智能天车应用案例 | SICK 2D LiDAR 应用介绍

许多行业对提升生产效率、降低劳动强度以及提高安全性有着迫切需求。尤其是在制造业、物流和港口作业等领域，随着自动化技术的发展，传统的手动或半自动天车逐步向全自动化和智能化方向转变。传感器可以实时检测天车的工作状态和周围环境，自动化系统根据输入数据调整操作，使得天车能够在复杂环境中高效、安全地运行，显著减少了人工操作失误，并在精确搬运、远程操控和全天候作业发挥重要作用。

案例1

01 应用描述

在港口集装箱堆场，为了确保高效的吊/放集装箱，集卡必须准确的停放到起重机吊具下方，以便于不用移动起重机或小车即可实现吊装，需要对集卡的车型、长度、宽度、高度等关键尺寸，装卸区域状态进行测量。

02 应用方案

SICK单线激光雷达LMS5xx、LRS4581、LD-LRS36x1，可根据扫描距离，扫描精度进行不同的方案选型，同时也可以搭配SICK云台进行数据拼接，实现3D点云数据。

03 应用难点

● 扫描距离远，精度要求高，需要搭配多种方案去实现效果。

● 受户外环境影响，如强光、雨、雪、雾等自然环境干扰导致点云数据不稳定。

● 维护困难，大部分场合不适合人员维护，需要长时间停机和额外的费用支出。

04 应用图示

集卡识别 /集卡定位

案例2

01 应用描述

堆料场的智能天车是一种专为堆料作业设计的智能化设备，广泛应用于煤矿、钢铁厂、水泥厂、港口码头等需要大规模物料处理的场景。主要工艺为自动堆料、自动取料和路径规划与避障，需要对料场状态进行实时把控。

02 应用方案

对天车坐标进行定位，并将激光雷达和天车坐标进行匹配，其中孔洞区域可用OpenCV插值算法对进行填充，较好解决了三维数据孔洞问题。SICK可提供单线激光雷达LMS511在低反射率和恶劣条件下也能输出稳定数据，在恶劣环境中也有良好的性能表现。

03 应用难点

● 部分场景因为堆料材质原因反射率很低，比如煤矿，碳原石等，加上检测距离较远导致采集数据不稳定。

● 受户外环境影响，矿物运输过程会产生大量漂浮灰尘，非常影响测量。

● 温度和潮湿，由于粉尘的原因，堆料场会对原料进行洒水处理，加上室内密封和外部高温，导致料场内闷热潮湿，对产品寿命具有极大的挑战。

04 应用图示

煤矿料场体积测量

案例3

01 应用描述

钢卷料场自动堆取料和装车需求，为了提高装卸料效率和安全性，在该领域也不断增强天车的自动化水平，通过激光雷达对料场范围内的所有状态经行实时把控，同时也需要足够的扫描精度和点云密度将料场中和卡车上的鞍座确认出来，方便物料堆放。

02 应用方案

该系统通过LMS511+标准云台的方式对卡车和料场进行实时扫描，分析料场坐标、卡车坐标、卡车类型，获取鞍座位置信息、货物装载数量，实现罐体自动抓取，完成装卸车和料场堆放。

03 应用难点

● 钢卷物料反射不稳定，可能由于角度，材质和雨水附着导致反射率浮动变化大。

● 受户外境影响，钢卷表面会有雨水附着，强光反射导致的高光干扰。

● 潮湿和高温环境对雷达的寿命影响。

04 应用图示

钢卷/钢材料场识别和定位

案例4

01 应用描述

废钢废料堆场抓取和运输，通过智能传感器获取场地、车辆、货物等信息（如堆料场状态，物料堆放体积，夹具运行位置和状态等）传送给客户二级系统进行远程智能运营。

02 应用方案

基于SICK激光雷达开发的3D扫描系统，通过实时获取单线激光雷达所在的天车位置与雷达当前扫描数出来2D轮廓数据进行匹配，进而对堆料场进行3D建模，通过计算可以得到堆料的最高点、最低点、以及体积数据，将测量结果发送给客户，实现自动堆取料工艺。

03 应用难点

● 物料形状和反射率变化较大且离散，识别数据不稳定。

● 潮湿、高温和腐蚀等恶劣环境。

● 震动和冲击的物理干扰。

04 应用图示

堆料场状态识别和测量

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