(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210730556.0 (22)申请日 2022.06.24 (71)申请人 大连美恒时代科技有限公司 地址 116000 辽宁省大连市高新 技术产业 园区七贤岭火炬路3 5号B座 (72)发明人 林春浩　李永久　刘尚武　滕波　 (74)专利代理 机构 大连至诚专利代理事务所 (特殊普通 合伙) 21242 专利代理师 杨威　丁莉丽 (51)Int.Cl. B66C 13/46(2006.01) B66C 15/00(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04N 5/232(2006.01) (54)发明名称 一种自动跟踪起重机吊载位置的装置及方 法 (57)摘要 本发明公开了一种摄像头自动跟踪起重机 吊载位置的装置及方法， 其中， 吊载装置通过起 升装置在垂直方向移动； 摄像云台固定设置于所 述大车机构下方； 摄像装置固定于摄像云台上； 摄像组件与计算单元通信连接； 第一信号采集装 置、 第二信号采集装置均与计算单元通信连接； 第一信号采集装置设置于小车机构上； 第二信号 采集装置设置于起升机构上。 本发 明根据起重机 小车机构和起升机构的位置坐标， 获取摄像装置 的的旋转角度和摄像装置的焦距， 实现摄像装置 自动跟踪吊载装置。 起重机操作人员通过摄像装 置能够实时且直观的了解吊载装置的运行情况， 避免过多分散注意力， 保证起重机吊载过程安 全， 有效提高吊载效率。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115072564 A 2022.09.20 CN 115072564 A 1.一种自动跟踪起重机吊载位置的装置， 包括大车机构(1)、 小车机构(2)、 所述大车机 构上设置有小车机构运行轨道(21)， 所述小车机构(2)设置于所述大车机构(1)上， 并沿着 小车机构运行轨道(21)运动； 其特征在于： 包括： 起升机构(3)、 若干摄像组件、 第一信号采 集装置、 第二信号采集装置； 计算单 元； 起升机构(3)包括起升装置(31)和吊载装置(6)； 所述起升装置(31)固定设置于所述小 车机构(2)上； 所述吊载装置(6)与所述起升装置(31)连接， 并通过所述起升装置(31)沿竖 直方向垂直移动； 所述摄像组件包括摄像云台(4)和摄像装置(5)； 所述摄像云台(4)固定设置于所述大 车机构(1)下 方； 所述摄 像装置(5)与所述摄 像云台(4)固定连接； 所述第一信号采集装置设置 于小车机构上， 以实时获取小车机构的位置点A的坐标； 所述第二信号采集装置设置于起升装置上， 以实时获取吊载装置(6)的位置点C的坐 标； 所述第一信号采集装置和第 二信号采集装置均与 所述计算单元通信连接， 以根据 所述 小车机构的位置点A的坐标和吊载装置的位置点C的坐标及所述摄像装置的位置点B的坐 标， 获取摄 像装置的旋转角度和摄 像装置的焦距； 所述计算单元与所述摄像云台(4)通信连接， 以将所述摄像装置的旋转角度和摄像装 置的焦距传输至所述摄像云台， 通过摄像 云台控制所述摄像装置(5)运动， 实现对 所述吊载 装置的自动跟踪； 所述第一信号采集装置、 第二信号采集装置、 计算单 元和摄像组件均 与电源连接 。 2.根据权利要求1所述的一种自动跟踪起重机吊载位置的装置， 其特征在于， 所述大车 机构(1)包括两个主梁(11)、 第一端梁(12)和第二端梁(13)； 所述第一端梁(12)和第二端梁 (13)相对平行设置 。 所述主梁(11)的两端分别与所述第一端梁(12)和第二端梁(13)的一端固定连接； 且两 个所述主梁(1 1)相对平行设置； 所述小车机构运行轨道(21)平行设置于所述主梁(11)上； 以使得所述小车机构(2)沿 所述小车机构运行轨道(21)运动。 3.根据权利要求1～2任一项所述一种自动跟踪起重机吊载位置的方法， 其特征在于， 包括如下步骤： S1： 以所述第一端梁(12)的中点为坐标原点； 所述大车机构(1)前进的方向为x轴正方 向， 所述小 车机构(2)前进的方向为y轴正方向， 垂 直向上的方向为z轴的正方向建立直角坐 标系； S2： 通过所述第一信号采集装置获取所述小车机构(2)的位置点A的坐标； 通过所述第 二信号采集装置获取 所述吊载装置(6)的位置点C的坐标； S3： 根据所述小车机构(2)的位置点A的坐标， 和摄像装置位置点B的坐标， 获取摄像装 置绕z轴的旋转角度αfinal； S4： 根据吊载装置(6)的位置点C的坐标和摄像装置位置点B的坐标， 获取摄像装置绕x 轴的旋转角度β 和摄 像装置的焦距D； S5： 根据所述摄像装置绕z轴的旋转角度αfinal、 摄像装置绕x轴的旋转角度β 和摄像装置 的焦距D， 控制所述摄 像装置的摄 像角度， 对吊载装置进行实时跟踪。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115072564 A 24.根据权利要求3所述一种自动跟踪起重机吊载位置的方法， 其特征在于， 所述摄像装 置绕z轴的旋转角度αfinal计算如下： 获取直线AB与x轴负方向的夹角 α 如下： tanα ＝(y1‑yc)/xc                    (100) 式中： y1为小车机构在y轴上的坐标； yc为摄像装置在y轴上的坐标； xc为摄像装置在x轴 上的坐标； 式中： αinit为摄像装置的初始摄 像角度。 5.根据权利要求4所述一种自动跟踪起重机吊载位置的方法， 其特征在于， 所述直线BC 与平面z＝0的夹角 β 计算如下： 式中： zc为摄像装置在z轴上的坐标； z3为吊载装置在z轴上的坐标； xc为摄像装置在x轴 上的坐标； y3为吊载装置在y轴上的坐标； yc为摄像装置在y轴上的坐标。 6.根据权利要求5所述一种自动跟踪起重机吊载位置的方法， 其特征在于， 所述摄像装 置的焦距计算如下： 计算位置点C与位置点B的距离如下： 式中： lBC为位置点C与位置点B的距离； xc为摄像装置在x轴上的坐标； y3为吊载装置在y 轴上的坐标； yc为摄像装置在y轴上的坐标； zc为摄像装置在z轴上的坐标； z3为吊载装置在z 轴上的坐标； 计算摄像装置的焦距如下： D＝lBC×Dmax/lmax             (400) 式中： D为摄像装置 的焦距； Dmax为吊载装置与摄像装置处于最远距离时的焦距； lmax为 吊载装置与摄 像装置的最远距离 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115072564 A 3