基于圖像識(shí)別技術(shù)的自動(dòng)化岸邊集裝箱起重機(jī)設(shè)計(jì)探究

閻旭文　陳明

摘 要：全自動(dòng)架構(gòu)之下的集裝箱碼頭，可以接納圖像辨識(shí)這一新穎技術(shù)。圖像識(shí)別特有的這一技術(shù)，能提快原有的裝卸實(shí)效，變更了起重機(jī)原有的架構(gòu)性能。本文明辨了圖像識(shí)別關(guān)涉的多重技術(shù)，創(chuàng)設(shè)了剛性特性的某一吊具。自動(dòng)化特性的起重機(jī)，帶有高效的特性、全智能這樣的特性。它滿足各時(shí)段中的裝卸要求，化解掉了剛性不佳、風(fēng)載干擾這樣的疑難。應(yīng)當(dāng)依循圖像識(shí)別這一本源機(jī)理，著力改進(jìn)慣用的設(shè)計(jì)流程。

關(guān)鍵詞：圖像識(shí)別技術(shù)；自動(dòng)化；岸邊集裝箱起重機(jī)；設(shè)計(jì)方式

最近幾年，國際范疇以內(nèi)的貿(mào)易量遞增，規(guī)模偏大的集裝箱，對(duì)平日以內(nèi)的碼頭裝卸，提出高層級(jí)的新要求。這種態(tài)勢(shì)下，全自動(dòng)特性的碼頭，也增添了原有的數(shù)目。集裝箱慣常的吊裝作業(yè)，受到周邊范疇以內(nèi)的環(huán)境干擾，凸顯偏多的局限特性。手動(dòng)特性的慣用操作，帶有隨意的特性、操作時(shí)段之內(nèi)的模糊特性。微機(jī)協(xié)同下的圖像識(shí)別，與自動(dòng)化態(tài)勢(shì)的高效起重機(jī)，能夠有序銜接。這樣做，能促動(dòng)起重機(jī)的成效提升。圖像識(shí)別架構(gòu)下的機(jī)械設(shè)計(jì)，應(yīng)被審慎考量。

1.本源的升降機(jī)理

從現(xiàn)狀看，岸邊吊裝慣常采納的，是鋼絲繩架構(gòu)之下的受力。在接續(xù)的吊裝中，起重機(jī)會(huì)凸顯出劇烈擺動(dòng)這樣的傾向。與此同時(shí)，柔性特性的這種吊具，很難與自動(dòng)化態(tài)勢(shì)的水準(zhǔn)吻合。市場(chǎng)售賣著的起重機(jī)構(gòu)架，慣常采納液壓特性的、帶有剪刀式這樣的舉升構(gòu)架。全自動(dòng)特性的岸橋，應(yīng)當(dāng)安設(shè)這一剪刀構(gòu)架。具體而言，應(yīng)當(dāng)明辨港口特有的吊裝狀態(tài)、擬定好的設(shè)計(jì)水準(zhǔn)。在這種根基上，對(duì)原初的起重構(gòu)架，審慎予以改進(jìn)。帶有連桿特性的舉升框架，能把運(yùn)送著的集裝箱，升至預(yù)設(shè)的高度，或者妥善平移。

例如：氣缸銜接著的支撐點(diǎn)，應(yīng)審慎選取關(guān)涉的鉸接位置。這是因?yàn)?，擬定好的鉸接位置，對(duì)各個(gè)時(shí)段中的受力，會(huì)凸顯偏大干擾。除此以外，吊具預(yù)設(shè)的壓縮高度、最大范疇以內(nèi)的伸縮高度，都應(yīng)與擬定好的規(guī)格契合。

2.有限元特有的解析軟件

鋼構(gòu)架范疇以內(nèi)的多重吊具，都應(yīng)查驗(yàn)有限元。簡(jiǎn)化得來的這種模型，經(jīng)由有限元辨識(shí)這樣的軟件，應(yīng)能明晰應(yīng)力變更的總傾向。選出來的鋼原料，被設(shè)定成Q235這一規(guī)格；關(guān)聯(lián)著的屈服強(qiáng)度，應(yīng)被限縮在230MPa以內(nèi)。安設(shè)了工字鋼特有的焊接構(gòu)架，能提升體系以內(nèi)的荷載能力。這是因?yàn)椋w態(tài)勢(shì)的模塊，都被設(shè)定成鋼結(jié)構(gòu)，增添了擬定好的自重。

初始時(shí)段的解析中，可以明晰：應(yīng)力聚集的特有端點(diǎn)，是銜接之中的鉸鏈之處。為此，在這一范疇，安設(shè)了高強(qiáng)度態(tài)勢(shì)下的合金鋼。對(duì)余留下來的應(yīng)力部分，審慎予以改進(jìn)。接續(xù)的網(wǎng)格化，對(duì)復(fù)雜特性的銜接端點(diǎn)，分出了明晰的網(wǎng)格框架。依循最大態(tài)勢(shì)下的集裝箱重量，預(yù)設(shè)了拉力加載。模擬得來的數(shù)值，包含現(xiàn)場(chǎng)范疇以內(nèi)的約束力、添加進(jìn)來的水平干擾。把最大態(tài)勢(shì)下的應(yīng)力，擬定成失效形式。經(jīng)由這種校對(duì)，可知擬定好的設(shè)計(jì)強(qiáng)度，能與給出來的水準(zhǔn)契合。

3.圖像辨識(shí)特有的新技術(shù)

3.1獲得最佳數(shù)值

在安設(shè)好的起重機(jī)之上，添加圖像配有的傳感器。這樣做，能搜集得來精準(zhǔn)的數(shù)值。把搜集得來的多重信息、附帶著的圖片，進(jìn)行接續(xù)的灰度搭配、對(duì)應(yīng)情形下的特性匹配。經(jīng)由融匯處理、接續(xù)的糾偏等，擬定出適宜特性的最優(yōu)方案。全程管控中的自動(dòng)化、明晰的操作目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)了起吊流程特有的自動(dòng)屬性。

3.2后續(xù)時(shí)段的處理

岸橋起吊特有的圖像，經(jīng)由各個(gè)時(shí)段中的二值化、關(guān)聯(lián)著的門限值，能除掉匹配著的最小面積。經(jīng)由這樣的歸整，得到擬定好的精準(zhǔn)圖像。在這以后，依循選出來的最佳算法，尋找出圖像固有的形狀中心；把定位流程得來的坐標(biāo)，反饋給預(yù)設(shè)的中控部分。

集裝箱配有的四角，分別預(yù)設(shè)了灰度識(shí)別。經(jīng)由微機(jī)處理，尋找出明晰的吊具卡口、相對(duì)態(tài)勢(shì)的精準(zhǔn)方位。經(jīng)由審慎的綜合解析，確認(rèn)各時(shí)段中的移動(dòng)方向、體系架構(gòu)以內(nèi)的距離。

4.設(shè)計(jì)路徑中的遺傳算法

4.1概要的算法解析

圖像識(shí)別依循的遺傳算法，帶有啟發(fā)式這樣的特性，被設(shè)定成隨機(jī)搜索這一范疇的方法。遺傳算法預(yù)設(shè)的框架內(nèi)，給出來的關(guān)聯(lián)疑難，能夠從原初的數(shù)值，逐漸接近給出來的最優(yōu)解。全局架構(gòu)中的搜索特性，會(huì)超出慣用的局部搜索。采納擬定好的遺傳算法，設(shè)定了最優(yōu)架構(gòu)下的連桿配件。

經(jīng)由接續(xù)的體系仿真，建構(gòu)了明晰的目標(biāo)函數(shù)、附帶著的約束方程。優(yōu)化得來的最優(yōu)解，包含如下數(shù)值：液壓缸特有的助推力，被運(yùn)算成208千牛；體系固有的最低高度被設(shè)定成3641毫米；最高高度被設(shè)定成16320毫米。

4.2細(xì)化的工藝特性

雙小車架構(gòu)下的岸邊起重、跨運(yùn)車特有的運(yùn)送工藝，都帶有水平運(yùn)輸這樣的特性。起重機(jī)特有的設(shè)計(jì)路徑，整合了水平方位的運(yùn)輸、堆場(chǎng)范疇以內(nèi)的集裝箱。跨運(yùn)車協(xié)同前側(cè)的岸橋，預(yù)設(shè)了配合作業(yè)依循的步驟。岸橋配有的陸側(cè)小車，能經(jīng)由直接運(yùn)送，來吊運(yùn)堆積著的集裝箱。這就省掉了慣常的裝車對(duì)位，縮減了耗費(fèi)掉的吊運(yùn)時(shí)間。跨運(yùn)車特有的自動(dòng)系統(tǒng)，促動(dòng)了工藝成效的層級(jí)提升。

現(xiàn)有的規(guī)模偏大的碼頭，都安設(shè)了大型規(guī)格下的集裝箱、附帶著的多重船舶。港口平日以內(nèi)的裝卸流程，也提出高層級(jí)的新穎要求。全自動(dòng)特性的新港口，包含規(guī)模偏大的內(nèi)外港口。岸邊集裝箱配有的這種起重機(jī)，應(yīng)當(dāng)經(jīng)由無人化特性的操作，擺脫掉慣常的風(fēng)力干擾，提快裝卸速度。

5.結(jié)束語

建構(gòu)在圖像識(shí)別根基之上的處理途徑，創(chuàng)設(shè)了新穎特性的吊具。岸邊集裝箱特有的這一機(jī)械，能規(guī)避風(fēng)動(dòng)態(tài)勢(shì)下的劇烈搖擺。設(shè)定出來的起重機(jī)，能保障整體范疇以內(nèi)的運(yùn)輸成效，促動(dòng)智能化特有的層級(jí)提升。與此同時(shí)，安設(shè)了有限元解析特性的附帶軟件，對(duì)制備出來的機(jī)械模型，予以糾偏及校對(duì)。這就在初始時(shí)段中的虛擬階段，發(fā)覺了潛藏著的設(shè)計(jì)弊病，隨時(shí)予以更正。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

閻旭文（1979.01.06-），漢族，籍貫：山西太原，上海振華重工，電氣工程師中級(jí)，本科，電力電子。