转运车及转运方法与流程

本发明涉及转运技术领域，特别涉及一种转运车及转运方法。

背景技术：

集装箱码头作为海运货物主要的集散地，其主要功能是将到港货船的集装箱卸载、转出港区或将进港散箱装船、转出港区。随着海运物流的高速发展，对码头装卸设备的自动化程度要求越来越高。

目前，可用于港口码头的无人驾驶转运车包括两类：一类是在传统重卡车上安装自动驾驶组件和设备。gps设备固定安装在驾驶室的顶部，无法调节gps设备的位置，不够灵活，且传统重卡的车身和驾驶室会影响gps设备的定位精度。另一类是通过改装码头在地面打入磁钉来实现较低等级的自动驾驶。采用该方式需要改造码头，改装费用较高，且磁钉损坏修复费用较高，周期较长，影响码头运行效率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种定位精度高、转运效率高的转运车及转运方法，以解决现有技术中的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种转运车，包括：车体，具有用于承载待运物的承载面；所述车体能够移动而带动所述待运物移动；升降系统，具有固定端和举升端；所述固定端固定于所述车体上，所述举升端可相对于所述车体升降；检测系统，设置于所述车体上，用于检测所述承载面上是否承载有所述待运物；定位系统，用于确定所述车体的位置信息；所述定位系统包括设置于所述举升端上的卫星导航设备，所述卫星导航设备可随所述举升端的升降而升降；其中，在所述承载面上承载有所述待运物时，所述升降系统的举升端升起而将所述卫星导航设备向上举升至超出所述待运物。

其中一实施方式中，所述定位系统还包括设置于所述车体两端的摄像设备；所述摄像设备的采集区域覆盖所述车体移动方向的前方和后方，用于确定所述车体是否到达预定位置；其中，在所述车体到达预定位置时，所述升降系统的举升端降下而将所述卫星导航设备向下收回。

其中一实施方式中，所述车体包括车架、围设于所述车架四周的车身外饰、设置于所述车架上的支撑板，及设置于所述车架两端的安装支架；所述车身外饰围设于所述车架四周而形成收容空间；所述安装支架位于所述收容空间内，且沿所述车架的长度方向，所述安装支架向所述车架的外侧伸出；所述支撑板的上表面构成所述承载面，所述检测系统设置于所述车身外饰上，所述固定端固定于所述安装支架上。

其中一实施方式中，所述车体还包括位于所述收容空间内的固定支架；所述固定支架与所述车架固定连接，并与所述安装支架高度相间隔设置于所述安装支架的上方，所述固定支架具有用于套接于所述固定端外周的套接件，而与所述安装支架共同固定所述固定端。

其中一实施方式中，所述车身外饰包括沿车架长度方向延伸的两侧部车身外饰及沿所述车架宽度方向延伸的两端部车身外饰；所述侧部车身外饰遮挡所述车架的侧部；所述端部车身外饰包括第一遮挡部和第二遮挡部，所述第一遮挡部遮挡所述车架的端部并与所述车架的端部具有间隔，所述第二遮挡部连接所述第一遮挡部与所述车架，所述第二遮挡部上设有供所述举升端升起穿过的穿孔。

其中一实施方式中，所述侧部车身外饰包括水平遮挡部和竖直遮挡部；所述竖直遮挡部遮挡所述车架的侧部，所述水平遮挡部垂直于所述竖直遮挡部，所述水平遮挡部与所述车架连接且所述水平遮挡部低于所述车体的承载面；各所述水平部的两端均设置有所述检测系统。

其中一实施方式中，所述举升端升起时高于所述承载面至少3m。

其中一实施方式中，所述检测系统的采集范围覆盖所述承载面；所述检测系统包括摄像设备。

其中一实施方式中，所述转运车还包括控制系统；所述控制系统分别与所述检测系统、所述定位系统和所述升降系统电连接，用于接收所述承载面上承载有待运物的信号并控制所述升降系统的举升端升起。

本发明还提供一种转运方法，包括以下步骤：

根据卫星导航信号控制所述转运车移动至装货区域；

检测所述转运车的承载面上是否承载有待运物；

在所述承载面上承载有所述待运物时，控制卫星导航设备向上升起至超出所述待运物；

持续接收卫星导航信号以控制所述转运车的移动。

其中一实施方式中，所述转运方法还包括以下步骤：根据所述卫星导航信号控制所述转运车移动至卸货区域；

确定所述转运车是否到达卸货区域；

在所述转运车到达卸货区域时，控制所述卫星导航设备向下降下；

检测所述承载面上的所述待运物是否卸下；

在所述承载面上的所述待运物卸下时，控制所述转运车退出所述卸货区域。

其中一实施方式中，通过所述卫星导航设备确定所述转运车是否到达卸货区域。

其中一实施方式中，通过所述定位系统的摄像设备或所述检测系统获取所述卸货区域预定的标志物来确定所述转运车是否到达卸货区域。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明的转运车包括车体、检测系统、定位系统和升降系统，定位系统包括卫星导航设备，且卫星导航设备设置于升降系统的举升端而可相对于车体升降，通过检测系统检测车体上是否承载有待运物，在承载面上承载有待运物时，升降系统的举升端升起而将卫星导航设备向上举升至超出待运物，避免了待运物对卫星导航设备的干涉，提高了卫星导航设备的定位精度和准确度，进而提高了转运效率。且采用该转运车进行转运，码头无需在地面打入磁钉，降低码头改装费和日常维修费。

本发明的转运方法通过升降系统的举升将卫星导航设备向上举升至超出待运物，避免了待运物对卫星导航设备的干涉，提高了卫星导航设备的定位精度和准确度，进而提高了转运效率。

附图说明

图1为本发明中转运车其中一实施例的主视图；

图2为本发明中转运车其中一实施例的俯视图；

图3为本发明其中一实施例中车架与车轮的配合结构图；

图4为本发明其中一实施例中转运车的剖视图；

图5为本发明其中一实施例中安装支架的结构示意图；

图6为本发明其中一实施例中固定支架的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：1、转运车；11、车体；111、车架；1111、纵梁；1112、端部横梁；1113、中部横梁；1114、限位梁；1115、导向板；1121、侧部车身外饰；1122、端部车身外饰；113、支撑板；114、行走轮；12、检测系统；13、定位系统；14、升降系统；15、控制系统；16、安装支架；161、安装座；162、加强板；17、固定支架；171、固定板；172、套接件；173、增强板。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。

本发明提供一种转运车1，用于在码头转运待运物。待运物可为集装箱或者其他货物。

码头包括待机区域、装货区域和卸货区域。转运车1在待机区域、装货区域和卸货区域之间移动。

在转运车1不工作时，停于待机区域；在接收到装货信号时，转运车1行驶至装货区域进行装货；装货完毕后，转运车1行驶至卸货区域进行卸货；卸货完毕后，转运车1行驶至装货区域或待机区域排队等候，依次循环，而完成转运车1的转运功能。

参阅图1和图2，转运车1包括车体11、检测系统12、定位系统13、升降系统14、控制系统15、安装支架16和固定支架17。

车体11主要包括车架111、行走轮114、车身外饰和支撑板113。

车架111为整个车体11的基础，用于固定车身外饰、支撑板113和行走轮114。

参阅图3，车架111主要包括平行间隔设置的两纵梁1111、连接两纵梁1111的多个横梁、限位梁1114及底横梁。

横梁垂直连接两纵梁1111。横梁具体包括两端部横梁1112和多个中部横梁1113。两端部横梁1112分别连接于纵梁1111的两端部。中部横梁1113连接纵梁1111的中部区域。其中，中部区域指纵梁1111两端部之间的区域。

其中，沿纵梁1111的宽度方向，部分中部横梁1113穿出纵梁1111。限位梁1114连接于穿出纵梁1111的中部横梁1113的端部，并向上延伸超出纵梁1111的顶部。

导向板1115连接于限位梁1114上。本实施例中，导向板1115连接三个限位梁1114，且导向板1115具有一倾斜面，该倾斜面沿车体11的外侧至内侧向下倾斜。导向板1115用于引导待运物放置于车体11上。其中，内侧和外侧是以车架111的使用状态为参照，朝向车架111内部即为内侧，反之为外侧。在车架111长度方向上，其两端部横梁1112所限定的区域即为车架111内部。以下如无特殊说明，关于内侧和外侧的限定均与此处一致。

两底横梁分别位于两端部横梁1112的下方，且底横梁与端部横梁1112平行。

支撑板113位于纵梁1111及横梁的上表面，支撑板113的上表面构成车体11的承载面，用于承载待运物。且支撑板113的上表面低于限位梁1114的顶部，而使得限位梁1114对放置于放置面上的待运物进行限位，避免待运物在承载面上沿车架111的宽度方向的移动。具体地，本实施例中，沿车体11的宽度方向，支撑板113的两端未超出纵梁1111的端部。

行走轮114位于车架111的下方，行走轮114的移动带动车体11的移动。本实施例中，行走轮114具有两组，间隔设置。

车身外饰围设在车架111的外周。具体地，车身外饰包括两侧部车身外饰1121和两端部车身外饰1122。两侧部车身外饰1121和两端部车身外饰1122围设在车架111的外周而形成一收容空间。

侧部车身外饰1121沿车架111的长度方向延伸，并与车架111连接。侧部车身外饰1121包括水平遮挡部和竖直遮挡部。水平遮挡部平行于支撑板113并与车架111的纵梁1111及横梁固定连接，且水平遮挡部低于支撑板113的上表面。竖直遮挡部遮垂直连接水平遮挡部并向下延伸，用于遮挡车架111的侧部。

端部车身外饰1122沿车架111的宽度方向延伸，并与车架111连接。端部车身外饰1122包括第一遮挡部和第二遮挡部，第一遮挡部遮挡车架111的端部并与车架111的端部具有间隔，第二遮挡部连接第一遮挡部与车架111。

第二遮挡部的顶部超出支撑板113的顶部，即第二遮挡部超出承载面。

第二遮挡部上设有穿孔。

安装支架16设置于车架111的端部并位于收容空间内。具体地，车架111的两端均设置有安装支架16。参阅图4和图5，安装支架16固定于底横梁上，并向外侧凸伸。安装支架16包括安装座161和加强板162，安装座161的一端焊接于底横梁的上表面，另一端向车架111的外侧水平延伸。加强板162位于安装座161的底端，连接于安装座161与底横梁之间，加强安装座161与底横梁之间的连接强度。

固定支架17设置于车架111的端部并位于收容空间内。固定支架17与安装支架16高度间隔设置，且固定支架17位于安装支架16的上方。具体地，车架111的两端均设置有安固定支架17。

参阅图4和图6，固定支架17包括固定板171、增强板173和套接件172。

固定板171一端与车架111焊接连接，另一端向外侧延伸。固定板171包括水平部和竖直部，竖直部位于远离车架111的一端，竖直部上设有安装孔。

套接件172呈环形、方形或其他不规则形状，其中部具有通孔。且套接件172的周侧的一侧设有连接孔。该连接孔与安装孔相对应，紧固件穿设连接孔与安装孔实现套接件172与固定板171的可拆卸连接。

增强板173位于固定板171的下方，连接于固定板171与车架111之间，加强固定板171与车架111之间的连接强度。

检测系统12连接固定于车身外饰上，且检测系统12的采集范围覆盖车体11的承载面，而检测车体11的承载面上是否承载有待运物。

具体地，检测系统12包括摄像头和激光雷达中的至少一种。例如检测系统12只包括摄像头，或者检测系统12只包括激光雷达。检测系统12还可以同时包括摄像头和激光雷达。

本实施例中，检测系统12包括设置于车架111的四角的摄像头。具体地，摄像头位于侧部车身外饰1121的水平遮挡部的端部。位于车体11四角的摄像头的采集方向均面向承载面，因此，检测系统12的采集范围能够覆盖车体11的承载面。

升降系统14安装于车体11上。本实施例中，车体11的两端均安装有升降系统14。

具体地，升降系统14包括升降杆及驱动件。

升降杆具有固定端和举升端，固定端固定于安装支架16上。具体地，升降杆包括多个滑动插接的杆段，杆段均为空心结构，且杆段的直径依次减小，而使得杆段能依次插接。具体地，位于最外侧的杆段构成固定端，位于最内侧的杆段构成举升端。

进一步地，升降杆升起时，位于下方的杆段与位于其上方的杆段具有重叠部分，增加杆段与杆段之间的连接稳定性，降低升起的升降杆的晃动。例如，升降杆由下至上依次包括杆段一、杆段二和杆段三，在升降杆的举升端升起时，杆段一与杆段二具有重叠，杆段二与杆段三具有重叠。

采用上述方式，升降杆的寿命较长，疲劳寿命可以达到20000次的伸缩次数，维护较为简单。

升降杆的固定端固定于安装支架16的安装座161上。且固定端穿过固定支架17的套接件172，而使安装支架16和固定支架17共同固定固定端，增加了升降杆的稳定性。

具体地，升降杆升起时，其最大高度高于承载面3m，而避让位于承载面上的待运物。升降杆降下时，升降杆收容于收容空间内，即升降杆被车身外饰遮挡，通过车身外饰保护升降杆，避免升降杆受到碰撞和刮伤。

驱动件接受外部的信号进而驱动升降杆的举升端相对于固定端升降。本实施例中，驱动件为电缸，因此，该升降系统14的升降速度可以调节，且升降速度较快，节省时间，升降效率较高，可以达到1米每秒的速度。

本实施例中，驱动件固定于安装座161上。驱动件和升降杆的固定端均安装于安装座161上，且升降杆与驱动件之间通过电线实现电连接。升降杆、驱动件及电线均位于收容空间内，即通过车身外饰遮挡，而使车体11外部简洁美观。

定位系统13用于确定车体11的位置信息。本实施例中，定位系统13包括卫星导航设备，该卫星导航设备中具有码头的地图信息，该地图信息中包含了待机区域、装货区域和卸货区域的坐标。车体11的位置信息指卫星导航设备根据实时监测的坐标与地图信息中的坐标比对后所确定的准备位置。

具体地，卫星导航设备可为gps设备或北斗卫星导航设备。

卫星导航设备与升降系统14对应设置，即车体11的两端均设有卫星导航设备。卫星导航设备连接固定于升降杆的举升端，因此卫星导航设备能伸出于待运物的上方，而保证了卫星导航设备定位时不受待运物及车体11的干扰，进而保证了卫星导航设备的定位精度。且能够随着升降杆的降下而收容于车体11内，保护卫星导航设备的安全。

具体地，卫星导航设备与升降杆可拆卸连接，方便卫星导航设备的安装、维修时的拆卸。

控制系统15固定于车架111上并位于收容空间内，且控制系统15分别与升降系统14、检测系统12和定位系统13电连接。本实施例中，控制系统15为工控机。

控制系统15与升降系统14、控制系统15与检测系统12及控制系统15与卫星导航设备均通过电线实现电连接，且上述电线均位于收容空间内，即通过车身外饰遮挡，而使车体11外部简洁美观。

控制系统15接收检测系统12所检测的车体11的承载面上是否承载有待运物的信号，并根据该信号控制升降系统14的升起。

控制系统15根据卫星导航设备的信息控制转运车1的移动而使转运车1在待机区域、装货区域和卸货区域进行移动。

控制系统15还接收卫星导航设备所定位的转运车1的位置信息，并根据该位置信息控制升降系统14的降下。

本实施例中的转运车1通过检测系统12检测车体11上是否承载有待运物，通过控制系统15控制升降系统14的升降而带动定位系统13的升降，通过卫星导航设备定位转运车1的位置，控制系统15根据卫星导航设备的位置系统控制转运车1的移动，进而实现转运车1的无人驾驶及转运功能，该转运车1智能化，节省人力。且采用该转运车1，码头无需在地面打入磁钉，降低码头改装费和日常维修费。

本实施例中的升降系统14不需要人工的干预，根据检测系统12、卫星导航设备及控制系统15的相互配合完成升降，实现智能化，节省人力，且还能应用至其他的无人驾驶场景中，应用范围较广。

本发明还提供一种转运方法，采用上述转运车1，步骤如下：

s1、根据卫星导航信号控制转运车1移动至装货区域。

具体地，转运车1初始为停在待机区域。当转运车1接收到装货信号时，控制系统15控制升降系统14升起，卫星导航设备随之升起，控制系统15根据卫星导航设备的信号控制转运车1行驶，使转运车1由待机区域行驶至装货区域。

s2、检测承载面上是否承载有待运物。

具体地，转运车1到达装货区域后，控制系统15控制升降系统14下降，使定位系统13收于车体11内，保护定位系统13。再通过码头港机将待运物放置于转运车1的承载面上。

检测系统12检测承载面上是否承载有待运物，并发送该信号至控制系统15。

s3、在承载面上承载有待运物时，控制系统15控制升降系统14的举升端升起而将卫星导航设备向上举升至超出待运物。

具体地，控制系统15接收到承载面上承载有待运物的信号后控制升降系统14的举升端升起，卫星导航设备随着升降系统14的升起而向上举升至超出待运物，避免了待运物对卫星导航设备的干涉，提高了定位精度和准确度。

s4、根据卫星导航信号控制转运车1由装货区域移动至卸货区域。

具体地，控制系统15根据卫星导航设备的卫星导航信号控制转运车1由装货区域移动至卸货区域。

s5、确定转运车1是否到达卸货区域。

具体地，卫星导航设备确定转运车1的具体位置，确定转运车1是否到达卸货区域。

s6、在转运车1到达卸货区域时，控制卫星导航设备向下降下。

具体地，卫星导航设备将转运车1到达卸货区域的信号发送至控制系统15，控制系统15控制升降系统14的举升端下降，而使卫星导航设备收容于车体11内，保护卫星导航设备。

s7、检测承载面上的待运物是否卸下。

具体地，卫星导航设备降下后，将转运车1上的待运物卸载于卸货区域。

检测系统12检测承载面上是否承载有待运物，并发送该信号至控制系统15。

s8、在承载面上的待运物卸下时，控制转运车1退出卸货区域。

具体地，检测系统12检测承载面的待运物已经卸下时，将该信号发送至控制系统15，控制系统15控制升降系统14升起，卫星导航设备随着举升端的升起而升起，控制系统15根据卫星导航设备的卫星导航信号控制转运车1退出卸货区域，完成一次转运。

退出卸货区域的转运车1可移动至待机区域等待下一次的装货信号，并根据s1～s8的步骤完成转运；或转运车1直接移动至装货区域进行装货，并根据s2～s8的步骤完成转运。

该转运方法智能化，无需人工干预，节省人力。

在另一实施例中，检测系统12还用于确定车体11是否到达预定位置。此时，检测系统12为设置于车体11四角的摄像设备，各摄像设备能够转动而使摄像设备的采集方向能够面向车体11四周的环境。在本实施例中，待机区域、装货区域和卸货区域分别设置有待机标志物、装货标志物和卸货标志物，通过摄像设备监测上述各标志物并发送至控制系统15，控制系统15判断转运车1处于待机区域、装货区域和卸货区域的哪一个区域。在控制系统15判断出转运车1停于待机区域、装货区域或卸货区域时，控制升降系统14动作。

本实施例中的转运方法与上一实施例中的转运方法的区别在于：

转运车1到达装货区域时，检测系统12的摄像设备将装货标志物发送至控制系统15，控制系统15确认转运车1到达装货区域，控制系统15控制升降系统14下降。

转运车1到达卸货区域时，检测系统12的摄像设备将卸货标志物发送至控制系统15，控制系统15确认转运车1到达卸货区域，控制系统15控制升降系统14下降。

转运车1退出至待机区域时，检测系统12的摄像设备将待机标志物发送至控制系统15，控制系统15确认转运车1到达待机区域，控制系统15控制升降系统14下降。

本实施例中，卫星导航设备不参与控制升降系统14的升降，而完全由检测系统12进行控制。

其余皆相同，在此不一一赘述。

在又一实施例中，，定位系统13还包括设置于车体11两端的摄像设备。具体地，沿车体11的宽度方向，第一遮挡部的中部也设有摄像设备，用于确定车体11到达预定位置，即是否到达待机区域、装货区域和卸货区域，。且摄像设备的采集方向面向车体11移动方向的前方及后方。即位于车体11前端的摄像设备监测车体11前方及车体11前端两侧的环境，位于车体11后端的摄像设备监测车体11后方及车体11后端两端的环境。

摄像设备设置于车体11两端，且摄像头采集范围覆盖转运车1周围的区域，进而能够监测待机标志物、装货标志物和卸货标志物。

本实施例中，定位系统13的卫星导航设备不参与控制升降系统14的升降，由定位系统13的摄像设备确定转运车1是否到达预定位置而参与控制升降系统14的升降。

又一实施例中，定位系统13的卫星导航设备不参与控制升降系统14的升降，由定位系统13的摄像设备与检测系统12的摄像设备共同确定转运车1是否到达预定位置而参与控制升降系统14的升降。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明的转运车包括车体、检测系统、定位系统和升降系统，定位系统包括卫星导航设备，且卫星导航设备设置于升降系统的举升端而可相对于车体升降，通过检测系统检测车体上是否承载有待运物，在承载面上承载有待运物时，升降系统的举升端升起而将卫星导航设备向上举升至超出待运物，避免了待运物对卫星导航设备的干涉，提高了卫星导航设备的定位精度和准确度，进而提高了转运效率。且采用该转运车进行转运，码头无需在地面打入磁钉，降低码头改装费和日常维修费。

本发明的转运方法通过升降系统的举升将卫星导航设备向上举升至超出待运物，避免了待运物对卫星导航设备的干涉，提高了卫星导航设备的定位精度和准确度，进而提高了转运效率。

虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

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