CN110888905A - 起重机货物卸载顺序的自动生成方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法及***，方法包括：根据卸货区域相对于货物搬运前初始位置的相对位置关系，在货物搬运前初始位置的四周定义多个卸货区域；以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为X、Y、Z方向来建立三维空间坐标系；建立卸载位置与三维空间坐标系的对应关系，得到每个卸货区域的卸载位置信息数据库；针对每个卸货区域制定卸载顺序规则，按照卸载顺序规则重新排列相应卸载位置信息数据库以得到卸载顺序数据库。本发明将理论研究方法与实际装卸作业要求及起重机的作业特点进行有机结合，自动生成起重机货物卸载顺序。

Description

起重机货物卸载顺序的自动生成方法及***

技术领域

本发明涉及起重运输机械及物料搬运技术领域，具体为一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法。

背景技术

集装箱港口以及集装箱堆场用起重设备是实现集装箱装卸作业的关键设备，随着港口装运量及船舶大型化的快速发展，许多港口面临熟练操作司机短缺、及提升装卸作业效率方面的压力，因此，港口运营商对自动化、智能化、能24小时连续作业的自动化起重设备的需求日益凸现。

在大批量集装箱装卸作业港口或堆场，起重设备需要连续完成批量集装箱从指定对象区域吊运到目的区域的装卸作业，起重机根据搬运作业工艺和作业计划要求进行批量货物连续装卸作业时，会得到明确的货物卸载指令，该卸载指令根据货物种类和搬运工艺不同一般分为指定卸载货位和指定卸货区域两种：指定卸载货位就是给出每件货物的卸载位置，司机严格按照该卸载指令将每件指定的货物搬运和卸载到指定货位；指定卸货区域就是给定一个卸货区域，司机根据经验安排卸载顺序并连续将计划数量的货物搬运并卸载到给定卸货区域。

在接收到上述指定卸载货位的卸载指令情况下，由于每件货物以及该货物的卸载位置均被指定，货物卸载指令可以直接转化为连续卸载顺序指令，***顺序执行该指令可以实现计划数量货物的连续搬运作业。

在接收到上述指定卸货区域的卸载指令情况下，要自动获得货物连续卸载顺序指令，必须制定并给定不同卸载区域的卸载顺序规则，目前尚未发现起重机装卸顺序优化及自动生成技术相关研究内容和文献。

发明内容

本发明的目的在于提供一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法，该方法将理论研究方法与实际装卸作业要求及起重机的作业特点进行有机结合，自动生成起重机货物卸载顺序，自动获得货物连续卸载顺序指令，为后续对货物装载顺序进行优化以及实现起重机自动化控制与作业提供了基础。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法，包括如下步骤：

S1、根据卸货区域相对于货物搬运前初始位置的相对位置关系，在所述货物搬运前初始位置的四周定义多个卸货区域；

S2、建立三维空间坐标系，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为所述三维空间坐标系的原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为所述三维空间坐标系的X、Y、Z方向；

S3、定义需要卸载的货物数量为n件，将n件货物于卸货区域的卸载位置表示为U＝{U₁，U₂，...，U_n}，建立卸载位置U与所述三维空间坐标系的对应关系；

S4、将n个卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数分别定义为λ_u、τ_u、ε_u，且λ_u×τ_u×ε_u＝n，将n个卸载位置中距离所述三维空间坐标系原点最近的卸载位置的位置坐标定义为(x_u1,y_u1,z_u1)，将n个卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离分别定义为ζ_ux、ζ_uy、ζ_uz，建立n个卸载位置在X、Y、Z方向的位置坐标矩阵，得到卸载位置信息数据库结构：

其中，X_u、Y_u、Z_u分别表示卸载位置U在X、Y、Z方向的位置坐标，X_uu＝[x_u1 x_u1+ζ_ux …x_u1+ζ_ux(λ_u-1)]，

是λ_u个y_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵，

是λ_u个z_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵。

S5、分别将每个所述卸货区域中的卸载位置中距离所述三维空间坐标系坐标原点最近的卸载位置的位置坐标、卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数及卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离输入至所述卸载位置信息数据库结构中，得到多个与所述卸货区域一一对应的卸载位置信息数据库；

S6、按照所述卸载位置相对于所述货物搬运前初始位置依次采用由低到高、由远及近的顺序对各所述卸货区域制定卸载顺序规则，按照各所述卸载顺序规则对相应所述卸载位置信息数据库中的位置坐标重新排序以得到各所述卸货区域的卸载顺序数据库。

本发明起重机货物卸载顺序的自动生成方法的进一步改进在于，步骤S1中所定义的卸货区域的数量为8个，8个所述卸货区域分别是位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左、右、左后、后、右后的8个位置。

本发明起重机货物卸载顺序的自动生成方法的进一步改进在于，步骤S1中所定义的8个所述卸货区域的所述卸载位置的数量、所述卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数均相同。

本发明起重机货物卸载顺序的自动生成方法的进一步改进在于，步骤S6中的所述卸载顺序规则包括第一规则和第二规则：

所述第一规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左后、后、右后位置的6个所述卸货区域，所述第一规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照所述卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的Y值差的绝对值从大到小、X值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列；

所述第二规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左、右位置的2个所述卸货区域，所述第二规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的X值差的绝对值从大到小、Y值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列。

本发明还提供了一种起重机货物卸载顺序的自动生成***，包括：

卸货区域模拟模块，用以在货物搬运前初始位置的四周模拟多个卸货区域并按比例绘制成图像；

三维空间坐标系建立模块，用以建立三维空间坐标系，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为所述三维空间坐标系的原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为所述三维空间坐标系的X、Y、Z方向，并将所述卸货区域模拟模块中的图像导入至所述三维空间坐标系中；

卸载位置信息数据库形成模块，用以建立卸载位置信息数据库结构并分别从所述三维空间坐标系中调取每个所述卸货区域中的货物的卸载位置中距离所述三维空间坐标系坐标原点最近的卸载位置的位置坐标、货物的卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数及货物的卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离并输入至所述卸载位置信息数据库结构中，得到多个与所述卸货区域一一对应的卸载位置信息数据库，所述卸载位置信息数据库结构为：

其中，λ_u、τ_u、ε_u分别表示为卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数，λ_u×τ_u×ε_u＝n，n表示为在m件货物中有n件货物需要搬运并卸载，U＝{U₁，U₂，...，U_n}表示为n个卸载位置，X_u、Y_u、Z_u分别表示卸载位置U在X、Y、Z方向的位置坐标，(x_u1,y_u1,z_u1)表示为在n个卸载位置中距离所述三维空间坐标系的坐标原点最近的卸载位置的位置坐标，ζ_ux、ζ_uy、ζ_uz分别表示为n个卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离，X_uu＝[x_u1 x_u1+ζ_ux … x_u1+ζ_ux(λ_u-1)]，

是λ_u个y_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵，

是λ_u个z_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵；

卸载顺序规则制定模块，用以按照所述卸载位置相对于所述货物搬运前初始位置依次采用由低到高、由远及近进行排序的顺序对各所述卸货区域制定卸载顺序规则；

卸载顺序数据库形成模块，用以导入所述卸载位置信息数据库形成模块中的所述卸载位置信息数据库及所述卸载顺序规则制定模块中的所述卸载顺序规则，并对各所述卸载位置信息数据库按照对应的所述卸载顺序规则重新排序以形成对应的卸载顺序数据库。

本发明起重机货物卸载顺序的自动生成***的进一步改进在于，所述卸货区域模拟模块将所述卸货区域模拟为8个，8个所述卸货区域分别是位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左、右、左后、后、右后的8个位置。

本发明起重机货物卸载顺序的自动生成***的进一步改进在于，所述卸载顺序规则制定模块所制定的所述卸载顺序规则包括第一规则和第二规则：

所述第一规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左后、后、右后位置的6个所述卸货区域，所述第一规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照所述卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的Y值差的绝对值从大到小、X值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列；

所述第二规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左、右位置的2个所述卸货区域，所述第二规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的X值差的绝对值从大到小、Y值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列。

本发明包括且不限于以下有益效果：本发明通过将理论研究方法与实际装卸作业要求及起重机的作业特点进行有机结合，自动生成有效的起重机货物卸载顺序，以实现起重机的自动控制作业，同时对后续进行搬运顺序和装卸作业路径规划等定式化计算分析和优化提供了基础，进而实现起重机自动化连续作业并充分发挥起重机有效作业能力，提升作业效率和作业安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示出了本发明实施例中不同卸货区域与货物的初始位置之间的位置关系以及每个卸货区域的卸载顺序示意图；

图2示出了本发明实施例中三维空间坐标系结构示意图；

图3示出了起重机卸载作业基本规则示意图。

具体实施方式

针对接收到指定卸货区域的卸载指令的情况，要自动获得货物连续卸载顺序指令，必须制定并给定不同卸载区域的卸载顺序规则，这些卸载顺序规则需要具备三个基本条件，其一是规则的实用性，根据该规则获得的卸载顺序指令可完全实用化；其二是规则的完整性，能基本覆盖不同的卸货区域；其三是便于自动识别，***可以根据规则自动生成卸载顺序指令。

为此，本发明提供了一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法，该方法建立在熟练司机经验的卸载顺序判断和卸载作业基础上，下面结合公式与附图对本发明所涉及的起重机货物卸载顺序的自动生成方法进行详细的实施方式说明。

参阅图1和图2所示，本发明提供的一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法，包括如下步骤：

S1、根据卸货区域相对于货物搬运前初始位置的相对位置关系，在货物搬运前初始位置的四周定义多个卸货区域；

S2、建立三维空间坐标系，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为三维空间坐标系的原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为三维空间坐标系的X、Y、Z方向；其中，小车、大车和起升机构为起重机的三大机构，大车运行机构实现起重机水平移动、小车运行机构驱动小车实现小车在主梁轨道上的水平移动、起升机构实现起重机取物装置的升降作业起升，货物的整个搬运过程都在三维空间坐标系所定义的三维空间内进行；

S3、定义需要卸载的货物数量为n件，将n件货物于卸货区域的卸载位置表示为U＝{U₁，U₂，...，U_n}，建立卸载位置U与三维空间坐标系的对应关系；

S4、将n个卸载位置与三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数分别定义为λ_u、τ_u、ε_u，且λ_u×τ_u×ε_u＝n，将n个卸载位置中距离三维空间坐标系原点最近的卸载位置的位置坐标定义为(x_u1,y_u1,z_u1)，将n个卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离分别定义为ζ_ux、ζ_uy、ζ_uz，建立n个卸载位置在X、Y、Z方向的位置坐标矩阵，得到卸载位置信息数据库结构，如公式(1)：

其中，X_u、Y_u、Z_u分别表示卸载位置U在X、Y、Z方向的位置坐标，X_uu＝[x_u1 x_u1+ζ_ux …x_u1+ζ_ux(λ_u-1)]，

是λ_u个y_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵，

是λ_u个z_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵。

S5、分别将每个卸货区域中的卸载位置中距离三维空间坐标系坐标原点最近的卸载位置的位置坐标、卸载位置与三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数及卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离输入至卸载位置信息数据库结构中，得到多个与卸货区域一一对应的卸载位置信息数据库；

S6、按照卸载位置相对于货物搬运前初始位置依次采用由低到高、由远及近的顺序对各卸货区域制定卸载顺序规则，按照各卸载顺序规则对相应卸载位置信息数据库中的位置坐标重新排序以得到各卸货区域的卸载顺序数据库。

在本发明实施例中，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为原点、以起重机的三大机构的运行方向作为X、Y、Z方向建立三维空间坐标系，使货物的整个搬运过程均在三维空间坐标系定义的三维空间内进行，建立货物的卸载位置与三维空间坐标系的对应关系，并将货物的卸载位置按照一定顺序存储于卸载位置信息数据库中，以便后续优化卸载顺序时快速便捷地调用和存储数据，同时确保货物的卸载位置的相对位置关系清晰。

另外，由于在实际装卸作业过程中，若接收到的卸载指令是指定卸货区域的情况，司机通常遵循一定的基本规则进行货物的搬运和卸载作业，参阅图3所示，图3示出了货物的卸载状态为多层时起重机卸载作业的基本规则，即先将货物卸载在最下一层，随后一层一层依次卸载。当货物的卸载状态只有一层的情况下，通常是先将货物卸载在离货物的初始位置最远的卸载位置，随后依次从远到近的卸货顺序完成其它货物的搬运作业。也就是说，司机在货物装卸作业时遵从先卸载的货物不会影响后续装卸作业的基本原则。所以，针对上述基本原则，货物的卸载顺序通常与卸货区域位于货物搬运前初始位置M的相对位置有关，因此，本发明实施例根据卸货区域相对于货物搬运前初始位置M的相对位置关系定义多个卸货区域，并结合起重机实际装卸和搬运作业规则对每个卸货区域制定适配的卸载顺序规则，并根据适配的卸载顺序规则对每个卸货区域的卸载位置信息数据库重新排序，以得到更加符合实际卸货习惯的有效的卸载顺序数据库。

作为本发明起重机货物卸载顺序的自动生成方法的一较佳实施例，步骤S1中所定义的卸货区域的数量为8个，8个卸货区域分别是位于货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左、右、左后、后、右后的8个位置。

通过上述8个位置卸货区域的定义，基本上覆盖了各种卸载顺序规则，使得最终得到的卸载顺序更加灵活实用。

作为本发明起重机货物卸载顺序的自动生成方法的一较佳实施例，步骤S1中所定义的8个卸货区域的卸载位置的数量、卸载位置与三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数均相同。

进一步地，步骤S6中的卸载顺序规则包括第一规则和第二规则：

第一规则用于位于货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左后、后、右后位置的6个卸货区域，第一规则为以卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与货物搬运前初始位置的位置坐标的Y值差的绝对值从大到小、X值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列；

第二规则用于位于货物搬运前初始位置的左、右位置的2个卸货区域，第二规则为以卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与货物搬运前初始位置的位置坐标的X值差的绝对值从大到小、Y值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列。

参阅图1所示，本实施例中，8个卸货区域均按照从左到右依次为第1、2...λ_u列、从后到前依次为第1、2...τ_u行、从下到上依次为第1、2...ε_u层的方式放置，即每个区域的卸载位置都是λ_u列、τ_u行、ε_u层，且λ_u×τ_u×ε_u＝n；通过将8个卸货区域的卸载位置的数量和列、行、层数进行统一，使8个卸货区域可以共用公式(1)所示的卸载位置信息数据库结构，在生成卸载位置信息数据库时更加快速和方便。本实施例通过对比卸载位置的位置坐标以及计算卸载位置的位置坐标与初始位置的位置坐标的距离来实现通过数据来制定卸载顺序规则的目的，进而实现卸载顺序的自动生成。

具体地，下面结合附图对第一规则和第二规则的卸载顺序进行说明：参阅图1所示，卸货区域为1～3和6～8卸货区域时，卸载顺序从距离货物搬运前初始位置M最远的卸载位置开始，按照图1所示的先序号1而后序号2的顺序完成卸货，即，首先将货物卸载到第一层第τ_u行(6～8卸货区域为第1行)的λ_u个卸载位置，其次卸载到第一层第(τ_u–1)行(6～8卸货区域为第2行)的第1列开始、第λ_u列结束或第λ_u列开始、第1列结束的λ_u个卸载位置，以此类推完成第一层的卸载位置的卸货，然后采用与第一层相同的规则完成第二层到第ε_U层的卸载位置的全部卸货作业；

卸货区域为4和5卸货区域时，卸载顺序从距离货物搬运前初始位置M最远的卸载位置开始，按照图1所示的先序号1而后序号2的顺序完成卸货，即，首先将货物卸载到第一层第1列(第5卸货区域为第λ_u列)的τ_u个卸载位置，其次卸载到第一层第2列(第5卸货区域为第(λ_u-1)列)的第1行开始、第τ_u行结束或第τ_u行开始、第1行结束的τ_u个卸载位置，以此类推完成第一层的卸载位置的卸货，然后采用与第一层相同的规则完成第二层到第ε_U层的卸载位置的全部卸货作业。

采用上述卸载顺序规则，有效的利用了卸载位置信息数据库的结构形式，仅需利用相关软件(如MATLAB)中的矩阵计算指令，即可轻松实现卸载位置信息数据库的自动排列，进而自动生成所需的卸载顺序数据库。

本发明基于起重机货物卸载顺序的自动生成方法提供了一种起重机货物卸载顺序的自动生成***，包括：

卸货区域模拟模块，用以在货物搬运前初始位置的四周模拟多个卸货区域并按比例绘制成图像；

三维空间坐标系建立模块，用以建立三维空间坐标系，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为三维空间坐标系的原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为三维空间坐标系的X、Y、Z方向，并将卸货区域模拟模块中的图像导入至三维空间坐标系中；

卸载位置信息数据库形成模块，用以建立卸载位置信息数据库结构并分别从三维空间坐标系中调取每个卸货区域中的货物的卸载位置中距离三维空间坐标系坐标原点最近的卸载位置的位置坐标、货物的卸载位置与三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数及货物的卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离并输入至卸载位置信息数据库结构中，得到多个与卸货区域一一对应的卸载位置信息数据库，卸载位置信息数据库结构如公式(1)所示：

其中，λ_u、τ_u、ε_u分别表示为卸载位置与三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数，λ_u×τ_u×ε_u＝n，n表示为在m件货物中有n件货物需要搬运并卸载，U＝{U₁，U₂，...，U_n}表示为n个卸载位置，X_u、Y_u、Z_u分别表示卸载位置U在X、Y、Z方向的位置坐标，(x_u1,y_u1,z_u1)表示为在n个卸载位置中距离三维空间坐标系的坐标原点最近的卸载位置的位置坐标，ζ_ux、ζ_uy、ζ_uz分别表示为n个卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离，X_uu＝[x_u1 x_u1+ζ_ux … x_u1+ζ_ux(λ_u-1)]，

是λ_u个y_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵，

是λ_u个z_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵；

卸载顺序规则制定模块，用以按照卸载位置相对于货物搬运前初始位置依次采用由低到高、由远及近进行排序的顺序对各卸货区域制定卸载顺序规则；

卸载顺序数据库形成模块，用以导入卸载位置信息数据库形成模块中的卸载位置信息数据库及卸载顺序规则制定模块中的卸载顺序规则，并对各卸载位置信息数据库按照对应的卸载顺序规则重新排序以形成对应的卸载顺序数据库。

在实际应用本发明的自动生成***时，需从卸货要求中获取卸货区域相对于货物搬运前初始位置的相对位置关系以及需卸载货物的数量和体积；将上述卸货要求输入至卸货区域模拟模块，通过卸货区域模拟模块模拟出卸货区域中的卸载位置放置状态并绘制成图像，将该图像导入至三维坐标系建立模块中；通过三维坐标系建立模块建立图像中各卸载位置与三维坐标系的对应关系，并用位置坐标表示各卸载位置；然后通过卸载位置信息数据库形成模块向三维坐标系建立模块获取所需要的卸载位置信息，并生成卸载位置信息数据库；最后将该卸载位置信息数据库导入至卸载顺序数据库形成模块中，利用对应该能的卸载顺序规则重新排序，进而得到所需要的卸载顺序数据库。

作为本发明起重机货物卸载顺序的自动生成***的一较佳实施例，卸货区域模拟模块将卸货区域模拟为8个，8个卸货区域分别是位于货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左、右、左后、后、右后的8个位置。

通过上述8个位置卸货区域的定义，基本上覆盖了各种卸载顺序规则，使得最终得到的卸载顺序更加灵活实用，另外便于将8个卸货区域的卸载位置的数量和列、行、层数进行统一，使8个卸货区域可以共用公式(1)所示的卸载位置信息数据库结构，在生成卸载位置信息数据库时更加快速和方便，在卸载顺序规则制定模块中，仅需利用相关软件(如MATLAB)中的矩阵计算指令，即可轻松实现卸载位置信息数据库的自动排列。

进一步地，卸载顺序规则制定模块所制定的卸载顺序规则包括第一规则和第二规则：

第一规则用于位于货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左后、后、右后位置的6个卸货区域，第一规则为以卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与货物搬运前初始位置的位置坐标的Y值差的绝对值从大到小、X值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列；

第二规则用于位于货物搬运前初始位置的左、右位置的2个卸货区域，第二规则为以卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与货物搬运前初始位置的位置坐标的X值差的绝对值从大到小、Y值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列。

通过上述改进，简化了卸载顺序规则制定模块制定卸载顺序规则过程。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种起重机货物卸载顺序的自动生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、根据卸货区域相对于货物搬运前初始位置的相对位置关系，在所述货物搬运前初始位置的四周定义多个卸货区域；

S2、建立三维空间坐标系，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为所述三维空间坐标系的原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为所述三维空间坐标系的X、Y、Z方向；

S3、定义需要卸载的货物数量为n件，将n件货物于卸货区域的卸载位置表示为U＝{U₁，U₂，...，U_n}，建立卸载位置U与所述三维空间坐标系的对应关系；

S4、将n个所述卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数分别定义为λ_u、τ_u、ε_u，且λ_u×τ_u×ε_u＝n，将n个卸载位置中距离所述三维空间坐标系原点最近的卸载位置的位置坐标定义为(x_u1,y_u1,z_u1)，将n个卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离分别定义为ζ_ux、ζ_uy、ζ_uz，建立n个卸载位置在X、Y、Z方向的位置坐标矩阵，得到卸载位置信息数据库结构：

其中，X_u、Y_u、Z_u分别表示卸载位置U在X、Y、Z方向的位置坐标，X_uu＝[x_u1 x_u1+ζ_ux…x_u1+ζ_ux(λ_u-1)]，

是λ_u个y_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵，

是λ_u个z_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵。

S5、分别将每个所述卸货区域中的n个卸载位置中距离所述三维空间坐标系坐标原点最近的卸载位置的位置坐标、卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数及卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离输入至所述卸载位置信息数据库结构中，得到多个与所述卸货区域一一对应的卸载位置信息数据库；

S6、按照所述卸载位置相对于所述货物搬运前初始位置依次采用由低到高、由远及近的顺序对各所述卸货区域制定卸载顺序规则，按照各所述卸载顺序规则对相应所述卸载位置信息数据库中的位置坐标重新排序以得到各所述卸货区域的卸载顺序数据库。

2.如权利要求1所述的起重机货物卸载顺序的自动生成方法，其特征在于，步骤S1中所定义的卸货区域的数量为8个，8个所述卸货区域分别是位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左、右、左后、后、右后的8个位置。

3.如权利要求2所述的起重机货物卸载顺序的自动生成方法，其特征在于，步骤S1中所定义的8个所述卸货区域的所述卸载位置的数量、所述卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数均相同。

4.如权利要求3所述的起重机货物卸载顺序的自动生成方法，其特征在于，步骤S4中的卸载顺序规则包括第一规则和第二规则：

所述第一规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左后、后、右后位置的6个所述卸货区域，所述第一规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照所述卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的Y值差的绝对值从大到小、X值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列；

所述第二规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左、右位置的2个所述卸货区域，所述第二规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的X值差的绝对值从大到小、Y值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列。

5.一种起重机货物卸载顺序的自动生成***，其特征在于，包括：

卸货区域模拟模块，用以在货物搬运前初始位置的四周模拟多个卸货区域并按比例绘制成图像；

三维空间坐标系建立模块，用以建立三维空间坐标系，以起重机装载货物在大、小车运行和垂直下降三个运动方向的极限位置点作为所述三维空间坐标系的原点，以起重机的小车、大车和起升机构的运行方向分别作为所述三维空间坐标系的X、Y、Z方向，并将所述卸货区域模拟模块中的图像导入至所述三维空间坐标系中；

卸载位置信息数据库形成模块，用以建立卸载位置信息数据库结构并分别从所述三维空间坐标系中调取每个所述卸货区域中的货物的卸载位置中距离所述三维空间坐标系坐标原点最近的卸载位置的位置坐标、货物的卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数及货物的卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离并输入至所述卸载位置信息数据库结构中，得到多个与所述卸货区域一一对应的卸载位置信息数据库，所述卸载位置信息数据库结构为：

其中，λ_u、τ_u、ε_u分别表示为卸载位置与所述三维空间坐标系中X、Y、Z方向相对应的列、行、层数，λ_u×τ_u×ε_u＝n，n表示为在m件货物中有n件货物需要搬运并卸载，U＝{U₁，U₂，...，U_n}表示为n个卸载位置，X_u、Y_u、Z_u分别表示卸载位置U在X、Y、Z方向的位置坐标，(x_u1,y_u1,z_u1)表示为在n个卸载位置中距离所述三维空间坐标系的坐标原点最近的卸载位置的位置坐标，ζ_ux、ζ_uy、ζ_uz分别表示为n个卸载位置的X、Y、Z方向的间隔距离，X_uu＝[x_u1 x_u1+ζ_ux…x_u1+ζ_ux(λ_u-1)]，

是λ_u个y_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵，

是λ_u个z_u1构成的矩阵，

是λ_u个

构成的矩阵；

卸载顺序规则制定模块，用以按照所述卸载位置相对于所述货物搬运前初始位置依次采用由低到高、由远及近进行排序的顺序对各所述卸货区域制定卸载顺序规则；

卸载顺序数据库形成模块，用以导入所述卸载位置信息数据库形成模块中的所述卸载位置信息数据库及所述卸载顺序规则制定模块中的所述卸载顺序规则，并对各所述卸载位置信息数据库按照对应的所述卸载顺序规则重新排序以形成对应的卸载顺序数据库。

6.如权利要求5所述的起重机货物卸载顺序的自动生成***，其特征在于，所述卸货区域模拟模块将所述卸货区域模拟为8个，8个所述卸货区域分别是位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左、右、左后、后、右后的8个位置。

7.如权利要求6所述的起重机货物卸载顺序的自动生成***，其特征在于，所述卸载顺序规则制定模块所制定的所述卸载顺序规则包括第一规则和第二规则：

所述第一规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左前、前、右前、左后、后、右后位置的6个所述卸货区域，所述第一规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照所述卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的Y值差的绝对值从大到小、X值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列；

所述第二规则用于位于所述货物搬运前初始位置的左、右位置的2个所述卸货区域，所述第二规则为以所述卸载位置的位置坐标中Z值从小到大的顺序排列为前提，依次按照卸载位置的位置坐标与所述货物搬运前初始位置的位置坐标的X值差的绝对值从大到小、Y值差的绝对值从大到小或从小到大的顺序排列。

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