CN114834918A - 一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法，包括以下步骤：S1，通过3D扫描设备获取船舱的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息；S2，通过3D扫描设备获取船舱内物料堆的三维轮廓信息，并提取物料堆的坐标分布信息；S3，通过定位模块获取抓斗的实时位置信息；S4，根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；S5，根据抓料点的位置信息和抓斗的位置信息控制抓斗移动至抓料点正上方，并放下抓斗执行抓料作业；抓料完成后提升抓斗，并控制抓斗移动至卸料斗上方执行卸料作业；S6，重复执行步骤S2至S5，直至完成卸船任务。本发明可以实现全自动抓卸料作业，极大地提高了作业效率和准确度，降低了人工劳动强度。
Description
技术领域
本发明属于抓斗卸船机控制技术领域，具体涉及一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法及***。
背景技术
大型港口通常采用抓斗卸船机对货船进行卸载。图5为现有技术提供的抓斗卸船机的结构示意图。如图5所示，抓斗卸船机由起升机构/开闭机构、小车架牵引机构、俯仰机构、大车行走机构、司机驾驶室行走装置、落料回收装置与金属结构、电气与控制***设备等构成。作业时抓斗从船舱内抓取物料提升至料斗上方放料，物料经振动给料器送至下方码头带式输送机***中。具体地说，抓斗卸船机的主体为钢架结构，安装在码头上，抓斗卸船机具有料斗101，架设在码头侧的钢架结构中。钢架结构还架设了主大梁102，所述主大梁102从码头朝向货船的方向延伸，在主大梁上安装可以行走的小车架，小车架通过钢丝绳悬吊有抓斗103，所述小车架可以沿主大梁102方向运动并可以以垂直于主大梁102方向运动，从而在卸载物料时，将停靠在码头的货船中的物料抓取后运送到料斗101中。在主大梁102的下方还安装了操作室，可以沿主大梁102的延伸方向上来回移动，操作人员在操作室中对抓斗进行操作并监控抓斗的移动。
目前，抓斗卸船机在作业时，由操控人员在设置的操控室中俯视目测货船船舱内物料的料面及堆积变化，凭借经验操作抓斗进行卸船作业。采用这种方式进行抓斗卸船机作业存在以下问题：
第一：当出现恶劣天气时，抓斗卸船机的操控人员的视线受到影响，无法看清货船的物料的料面及堆积情况，从而不能进行生产作业；
第二，抓斗卸船机操控人员在生产作业时，需要考虑货船的高度以及水平位置的变化。当出现判断失误时，抓斗和货船的舱口会发生碰撞；
第三，抓斗卸船机操控人员凭借经验优化抓斗的行走路径，生产作业的效率很大程度上取决于卸船机操控人员的经验丰富与否；
第四，抓斗卸船机操控人员在生产作业时，需在船舱正上方的司机室内俯视船舱和料堆，因视角局限，料堆的视觉效果接近于二维平面，很难看清料堆的高低起伏状况；司机在操作抓斗抓料时，需要弯腰低头，力求能满斗抓料，避免料堆坍塌埋住抓斗(需在波峰位置抓料)，劳动强度极大，长时间卸船作业，对司机的体力、耐力和专注力是一个重大考验。通常连续工作几个小时后，卸货效率会明显下降，自动化程度低，人力资源损耗大，人工成本高。
为了解决上述问题，可以将操控人员采用的手动操作抓斗模式，替换为自动操作或半自动操作模式。在这种操作模式下，抓斗卸船机设置了起重机控制操作***，接收人工选取抓斗抓取点的位置信息后，所设置的起重机控制操作***根据所述抓取点的位置信息，进行抓斗移动路径设置后，控制抓斗移动，卸载货船上的物料。
采用上述方式时，由于货船装载的物料表面的不规则性，并没有办法选择准确的抓取点，或者根据选择的抓取点进行对应的抓斗移动路径选择时，准确性也不高。这种卸船方式也有局限性。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法及***，能自动完成卸船作业，提高准确率和效率。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法，包括以下步骤：
S1，通过3D扫描设备获取船舱的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息；
S2，通过3D扫描设备获取船舱内物料堆的三维轮廓信息，并提取物料堆的坐标分布信息，所述坐标分布信息包括任意坐标位置的物料厚度信息；
S3，通过定位模块获取抓斗的实时位置信息；
S4，根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；
S5，根据所述抓料点的位置信息和抓斗的位置信息控制抓斗移动至抓料点正上方，并放下抓斗执行抓料作业；抓料完成后提升抓斗，并控制抓斗移动至卸料斗上方执行卸料作业；
S6，重复执行步骤S2至S5，直至完成卸船任务。
优选地，步骤S4中，所述抓料点的选取遵循以下原则：
以船舱口的边界为约束，预留抓斗作业空间，即抓料点与船舱口之间的水平间距大于预设距离，所述预设距离即为抓斗的作业空间，避免抓斗过于贴近船舱内壁造成抓斗无法打开进行抓料，同时避免抓斗与船舱内壁碰撞造成损伤。
优先选取物料堆中波峰位置作为抓料点，有多个波峰时，优先选取峰值最大的波峰位置作为抓料点，这样既可以保证抓斗在抓料时尽可能实现满斗抓料，提高效率；同时可以避免料堆坍塌埋住抓斗(抓斗被埋住后，需要更大的提升力来提升抓斗)。
优选地，步骤S5中，当抓斗移动至抓料点正上方后，通过姿态传感器检测抓斗是否摆动，若检测到抓斗有摆动，则控制消除摆动后再放下抓斗执行抓料作业，避免抓斗在下降过程中晃动，导致没有在选定的抓料点进行抓料；同时可以避免抓斗在晃动过程中碰撞舱壁。
与上述抓卸料方法对应的，本发明还提出了一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***，包括：
3D扫描设备，用于获取船舱和物料堆的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息和物料堆的坐标分布信息；
定位模块，用于获取抓斗的实时位置信息；
抓料点选取模块，用于根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；
通信模块，用于将抓斗的实时位置信息和抓料点的位置信息发送给卸船机的操作控制***。
优选地，所述抓卸料***还包括姿态传感器，用于检测抓斗的三维姿态信息，判断抓斗是否在晃动。
可选地，所述3D扫描设备采用三维激光扫描仪或雷达探测仪。
优选地，所述定位模块采用Uwb定位模块，所述Uwb定位模块包括3个定位基站和1个定位标签，所述定位标签固定在抓斗顶部，3个所述定位基站可拆卸式安装在船舱底部，3个所述定位基站与1个定位标签构成三棱锥结构；3个所述定位基站与定位标签之间通过发射、接收Uwb信号来定位抓斗的位置信息；所述Uwb定位模块与通信模块连接，通过通信模块将抓斗的位置信息实时发送给卸船机的操作控制***。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：(1)本发明通过3D扫描设备获取船舱和物料堆的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息和物料堆的坐标分布信息；根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点，通过Uwb定位模块获取抓斗的实时位置信息，并根据抓料点的位置信息和抓斗的位置信息控制抓斗移动至抓料点正上方执行抓料作业，从而实现全自动抓卸料作业，极大地提高了作业效率和准确度，降低了人工劳动强度；(2)作业过程中，通过选取峰值最大的波峰位置作为抓料点，可以保证抓斗在抓料时尽可能实现满斗抓料，提高效率，还可以避免料堆坍塌埋住抓斗；同时以船舱口的边界为约束，预留抓斗作业空间，可以避免抓斗过于贴近船舱内壁造成抓斗无法打开进行抓料，同时避免抓斗与船舱内壁碰撞造成损伤。
附图说明
图1为本发明一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法的流程示意图。
图2为本发明实施例中物料堆的三维地图模型示意图。
图3为本发明一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***的结构示意框图。
图4为本发明实施例中Uwb定位模块的布置示意图。
图5为现有技术中抓斗卸船机的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本实施例提供了一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法，包括以下步骤：
S1，通过3D扫描设备获取船舱的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息；
S2，通过3D扫描设备获取船舱内物料堆的三维轮廓信息，并提取物料堆的坐标分布信息，所述坐标分布信息包括任意坐标位置的物料厚度信息；
S3，通过定位模块获取抓斗的实时位置信息；
S4，根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；
S5，根据所述抓料点的位置信息和抓斗的位置信息控制抓斗移动至抓料点正上方，并放下抓斗执行抓料作业；抓料完成后提升抓斗，并控制抓斗移动至卸料斗上方执行卸料作业；
S6，重复执行步骤S2至S5，直至完成卸船任务。
由于每次抓料完成后，都会破坏物料堆原本的表面轮廓；因此，本实施例中，抓斗每完成一次抓料作业后，都会根据物料堆最新的坐标分布信息重新选取合适的抓料点，从而提高了抓料的准确性。
具体地，步骤S1中，提取船舱口的边界坐标信息的方法为：对船舱的三维轮廓信息进行网格化处理，得到网格平面，以网格平面为基准面建立空间坐标系；船舱口外部的甲板上均为平面，其在空间坐标系中的Z轴(垂直于网格平面的方向)坐标一致，Z轴坐标在船舱口边界处会发生跳变，根据跳变的位置在网格平面上的坐标即可得到船舱口的边界坐标信息。
具体地，步骤S2中，提取物料堆的坐标分布信息的方法为：对物料堆的三维轮廓信息进行网格化处理，得到网格曲面(物料堆表面起伏不定)，将网格曲面上各点的厚度信息与位置信息进行绑定(为便于计算，物料堆的位置信息与船舱口的边界坐标信息共用一个空间坐标系)，建立物料堆的三维地图模型，如图2所示，所述三维地图模型包含物料堆表面的厚度分布情况。
优选地，步骤S4中，所述抓料点的选取遵循以下原则：
以船舱口的边界为约束，预留抓斗作业空间，即抓料点与船舱口之间的水平间距大于预设距离，所述预设距离即为抓斗的作业空间，避免抓斗过于贴近船舱内壁造成抓斗无法打开进行抓料，同时避免抓斗与船舱内壁碰撞造成损伤。
优先选取物料堆中波峰位置作为抓料点，有多个波峰时，优先选取峰值最大的波峰位置作为抓料点，这样既可以保证抓斗在抓料时尽可能实现满斗抓料，提高效率；同时可以避免料堆坍塌埋住抓斗(抓斗被埋住后，需要更大的提升力来提升抓斗)。
优选地，步骤S5中，当抓斗移动至抓料点正上方后，通过姿态传感器检测抓斗是否摆动，若检测到抓斗有摆动，则控制消除摆动后再放下抓斗执行抓料作业，避免抓斗在下降过程中晃动，导致没有在选定的抓料点进行抓料；同时可以避免抓斗在晃动过程中碰撞舱壁。
如图3所示，与上述抓卸料方法对应的，本实施例还提出了一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***，包括：
3D扫描设备，用于获取船舱和物料堆的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息和物料堆的坐标分布信息；
定位模块，用于获取抓斗的实时位置信息；
抓料点选取模块(本实施例中，所述抓料点选取模块采用单片机实现)，用于根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；
通信模块，用于将抓斗的实时位置信息和抓料点的位置信息发送给卸船机的操作控制***。
优选地，所述抓卸料***还包括姿态传感器，所述姿态传感器安装在抓斗上，用于检测抓斗的三维姿态信息，判断抓斗是否在晃动；所述姿态传感器可采用三轴陀螺仪、六轴陀螺仪或九轴陀螺仪。
可选地，所述3D扫描设备采用三维激光扫描仪，具体实施过程中，也可以采用声波雷达探测仪。
优选地，如图4所示，所述定位模块采用Uwb定位模块，所述Uwb定位模块包括3个定位基站和1个定位标签，所述定位标签固定在抓斗顶部，3个所述定位基站可拆卸式安装在船舱底部，3个所述定位基站与1个定位标签构成三棱锥结构；3个所述定位基站与定位标签之间通过发射、接收Uwb信号来定位抓斗的位置信息；所述Uwb定位模块与通信模块连接，通过通信模块将抓斗的位置信息实时发送给卸船机的操作控制***。
本实施例中，所述Uwb定位模块采用LinkPGD-DWM-PG3.6型号的套件；鉴于市面上Uwb套件内部硬件电路板裸露，无保护外壳，在实际应用环境中易受腐蚀老化等损伤，所以本实施例加装了定制防护外壳，在外壳材料方面，选择特氟龙，既不会干扰无线信号传导，也可有效防止雨雪等环境因素导致的腐蚀。Uwb定位基站采用磁吸底盘固定于船舱底部，既可以保证定位时仪器的稳定，避免晃动造成仪器脱落，又可以在本次定位完成后进行拆卸，方便下一次使用。Uwb定位标签也通过磁吸式安装在抓斗顶部，方便拆卸。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、平台(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
本说明书可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本说明书，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。在一个典型的配置中，计算机包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flashRAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带、磁盘存储、量子存储器、基于石墨烯的存储介质或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。
Claims (7)
1.一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，通过3D扫描设备获取船舱的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息；
S2，通过3D扫描设备获取船舱内物料堆的三维轮廓信息，并提取物料堆的坐标分布信息，所述坐标分布信息包括任意坐标位置的物料厚度信息；
S3，通过定位模块获取抓斗的实时位置信息；
S4，根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；
S5，根据所述抓料点的位置信息和抓斗的位置信息控制抓斗移动至抓料点正上方，并放下抓斗执行抓料作业；抓料完成后提升抓斗，并控制抓斗移动至卸料斗上方执行卸料作业；
S6，重复执行步骤S2至S5，直至完成卸船任务。
2.根据权利要求1所述的一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法，其特征在于，步骤S4中，所述抓料点的选取遵循以下原则：
以船舱口的边界为约束，预留抓斗作业空间，即抓料点与船舱口之间的水平间距大于预设距离；
优先选取物料堆中波峰位置作为抓料点，有多个波峰时，选取峰值最大的波峰位置作为抓料点。
3.根据权利要求1所述的一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料方法，其特征在于，步骤S5中，当抓斗移动至抓料点正上方后，通过姿态传感器检测抓斗是否摆动，若检测到抓斗有摆动，则控制消除摆动后再放下抓斗执行抓料作业。
4.一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***，其特征在于，包括：
3D扫描设备，用于获取船舱和物料堆的三维轮廓信息，并提取船舱口的边界坐标信息和物料堆的坐标分布信息；
定位模块，用于获取抓斗的实时位置信息；
抓料点选取模块，用于根据所述物料堆的坐标分布信息选取合适的抓料点；
通信模块，用于将抓斗的实时位置信息和抓料点的位置信息发送给卸船机的操作控制***。
5.根据权利要求4所述的一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***，其特征在于，所述抓卸料***还包括姿态传感器，用于检测抓斗的三维姿态信息。
6.根据权利要求4所述的一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***，其特征在于，所述3D扫描设备采用三维激光扫描仪或雷达探测仪。
7.根据权利要求4所述的一种抓斗卸船机防碰撞自动抓卸料***，其特征在于，所述定位模块采用Uwb定位模块，所述Uwb定位模块包括3个定位基站和1个定位标签，所述定位标签固定在抓斗顶部，3个所述定位基站可拆卸式安装在船舱底部，3个所述定位基站与1个定位标签构成三棱锥结构；3个所述定位基站与定位标签之间通过发射、接收Uwb信号来定位抓斗的位置信息；所述Uwb定位模块与通信模块连接。
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115571675A (zh) * | 2022-10-12 | 2023-01-06 | 国能神皖安庆发电有限责任公司 | 卸船机无人值守监控方法、***、介质及设备 |
| CN115709914A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-02-24 | 中科航宇(北京)自动化工程技术有限公司 | 门式卸船机的抓斗防摇控制方法和装置 |
| CN116306034A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 成都康盛科泰生物技术有限公司 | 一种通用性生物膜厚度分布模型的构建方法及其应用 |
| CN116524010A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-08-01 | 北京云中未来科技有限公司 | 一种散料仓储的无人天车定位方法、***及存储介质 |
| CN117049375A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-11-14 | 曹妃甸港矿石码头股份有限公司 | 一种用于桥式抓斗卸船机甩斗作业的控制方法和*** |
| CN117446538A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-01-26 | 河南卫华重型机械股份有限公司 | 一种卸船机的连续取料控制方法 |
| FR3144124A1 (fr) * | 2022-12-27 | 2024-06-28 | Llenx | Accessoire de levage amélioré et procédé d’utilisation |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07251949A (ja) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Nisshin Steel Co Ltd | 成品搬送方法及び船舶積載方法 |
| CN103407883A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-11-27 | 泰富重工制造有限公司 | 卸船机操控***及操控方法 |
| CN108189980A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 南京科远自动化集团股份有限公司 | 一种停靠码头船舶的位置姿态实时测量方法及测量*** |
| CN110104561A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-09 | 三峡大学 | 一种障碍空间下起重作业吊物迹线规划*** |
| CN112758825A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-07 | 宜昌市创星电子技术发展有限公司 | 一种抓斗卸船机远程遥控*** |
-
2022
- 2022-03-16 CN CN202210258273.0A patent/CN114834918A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07251949A (ja) * | 1994-03-16 | 1995-10-03 | Nisshin Steel Co Ltd | 成品搬送方法及び船舶積載方法 |
| CN103407883A (zh) * | 2013-08-22 | 2013-11-27 | 泰富重工制造有限公司 | 卸船机操控***及操控方法 |
| CN108189980A (zh) * | 2018-02-05 | 2018-06-22 | 南京科远自动化集团股份有限公司 | 一种停靠码头船舶的位置姿态实时测量方法及测量*** |
| CN110104561A (zh) * | 2019-05-05 | 2019-08-09 | 三峡大学 | 一种障碍空间下起重作业吊物迹线规划*** |
| CN112758825A (zh) * | 2021-01-21 | 2021-05-07 | 宜昌市创星电子技术发展有限公司 | 一种抓斗卸船机远程遥控*** |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115571675A (zh) * | 2022-10-12 | 2023-01-06 | 国能神皖安庆发电有限责任公司 | 卸船机无人值守监控方法、***、介质及设备 |
| CN115709914A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-02-24 | 中科航宇(北京)自动化工程技术有限公司 | 门式卸船机的抓斗防摇控制方法和装置 |
| CN115709914B (zh) * | 2022-11-14 | 2023-08-18 | 中科航宇(北京)自动化工程技术有限公司 | 门式卸船机的抓斗防摇控制方法和装置 |
| FR3144124A1 (fr) * | 2022-12-27 | 2024-06-28 | Llenx | Accessoire de levage amélioré et procédé d’utilisation |
| WO2024141724A1 (fr) * | 2022-12-27 | 2024-07-04 | Llenx | Accessoire de levage amélioré et procédé d'utilisation |
| CN116524010A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-08-01 | 北京云中未来科技有限公司 | 一种散料仓储的无人天车定位方法、***及存储介质 |
| CN116524010B (zh) * | 2023-04-25 | 2024-02-02 | 北京云中未来科技有限公司 | 一种散料仓储的无人天车定位方法、***及存储介质 |
| CN116306034A (zh) * | 2023-05-18 | 2023-06-23 | 成都康盛科泰生物技术有限公司 | 一种通用性生物膜厚度分布模型的构建方法及其应用 |
| CN116306034B (zh) * | 2023-05-18 | 2023-07-21 | 成都康盛科泰生物技术有限公司 | 一种通用性生物膜厚度分布模型的构建方法及其应用 |
| CN117049375A (zh) * | 2023-09-08 | 2023-11-14 | 曹妃甸港矿石码头股份有限公司 | 一种用于桥式抓斗卸船机甩斗作业的控制方法和*** |
| CN117049375B (zh) * | 2023-09-08 | 2024-03-22 | 曹妃甸港矿石码头股份有限公司 | 一种用于桥式抓斗卸船机甩斗作业的控制方法和*** |
| CN117446538B (zh) * | 2023-12-21 | 2024-04-05 | 河南卫华重型机械股份有限公司 | 一种卸船机的连续取料控制方法 |
| CN117446538A (zh) * | 2023-12-21 | 2024-01-26 | 河南卫华重型机械股份有限公司 | 一种卸船机的连续取料控制方法 |
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