基于圖像識別技術的自動化岸邊集裝箱起重機設計探究

閻旭文　陳明

摘 要：全自動架構之下的集裝箱碼頭，可以接納圖像辨識這一新穎技術。圖像識別特有的這一技術，能提快原有的裝卸實效，變更了起重機原有的架構性能。本文明辨了圖像識別關涉的多重技術，創設了剛性特性的某一吊具。自動化特性的起重機，帶有高效的特性、全智能這樣的特性。它滿足各時段中的裝卸要求，化解掉了剛性不佳、風載干擾這樣的疑難。應當依循圖像識別這一本源機理，著力改進慣用的設計流程。

關鍵詞：圖像識別技術；自動化；岸邊集裝箱起重機；設計方式

最近幾年，國際范疇以內的貿易量遞增，規模偏大的集裝箱，對平日以內的碼頭裝卸，提出高層級的新要求。這種態勢下，全自動特性的碼頭，也增添了原有的數目。集裝箱慣常的吊裝作業，受到周邊范疇以內的環境干擾，凸顯偏多的局限特性。手動特性的慣用操作，帶有隨意的特性、操作時段之內的模糊特性。微機協同下的圖像識別，與自動化態勢的高效起重機，能夠有序銜接。這樣做，能促動起重機的成效提升。圖像識別架構下的機械設計，應被審慎考量。

1.本源的升降機理

從現狀看，岸邊吊裝慣常采納的，是鋼絲繩架構之下的受力。在接續的吊裝中，起重機會凸顯出劇烈擺動這樣的傾向。與此同時，柔性特性的這種吊具，很難與自動化態勢的水準吻合。市場售賣著的起重機構架，慣常采納液壓特性的、帶有剪刀式這樣的舉升構架。全自動特性的岸橋，應當安設這一剪刀構架。具體而言，應當明辨港口特有的吊裝狀態、擬定好的設計水準。在這種根基上，對原初的起重構架，審慎予以改進。帶有連桿特性的舉升框架，能把運送著的集裝箱，升至預設的高度，或者妥善平移。

例如：氣缸銜接著的支撐點，應審慎選取關涉的鉸接位置。這是因為，擬定好的鉸接位置，對各個時段中的受力，會凸顯偏大干擾。除此以外，吊具預設的壓縮高度、最大范疇以內的伸縮高度，都應與擬定好的規格契合。

2.有限元特有的解析軟件

鋼構架范疇以內的多重吊具，都應查驗有限元。簡化得來的這種模型，經由有限元辨識這樣的軟件，應能明晰應力變更的總傾向。選出來的鋼原料，被設定成Q235這一規格；關聯著的屈服強度，應被限縮在230MPa以內。安設了工字鋼特有的焊接構架，能提升體系以內的荷載能力。這是因為，整體態勢的模塊，都被設定成鋼結構，增添了擬定好的自重。

初始時段的解析中，可以明晰：應力聚集的特有端點，是銜接之中的鉸鏈之處。為此，在這一范疇，安設了高強度態勢下的合金鋼。對余留下來的應力部分，審慎予以改進。接續的網格化，對復雜特性的銜接端點，分出了明晰的網格框架。依循最大態勢下的集裝箱重量，預設了拉力加載。模擬得來的數值，包含現場范疇以內的約束力、添加進來的水平干擾。把最大態勢下的應力，擬定成失效形式。經由這種校對，可知擬定好的設計強度，能與給出來的水準契合。

3.圖像辨識特有的新技術

3.1獲得最佳數值

在安設好的起重機之上，添加圖像配有的傳感器。這樣做，能搜集得來精準的數值。把搜集得來的多重信息、附帶著的圖片，進行接續的灰度搭配、對應情形下的特性匹配。經由融匯處理、接續的糾偏等，擬定出適宜特性的最優方案。全程管控中的自動化、明晰的操作目標，創設了起吊流程特有的自動屬性。

3.2后續時段的處理

岸橋起吊特有的圖像，經由各個時段中的二值化、關聯著的門限值，能除掉匹配著的最小面積。經由這樣的歸整，得到擬定好的精準圖像。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，反饋給預設的中控部分。

集裝箱配有的四角，分別預設了灰度識別。經由微機處理，尋找出明晰的吊具卡口、相對態勢的精準方位。經由審慎的綜合解析，確認各時段中的移動方向、體系架構以內的距離。

4.設計路徑中的遺傳算法

4.1概要的算法解析

圖像識別依循的遺傳算法，帶有啟發式這樣的特性，被設定成隨機搜索這一范疇的方法。遺傳算法預設的框架內，給出來的關聯疑難，能夠從原初的數值，逐漸接近給出來的最優解。全局架構中的搜索特性，會超出慣用的局部搜索。采納擬定好的遺傳算法，設定了最優架構下的連桿配件。

經由接續的體系仿真，建構了明晰的目標函數、附帶著的約束方程。優化得來的最優解，包含如下數值：液壓缸特有的助推力，被運算成208千牛；體系固有的最低高度被設定成3641毫米；最高高度被設定成16320毫米。

4.2細化的工藝特性

雙小車架構下的岸邊起重、跨運車特有的運送工藝，都帶有水平運輸這樣的特性。起重機特有的設計路徑，整合了水平方位的運輸、堆場范疇以內的集裝箱。跨運車協同前側的岸橋，預設了配合作業依循的步驟。岸橋配有的陸側小車，能經由直接運送，來吊運堆積著的集裝箱。這就省掉了慣常的裝車對位，縮減了耗費掉的吊運時間。跨運車特有的自動系統，促動了工藝成效的層級提升。

現有的規模偏大的碼頭，都安設了大型規格下的集裝箱、附帶著的多重船舶。港口平日以內的裝卸流程，也提出高層級的新穎要求。全自動特性的新港口，包含規模偏大的內外港口。岸邊集裝箱配有的這種起重機，應當經由無人化特性的操作，擺脫掉慣常的風力干擾，提快裝卸速度。

5.結束語

建構在圖像識別根基之上的處理途徑，創設了新穎特性的吊具。岸邊集裝箱特有的這一機械，能規避風動態勢下的劇烈搖擺。設定出來的起重機，能保障整體范疇以內的運輸成效，促動智能化特有的層級提升。與此同時，安設了有限元解析特性的附帶軟件，對制備出來的機械模型，予以糾偏及校對。這就在初始時段中的虛擬階段，發覺了潛藏著的設計弊病，隨時予以更正。

參考文獻：

[1]李普林，柏偉.基于圖像識別技術的自動化岸邊集裝箱起重機設計[J].起重運輸機械，2012（11）.

[2]段忠東.岸邊集裝箱起重機的現狀與未來市場的發展趨勢[J].起重運輸機械，2010（05）.

作者簡介：

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，本科，電力電子。