本發(fā)明涉及貨架結(jié)構(gòu)檢測，特別涉及一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在密集存儲場景中，貨架往往具有較大規(guī)模，需承受大量載荷，大量載荷可能導(dǎo)致倉庫地面沉降、貨架部件形變等，最終導(dǎo)致貨架整體結(jié)構(gòu)發(fā)生明顯形變。貨架結(jié)構(gòu)的形變將堆垛機(jī)、穿梭車等自動化物流設(shè)備的精準(zhǔn)移動、裝卸等作業(yè)產(chǎn)生較大影響。而在密集存儲場景中，貨架結(jié)構(gòu)復(fù)雜而繁多，需要監(jiān)測的對象眾多，難以對貨架整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效監(jiān)測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決背景技術(shù)存在的技術(shù)問題，為此，提供了一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置及方法，在不影響倉庫貨架原本設(shè)計功能的前提下，尤其是大型立體倉庫等具有大規(guī)模、高密度貨架的場景，對貨架結(jié)構(gòu)的形變進(jìn)行自動化檢測，為貨架安全評估提供依據(jù)。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

3、一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，包括投射平面、映射組件和圖像采集組件；

4、所述投射平面上設(shè)有參考線；

5、所述映射組件安裝在貨架上，所述映射組件發(fā)射光斑到投射平面上；

6、所述圖像采集組件對其采集范圍內(nèi)的參考線與光斑的位置關(guān)系進(jìn)行圖像采集。

7、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，還包括參考組件，所述參考組件發(fā)射激光參考線到投射平面上，激光參考線在投射平面上固定不動。

8、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，所述參考組件包括激光標(biāo)線器和安裝支架，所述激光標(biāo)線器通過鉸鏈結(jié)構(gòu)鉸接設(shè)置在安裝支架上并通過螺栓進(jìn)行鎖緊。

9、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，所述光斑設(shè)置為十字光斑，通過光斑相對參考線的位置反映貨架頂端的位移，通過十字光斑的角度反映貨架頂端的扭轉(zhuǎn)。

10、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，所述映射組件包括激光發(fā)射器和發(fā)射器夾持裝置，所述激光發(fā)射器通過發(fā)射器夾持裝置固定安裝在貨架上。

11、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，所述激光發(fā)射器通過發(fā)射器夾持裝置固定安裝在貨架立柱的頂端，所述激光發(fā)射器的光路與貨架立柱軸線頂端處切線相一致。

12、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，所述圖像采集組件包括光學(xué)攝像頭和攝像頭夾持裝置，所述光學(xué)攝像頭通過攝像頭夾持裝置固定安裝在貨架或倉庫墻壁上，所述光學(xué)攝像頭的鏡頭朝向投射平面，調(diào)節(jié)光學(xué)攝像頭的焦距對拍攝范圍內(nèi)的參考線與光斑的位置關(guān)系進(jìn)行圖像采集，通過布置多個圖像采集組件對所有光斑位置信息的采集。

13、以下為本發(fā)明中裝置進(jìn)一步限定的技術(shù)方案，所述投射平面處于貨架的上方、側(cè)面或下方。

14、一種基于上述貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測方法，包括以下步驟：

15、步驟s1：在倉庫貨架安裝調(diào)試階段，設(shè)置一個投影平面；

16、步驟s2：在倉庫貨架安裝調(diào)試階段，在貨架上安裝用于映射結(jié)構(gòu)形變特征的映射組件，映射組件的激光發(fā)射器投射十字光斑到投影平面上，調(diào)節(jié)激光發(fā)射器使得其投射出的十字光斑清晰準(zhǔn)確，激光光路與貨架的結(jié)構(gòu)特征相匹配；

17、步驟s3：在倉庫貨架安裝調(diào)試階段，在倉庫的四周安裝用于設(shè)置參考線的參考組件，參考組件的激光標(biāo)線器投射激光參考線到投影平面上，調(diào)節(jié)激光標(biāo)線器使得其投射出的激光參考線清晰準(zhǔn)確、分布均勻；

18、步驟s4：在倉庫貨架安裝調(diào)試階段，安裝用于采集激光參考線與十字光斑的位置關(guān)系的多個圖像采集組件；

19、步驟s5：開啟激光標(biāo)線器投射激光參考線以及開啟激光發(fā)射器投射十字光斑，通過多個圖像采集組件的光學(xué)攝像頭采集對應(yīng)圖像信息，保存圖像信息，進(jìn)行前后對比分析；

20、步驟s6：根據(jù)采集到的圖像信息，捕捉光斑的偏移、扭轉(zhuǎn)特征，計算光斑的空間坐標(biāo)和角度，繼而計算出貨架結(jié)構(gòu)檢測位置的空間姿態(tài)，通過對比不同狀態(tài)下的檢測結(jié)果得出檢測位置的形變情況；結(jié)合貨架結(jié)構(gòu)力學(xué)模型，分析貨架結(jié)構(gòu)整體形變情況。

21、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下技術(shù)效果：

22、本發(fā)明通過設(shè)置了投射平面、參考組件、映射組件和圖像采集組件，將貨架結(jié)構(gòu)形變的三維空間特征投射到二維平面，通過圖像采集組件采集激光投射的圖像信息，分析貨架結(jié)構(gòu)形變情況，可在不影響倉庫原本功能設(shè)計的前提下，高效準(zhǔn)確地檢測貨架結(jié)構(gòu)型變，為倉庫貨架的安全監(jiān)測提供技術(shù)支撐。

23、下面結(jié)合附圖與實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

技術(shù)特征：

1.一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，包括投射平面、映射組件和圖像采集組件；

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，還包括參考組件，所述參考組件發(fā)射激光參考線到投射平面上，激光參考線在投射平面上固定不動。

3.如權(quán)利要求2所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，所述參考組件包括激光標(biāo)線器和安裝支架，所述激光標(biāo)線器通過鉸鏈結(jié)構(gòu)鉸接設(shè)置在安裝支架上并通過螺栓進(jìn)行鎖緊。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，所述光斑設(shè)置為十字光斑，通過光斑相對參考線的位置反映貨架頂端的位移，通過十字光斑的角度反映貨架頂端的扭轉(zhuǎn)。

5.如權(quán)利要求4所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，所述映射組件包括激光發(fā)射器和發(fā)射器夾持裝置，所述激光發(fā)射器通過發(fā)射器夾持裝置固定安裝在貨架上。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，所述激光發(fā)射器通過發(fā)射器夾持裝置固定安裝在貨架立柱的頂端，所述激光發(fā)射器的光路與貨架立柱軸線頂端處切線相一致。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，所述圖像采集組件包括光學(xué)攝像頭和攝像頭夾持裝置，所述光學(xué)攝像頭通過攝像頭夾持裝置固定安裝在貨架或倉庫墻壁上，所述光學(xué)攝像頭的鏡頭朝向投射平面，調(diào)節(jié)光學(xué)攝像頭的焦距對拍攝范圍內(nèi)的參考線與光斑的位置關(guān)系進(jìn)行圖像采集，通過布置多個圖像采集組件對所有光斑位置信息的采集。

8.如權(quán)利要求1所述的一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置，其特征在于，所述投射平面處于貨架的上方、側(cè)面或下方。

9.一種基于權(quán)利要求1-8任意一項所述貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于貨架結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體公開了一種基于激光輔助標(biāo)定的貨架結(jié)構(gòu)形變檢測裝置及方法，裝置包括投射平面、參考組件、映射組件和圖像采集組件及其連接關(guān)系，通過圖像采集組件的光學(xué)攝像頭實(shí)時采集映射光斑與參考線圖像，獲取相對于參考標(biāo)志的光斑分布信息；計算出貨架結(jié)構(gòu)檢測位置的空間姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)對貨架結(jié)構(gòu)形變的檢測。本發(fā)明將貨架結(jié)構(gòu)形變的三維空間特征投射到二維平面，通過圖像采集組件采集激光投射的圖像信息，分析貨架結(jié)構(gòu)形變情況，可在不影響倉庫原本功能設(shè)計的前提下，高效準(zhǔn)確地檢測貨架結(jié)構(gòu)型變，為倉庫貨架的安全監(jiān)測提供技術(shù)支撐。

技術(shù)研發(fā)人員：黃曦,周奇才,李宏亮
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海精星倉儲設(shè)備工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17