其中，c2为夹爪的宽度；k2为夹爪的长度；
[0031]
所述坐标偏移值(a，b)为：
[0032][0033]
其中，a为横坐标偏移值；b为纵坐标偏移值；x为夹爪中心点p在桁架坐标系xoy的横坐标；y为夹爪中心点p在桁架坐标系xoy的纵坐标；
[0034]
车厢的长度为：k1 k2 k3；
[0035]
车厢的宽度为：c1 c2 c3。
[0036]
进一步，所述根据偏移角度调整夹爪，并在夹爪调整后获取坐标偏移值的方法包括：
[0037]
当车辆相对于桁架向左偏转时，控制夹爪逆时针旋转α度，使夹爪的各侧壁与对应的车厢壁平行；以及
[0038]
当车辆相对于桁架向右偏转时，控制夹爪顺时针旋转α度，使夹爪的各侧壁与对应的车厢壁平行；
[0039]
在夹爪调整后，夹爪中心点为p；
[0040]
在车厢门打开时，以p为起点，使夹爪沿y
′
轴向车厢后壁移动，每间隔预设时间获取夹爪各侧壁与车厢壁之间的距离直至出现下降沿，并分别取中值或平均值，以获取夹爪靠近y
′
轴的侧壁距离车厢左壁的距离c1，以及夹爪远离y
′
轴的侧壁距离车厢右壁的距离c3，
此时夹爪的中心点为q；
[0041]
以q为起点，使夹爪沿x
′
轴直线移动预设距离，每间隔预设时间获取夹爪与车厢前壁对应的侧壁距离车厢前壁的长度，并取中值或平均值，以获取夹爪与车厢前壁对应的侧壁距离车厢前壁的长度k1；
[0042]
所述点q在x
′
o
′
y
′
坐标系中的坐标为：
[0043][0044]
其中，c2为夹爪的宽度；
[0045]
所述坐标偏移值(a，b)为：
[0046][0047]
其中，a为横坐标偏移值；b为纵坐标偏移值；x1为点q在桁架坐标系xoy的横坐标；y1为点q在桁架坐标系xoy的纵坐标；
[0048]
车厢的长度为：
[0049]
车厢的宽度为：c1 c2 c3。
[0050]
进一步，所述根据坐标偏移值获取货物在构建桁架坐标系中的坐标的方法包括：
[0051]
根据车厢的长度和宽度，在车厢中装载m排n列货物，在车辆坐标系x
′
o
′
y
′
中第一个货物的坐标为p0(x
′0,y
′0)，货物在车辆长侧壁间距为f，宽侧壁间距为e，则库位i在车辆坐标系x
′
o
′
y
′
中的坐标为：
[0052]
(x
i
′
＝x0′
[(i
‑
1)％m]*e,y
i
′
＝y0′
[(i
‑
1)/m]*f)；
[0053]
其中，i∈[1,m
·
n],i∈z；
[0054]
则库位i在桁架坐标系xoy中的坐标为：
[0055][0056]
根据库位i在桁架坐标系xoy中的坐标将货物运送到相应坐标位置，以实现装载货物；或
[0057]
根据库位i在桁架坐标系xoy中的坐标将该库位的货物移出，以实现卸载货物。
[0058]
第三方面，本发明还提供一种夹爪，包括：
[0059]
夹爪控制模块、连接块，以及与该夹爪控制模块电性连接检测模块；
[0060]
所述检测模块设置在所述连接块的侧壁上；
[0061]
所述检测模块适于检测连接块各侧壁与对应车厢壁之间的距离，以及连接块与车厢底面之间的距离；
[0062]
所述夹爪控制模块适于发送各距离数据。
[0063]
进一步，所述检测模块包括：第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器、第四测距传感器、第五测距传感器和第六测距传感器；
[0064]
所述第一测距传感器、第二测距传感器、第三测距传感器和第四测距传感器设置
在对应的连接块侧壁上，以检测连接块各侧壁与对应车厢壁之间的距离；
[0065]
所述第五测距传感器与所述第一测距传感器设置在同一连接块侧壁上，以检测该连接块侧壁上两点与对应车厢壁之间的距离；
[0066]
所述第六测距传感器设置在连接块的侧壁上，以检测连接块与车厢底面之间的距离。
[0067]
第四方面，本发明还提供一种桁架，包括：
[0068]
桁架控制模块、桁架轨道a、桁架轨道b、第一条形码、第二条形码，以及与该桁架控制模块连接的夹爪、第一条形码传感器、第二条形码传感器和升降机构；
[0069]
所述夹爪设置在所述升降机构上；
[0070]
所述升降机构设置在所述桁架轨道b上；
[0071]
所述桁架轨道a适于沿货物运送方向设置；
[0072]
所述桁架轨道b架设在所述桁架轨道a上，并且所述桁架轨道b适于在所述桁架轨道a上滑动，以带动所述夹爪沿所述桁架轨道a方向移动；
[0073]
所述升降机构适于在所述桁架轨道b上滑动，以带动所述夹爪沿所述桁架轨道b方向移动；
[0074]
以所述桁架轨道a为y轴、所述桁架轨道b为x轴，以及桁架轨道a与桁架轨道b在货物运送方向上左侧的连接点为原点o构建桁架坐标系xoy；
[0075]
所述第一条形码设置在所述桁架轨道a上；
[0076]
所述第一条形码传感器设置在所述桁架轨道b上，以识别所述第一条形码，获取夹爪在桁架坐标系xoy中的纵坐标；
[0077]
所述第二条形码设置在所述桁架轨道b上；
[0078]
所述第二条形码传感器设置在所述升降机构上，以识别所述第二条形码，获取夹爪在桁架坐标系xoy中的横坐标；
[0079]
所述桁架控制模块适于根据识别的夹爪的横坐标和纵坐标获取夹爪在桁架坐标系中的位置；
[0080]
所述桁架控制模块适于接收并发送所述夹爪发送的数据，以及所述桁架控制模块适于发送夹爪在桁架坐标系中的位置；
[0081]
所述桁架控制模块适于根据夹爪发送的数据和夹爪在桁架坐标系中的位置控制所述夹爪夹持货物，以将货物装车或卸载。
[0082]
第五方面，本发明还提供一种桁架的装卸货物系统，包括：
[0083]
主控制模块，以及由该主控制模块控制的流水线和桁架；
[0084]
所述主控制模块适于控制所述流水线运送货物；
[0085]
所述桁架设置在所述流水线运送货物的方向上；
[0086]
车辆进入桁架后，所述主控制模块适于控制桁架将所述流水线运送的货物装车或卸载车辆运载的货物。
[0087]
本发明的有益效果是，本发明通过构建桁架坐标系和车辆坐标系，并获取桁架坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度；根据偏移角度调整夹爪，并在夹爪调整后获取坐标偏移值；以及根据坐标偏移值获取货物在构建桁架坐标系中的坐标，以装卸货物，实现了获取各个货物的精确位置，并根据各货物的精确位置进行装卸，提高了车辆的装卸效率。
[0088]
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0089]
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0090]
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0091]
图1是本发明所涉及的桁架装车方法或桁架卸货方法的流程图；图2是本发明所涉及的偏移角度的坐标平面图；
[0092]
图3是本发明所涉及的车厢门关闭时坐标偏移值的坐标平面图；
[0093]
图4是本发明所涉及的车厢门打开时坐标偏移值的坐标平面图；
[0094]
图5是本发明所涉及的货物的坐标平面图；
[0095]
图6是本发明所涉及的夹爪的结构示意图；
[0096]
图7是本发明所涉及的夹爪的原理框图；
[0097]
图8是本发明所涉及的桁架的结构示意图；
[0098]
图9是本发明所涉及的桁架的原理框图；
[0099]
图10是本发明所涉及的旋转机构的结构示意图；
[0100]
图11是本发明所涉及的桁架装卸货物系统的结构示意图；
[0101]
图12是本发明所涉及的桁架装卸货物系统的原理框图。
[0102]
图中：
[0103]
1为夹爪、11为连接块、12为检测模块、121为第一测距传感器、122为第二测距传感器、123为第三测距传感器、124为第四测距传感器、125为第五测距传感器、126为第六测距传感器、13为夹具；
[0104]
2为桁架、21为桁架轨道a、22为桁架轨道b、23为第一条形码、24为第一条形码传感器、25为柱体、26为升降机构、27为旋转机构、271为电机、272为齿轮、273为转台、28为第二条形码、29为第二条形码传感器；
[0105]
3为流水线；
[0106]
4为主控制模块；
[0107]
5为摄像头；
[0108]
6为货物。
具体实施方式
[0109]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提
下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0110]
实施例1
[0111]
图1是本发明所涉及的桁架装车方法或桁架卸货方法的流程图。
[0112]
如图1所示，本实施例1提供了一种桁架装车方法，包括：构建桁架2坐标系和车辆坐标系，并获取桁架2坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度，并根据偏移角度调整夹爪1；在夹爪1调整后获取坐标偏移值；以及根据坐标偏移值获取货物6在桁架2坐标系中的坐标，以装载货物6，实现了获取各个货物6的精确位置，并根据各货物6的精确位置进行装货防止放偏，提高了车辆的装货效率，降低了自动装货的成本。
[0113]
如图1所示，本实施例1还提供了一种桁架卸货方法，包括：构建桁架2坐标系和车辆坐标系，并获取桁架2坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度，并根据偏移角度调整夹爪1；在夹爪1调整后获取坐标偏移值；以及根据坐标偏移值获取货物6在桁架2坐标系中的坐标，以卸载货物6，实现了获取各个货物6的精确位置，并根据各货物6的精确位置进行卸货防止夹爪1放偏发生碰撞，提高了车辆的卸货效率，降低了自动卸货的成本。
[0114]
图2是本发明所涉及的偏移角度的坐标平面图。
[0115]
在本实施例中，关于装货或卸货的方法可以采用如下的方法：如图2所示，所述构建桁架2坐标系和车辆坐标系，并获取桁架坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度的方法包括：根据桁架2构建桁架坐标系xoy(以桁架2长度方向的桁架轨道为y轴，桁架2宽度方向上的桁架轨道为x轴，桁架2在货物运送方向上左侧的连接点为原点o构建桁架坐标系xoy)；根据车辆构建车辆坐标系x
′
o
′
y
′
(车厢较长的车厢壁为y
′
轴，车厢较短的车厢壁为x
′
轴，靠近桁架坐标系原点的两车厢壁的交点为原点o
′
构建车辆坐标系x
′
o
′
y
′
，即以车厢左壁为y
′
轴车厢外壁为x
′
轴，车厢左壁与车厢外壁的交点为原点o
′
构建车辆坐标系x
′
o
′
y
′
)；所述桁架坐标系和车辆坐标系均可以以夹爪1竖直移动的方向为z轴(夹爪1垂直于地面的方向为z轴)，升降夹爪1至合适位置(例如车厢前壁的上沿后往下一小段距离)；以车厢中靠近车头的车厢壁为车厢前壁，与车厢前壁相对应的车厢壁为车厢后壁，通过车厢后壁看向车厢前壁的方向上左侧的车厢壁为车厢左壁，右侧的车厢壁为车厢右壁；
[0116]
当夹爪1沿z轴向下移动时，每间隔预设时间获取(即定时获取或实时获取)靠近车厢前壁的夹爪侧壁上两点与车厢前壁之间的距离，并分别取中值或平均值，以获取夹爪1与车厢前壁对应的侧壁上两点与车厢前壁之间的距离l1和l2；
[0117]
所述车辆坐标系x
′
o
′
y
′
和所述桁架坐标系xoy之间的偏移角度α为：
[0118][0119]
其中，夹爪1的各侧壁的初始状态与对应的xoy坐标系中x、y轴平行，h为两点之间的距离；根据偏移角度α判断车辆相对于桁架向左偏转或右偏转；例如l1对应的夹爪1侧壁上的点在l2对应的夹爪1侧壁上的点的左侧，则当α为正值时，车辆相对于桁架2向左偏转，当α为负值时，车辆相对于桁架2向右偏转；通过取中值或平均值可以降低误差，提高偏移角度α准确度。
[0120]
在本实施例中，所述根据偏移角度调整夹爪1的方法包括：当车辆相对于桁架2向左偏转时，控制夹爪1逆时针旋转α度，使夹爪1的各侧壁与对应的车厢壁平行；以及当车辆相对于桁架2向右偏转时，控制夹爪1顺时针旋转α度，使夹爪1的各侧壁与对应的车厢壁平
行。
[0121]
图3是本发明所涉及的车厢门关闭时坐标偏移值的坐标平面图。
[0122]
如图3所示，在本实施例中，可以通过第四测距传感器124判断车厢门是否关闭，以选择不同的获取坐标偏移值的方法；所述在夹爪调整后获取坐标偏移值的方法包括：在夹爪1调整后，夹爪1中心点为p；在车厢门关闭时，以p为起点，使夹爪1沿y
′
轴直线移动预设距离(该距离可以为一段远大于车厢凹凸之间的间距)，每间隔预设时间获取(即定时获取或实时获取)夹爪1各侧壁与对应车厢壁之间的距离，并分别取中值或平均值，以获取夹爪1靠近y
′
轴的侧壁距离车厢左壁的距离c1，以及夹爪1远离y
′
轴的侧壁距离车厢右壁的距离c3；以p为起点(若夹爪1已沿y
′
轴移动后，使夹爪1中心点回到点p)，使夹爪1沿x
′
轴直线移动预设距离(该距离可以为一段远大于车厢凹凸之间的间距)，每间隔预设时间获取(即定时获取或实时获取)夹爪1各侧壁与对应车厢壁之间的距离，并分别取中值或平均值，以获取夹爪1靠近x
′
轴的侧壁距离车厢后壁的距离k3，以及夹爪1远离x
′
轴的侧壁距离车厢前壁的距离k1；所述夹爪1中心点p在x
′
o
′
y
′
坐标系中的坐标为：
[0123][0124]
其中，c2为夹爪1的宽度；k2为夹爪1的长度；车厢的宽为c1 c2 c3，车厢的长为k1 k2 k3；
[0125]
所述坐标偏移值(a，b)为：
[0126][0127]
其中，a为横坐标偏移值；b为纵坐标偏移值；x为夹爪1中心点p在桁架坐标系xoy的横坐标；y为夹爪1中心点p在桁架坐标系xoy的纵坐标；点p在桁架坐标系xoy中的纵坐标可以直接从桁架2长度方向的桁架轨道上设置的第一条形码23中读取，横坐标可以从桁架2宽度方向上的桁架轨道上设置的第二条形码28中读取。
[0128]
图4是本发明所涉及的车厢门打开时坐标偏移值的坐标平面图。
[0129]
如图4所示，在本实施例中，所述在夹爪1调整后获取坐标偏移值的方法包括：在夹爪1调整后，夹爪1中心点为p；在车厢门打开时，以p为起点，使夹爪1沿y
′
轴向车厢后壁移动，每间隔预设时间获取(即定时获取或实时获取)夹爪1各侧壁与车厢壁之间的距离直至出现下降沿，并分别取中值或平均值，以获取夹爪1靠近y
′
轴的侧壁距离车厢左壁的距离c1，以及夹爪1远离y
′
轴的侧壁距离车厢右壁的距离c3，此时夹爪1的中心点为q；
[0130]
以q为起点，使夹爪1沿x
′
轴直线移动预设距离(该距离可以为一段远大于车厢凹凸之间的间距)，每间隔预设时间获取(即定时获取或实时获取)夹爪1与车厢前壁对应的侧壁距离车厢前壁的长度，并取中值或平均值，以获取夹爪1与车厢前壁对应的侧壁距离车厢前壁的长度k1；
[0131]
所述点q在x
′
o
′
y
′
坐标系中的坐标为：
[0132]
[0133]
其中，c2为夹爪的宽度；
[0134]
所述坐标偏移值(a，b)为：
[0135][0136]
其中，a为横坐标偏移值；b为纵坐标偏移值；x1为点q在桁架坐标系xoy的横坐标；y1为点q在桁架坐标系xoy的纵坐标；点q在桁架坐标系xoy中的纵坐标可以直接从桁架2长度方向的桁架轨道上设置的第一条形码23中读取，横坐标可以从桁架2宽度方向上的桁架轨道上设置的第二条形码28中读取；车厢的长度为：车厢的宽度为：c1 c2 c3。
[0137]
图5是本发明所涉及的货物的坐标平面图。
[0138]
如图5所示，在本实施例中，所述根据坐标偏移值获取货物6在构建桁架坐标系中的坐标的方法包括：根据车厢的长度和宽度，在车厢中装载m排n列货物6(各排货物6排放后的总长度小于等于车厢宽度，各列货物6排放后的总长度小于等于车厢长度)，在车辆坐标系x
′
o
′
y
′
中第一个货物6的坐标为p0(x
′0,y
′0)，货物6在车辆长侧壁间距为e，宽侧壁间距为f，则库位i在车辆坐标系x
′
o
′
y
′
中的坐标为：(x
i
′
＝x0′
[(i
‑
1)％m]*e,y
i
′
＝y0′
[(i
‑
1)/m]*f)；
[0139]
其中，i∈[1,m
·
n],i∈z；
[0140]
则库位i在桁架坐标系xoy中的坐标为：
[0141][0142]
根据库位i在桁架坐标系xoy中的坐标将货物6运送到相应坐标位置，以实现装载货物6；在货物6放置的过程中实时检测夹爪1各侧壁与对应车厢壁之间的距离，实时调整货物6的位置，防止放偏，并且可以防止货物6在放置的过程中发生碰撞；根据库位i在桁架坐标系xoy中的坐标将该库位的货物6移出，以实现卸载货物6。
[0143]
实施例2
[0144]
图6是本发明所涉及的夹爪的结构示意图；
[0145]
图7是本发明所涉及的夹爪的原理框图。
[0146]
如图6和图7所示，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种夹爪1，包括：夹爪控制模块、连接块11，以及与该夹爪控制模块电性连接检测模块12；所述夹爪控制模块可以但不限于采用stm32系列单片机；所述检测模块12设置在所述连接块11的侧壁上；所述检测模块12适于检测连接块11各侧壁与对应车厢壁之间的距离(此时连接块11各侧壁与对应的车厢壁平行)，以及连接块11与车厢底面之间的距离；所述夹爪控制模块适于发送各距离数据；通过检测模块12可以得知夹爪1与各车厢壁之间的距离。
[0147]
在本实施例中，所述夹爪1还包括：夹具13；所述夹具13设置在所述连接块11的下端面上；所述夹爪控制模块适于控制所述夹具13夹持货物6。
[0148]
在本实施例中，所述检测模块包括：第一测距传感器121、第二测距传感器122、第三测距传感器123、第四测距传感器124、第五测距传感器125和第六测距传感器126；上述各
测距传感器均可以但不限于采用oy2ta104p0150c高精度测距传感器；所述第一测距传感器121、第二测距传感器122、第三测距传感器123和第四测距传感器124设置在对应的连接块11侧壁上，以检测连接块11各侧壁与对应车厢壁之间的距离(各测距传感器的激光发射端朝向对应的车厢壁)；所述第五测距传感器125与所述第一测距传感器121设置在同一连接块11侧壁上，以检测该连接块11侧壁上两点与对应车厢壁之间的距离；所述第六测距传感器126设置在连接块11的侧壁上，以检测连接块11与车厢底面之间的距离；
[0149]
例如，第一测距传感器121和第五测距传感器125设置在靠近车厢前壁的连接块11侧壁上，第一测距传感器121和第五测距传感器125朝向靠近车头的车厢壁(车厢前壁)，以获取连接块11侧壁上两点与车厢前壁之间的距离l1和l2(当连接块11的侧壁与对应的车厢壁平行时第一测距传感器121和第五测距传感器125获取的距离为k1)；设置有第二测距传感器122的连接块11侧壁可以对应车辆坐标系x
′
o
′
y
′
中y
′
轴对应的车厢壁(车厢左壁)，以获取该侧壁与y
′
轴之间的距离(即c1)；与设置有第二测距传感器122的连接块11侧壁相对的连接块11侧壁上设置有第三测距传感器123，设置有第三测距传感器123的连接块11侧壁可以与远离y
′
轴的车厢壁(车厢右壁)对应，以获取两者之间的距离(即c3)；第四测距传感器124设置在靠近x
′
轴的连接块11侧壁上，以获取该连接块11侧壁与x
′
轴(车厢后壁)之间的距离(即k3)。
[0150]
实施例3
[0151]
图8是本发明所涉及的桁架的结构示意图；
[0152]
图9是本发明所涉及的桁架的原理框图。
[0153]
如图8和图9所示，在实施例1和实施例2的基础上，本实施例3还提供一种桁架2，包括：桁架控制模块、桁架轨道a21(车辆倒车进入桁架2时与车辆长度平行的桁架轨道)、桁架轨道b22(车辆倒车进入桁架2时与车辆宽度平行的桁架轨道)、第一条形码23、第二条形码28，以及与该桁架控制模块连接的夹爪1、第一条形码传感器24、第二条形码传感器29和升降机构26；所述第一条形码传感器24和所述第二条形码传感器29均可以但不限于采用hoa6480条形码传感器；所述桁架控制模块可以但不限于采用stm32系列单片机；所述桁架控制模块与夹爪1中夹爪控制模块可以但不限于采用总线连接以传输数据；所述夹爪1设置在所述升降机构26上；所述升降机构26设置在所述桁架轨道b22上；以桁架轨道a21为y轴，桁架轨道b22为x轴，以及桁架轨道a21与桁架轨道b22在货物6运送方向上左侧的连接点为原点o构建桁架坐标系xoy；
[0154]
所述桁架轨道a21适于沿货物6运送方向设置；所述桁架轨道b22架设在所述桁架轨道a21上，并且所述桁架轨道b22适于在所述桁架轨道a21上滑动，以带动所述夹爪1沿所述桁架轨道a21方向移动；所述升降机构26适于在所述桁架轨道b22上滑动，以带动所述夹爪1沿所述桁架轨道b22方向移动；即通过所述桁架轨道b22带动夹爪1在桁架坐标系xoy的y轴方向上移动，通过所述升降机构26带动夹爪1在桁架坐标系xoy的x轴方向上移动；所述第一条形码23设置在所述桁架轨道a21上；所述第一条形码传感器24设置在桁架轨道b22(所述第一条形码传感器24随所述桁架轨道b22一起移动)上，以识别第一条形码23，获取夹爪1在桁架坐标系xoy中的纵坐标；所述第二条形码28设置在所述桁架轨道b22上；所述第二条形码传感器29设置在所述升降机构26上(所述第二条形码传感器29随所述升降机构26一起移动)，以识别所述第二条形码28，获取夹爪1在桁架坐标系xoy中的横坐标；所述桁架控制
模块适于根据夹爪1的横坐标和纵坐标获取夹爪1在桁架坐标系中的位置(即获取夹爪1中心点p在桁架坐标系xoy的横坐标x和纵坐标y，以及点q在桁架坐标系xoy的横坐标x1和纵坐标y1)，夹爪1距离车厢底面的距离可以由第六测距传感器126测量获得，以调整夹爪1在z轴方向上的高度；所述桁架控制模块适于接收并发送所述夹爪1发送的数据，以及所述桁架控制模块适于发送夹爪1在桁架坐标系中的位置；所述桁架控制模块适于根据夹爪1发送的数据和夹爪1在桁架坐标系中的位置控制所述夹爪1夹持货物6，以将货物6装车或卸载(可以采用实施例1所涉及的桁架装车方法或桁架卸货方法进行货物6装车或卸载)。
[0155]
在本实施例中，所述夹爪1适于采用实施例2所述的夹爪1。
[0156]
在本实施例中，所述桁架2还包括：柱体25，以及由桁架控制模块控制的旋转机构27；所述柱体25的一端通过所述旋转机构27与所述夹爪1转动连接(即柱体25的一端通过所述旋转机构27与夹爪1中连接块11的上端面连接)；所述柱体25的另一端与所述升降机构连接；所述桁架控制模块适于根据所述夹爪1发送的数据控制所述旋转机构27带动所述夹爪1旋转(使夹爪1中连接块11各侧壁与对应的车厢壁平行，可以采用实施例1中所采用的方法控制旋转机构27旋转的角度)；所述桁架控制模块适于根据所述夹爪1发送的数据控制所述升降机构26带动所述柱体25升降，以带动所述夹爪1升降。
[0157]
图10是本发明所涉及的旋转机构的结构示意图。
[0158]
如图10所示，在本实施例中，所述旋转机构27包括：电机271、齿轮272和转台273；所述电机271设置在所述柱体25上；所述柱体25的一端通过所述转台273与所述夹爪1中连接块11的上端面连接；所述电机271通过齿轮272与所述转台273连接；所述桁架控制模块控制电机271通过齿轮272带动转台273转动，以带动所述夹爪1转动。
[0159]
实施例4
[0160]
图11是本发明所涉及的桁架装卸货物系统的结构示意图；
[0161]
图12是本发明所涉及的桁架装卸货物系统的原理框图。
[0162]
如图11和图12所示，在实施例1、实施例2和实施例3的基础上，本实施例4还提供一种桁架的装卸货物系统，包括：主控制模块4，以及由该主控制模块4控制的流水线3和桁架2；所述主控制模块4可以设置在控制柜中；所述主控制模块4适于控制所述流水线3运送货物6；所述桁架2设置在所述流水线3运送货物6的方向上；车辆进入桁架2后，所述主控制模块4适于控制桁架2将所述流水线3运送的货物6(流水线3运送的货物6在桁架坐标系中的坐标可以是预先设置的，且是固定的)装车或卸载车辆运载的货物6。
[0163]
在本实施例中所述桁架2可以采用实施例3所涉及的桁架2。
[0164]
在本实施例中所述主控制模块4可以采用实施例1所涉及的桁架装车方法进行货物6装车或桁架卸货方法进行货物6卸载。
[0165]
在本实施例中，所述主控制模块4可以代替桁架2中桁架控制模块和夹爪控制模块对桁架2和夹爪1进行控制；所述主控制模块4可以但不限于采用plc，例如西门子s7
‑
1500plc；所述主控制模块4也可以与桁架控制模块和夹爪控制模块进行数据传输通信，以控制桁架控制模块和夹爪控制模块。
[0166]
在本实施例中，所述桁架装卸货物系统还包括：由主控制模块4控制的摄像头5；所述摄像头5设置在所述流水线3的上方，拍摄货物6的图像，以检测货物6的偏移角度，并在货物6偏移时控制夹爪1调整角度以夹取偏移的货物6。
[0167]
综上所述，本发明通过构建桁架坐标系和车辆坐标系，并获取桁架坐标系和车辆坐标系之间的偏移角度；根据偏移角度调整夹爪1，并夹爪1调整后获取坐标偏移值；以及根据坐标偏移值获取货物6在构建桁架坐标系中的坐标，以装载或卸载货物6，实现了获取各个货物6的精确位置，并根据各货物6的精确位置进行装货或卸货，提高了车辆的装卸效率。
[0168]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
[0169]
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
[0170]
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read
‑
only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0171]
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。