起重机吊钩6自由度跟踪：XYZ+姿态 | Marvelmind

0:00 这次讲的是起重机，特别是桥式起重机或类似的起重机，需要跟踪吊钩的位置——有时是吊钩与车辆的相对位置，或吊钩与人员的相对位置。道理是一样的：安全与效率。但我们先来明确任务是什么。正如我所说，有时只需要吊钩的基本XYZ位置。为了测量，我们通常建议把XYZ拆开。例如，这里有一个固定 信标。例如，这里还有另一个固定 信标，以及一个移动 信标 ，它安装在桥架上。

0:58 也就是说，X坐标是单独相对于厂房墙面测量的。你需要X、Y、Z，那么Y就是这个方向。也就是说，在这个移动的部件上——不管是移动的司机室还是别的什么——你相对于这个信标或其他某个信标进行测量，这同样取决于很多细节。例如，这个信标相对于那些固定信标而言是移动信标，但相对于这个司机室而言，它又充当固定信标。如果能看到——好吧，这里看不到——比如你有一根桅杆之类的东西，上面装一个移动信标，这种情况下你跟踪的是

1:54 这个点。这样你就知道了Y坐标，接下来当然还有Z坐标。怎么做呢？通常把信标——有时不止一个，而是两三个，抱歉，三四个甚至更多——安装在这个移动部件上。同样，这个信标也可以就是那个移动信标，因为不同的配置看起来不一样，但有时这样并不方便。总之，X相对于天花板和墙面测量，Y——也就是桥架——相对于桥架上的固定信标测量，而吊钩本身则相对于那些

2:53 固定在这个移动部件上的固定信标测量，移动信标就装在吊钩上。吊钩本身通常相当大，这意味着如果你想做3D跟踪，往往无法随心所欲地安装信标。比如这里不行，因为装在这里会被吊钩挡住；装在那里同样会被吊钩挡住。而且你的选择也受限，因为吊钩毕竟要干活。所以很多时候会在吊钩上安装多个移动信标，只为保证视距。但很多客户不仅需要XYZ跟踪，还需要测量摆动，包括这个方向的摆动，

3:54 以及这个方向的摆动。为此需要布置移动信标，使它们可以配对测量：它们需要配对，并且必须能同时被看到。所以我们先布置这些移动信标，以保证至少有一定的可见性。如果能测出这个位置就很好，那么就能测出整个吊钩的位置，因为我们知道这个信标装在吊钩的这个部位，吊钩的其余部分也就能确定，因为它不再只是一个点，而是一个有尺寸的物体。但对于成对的信标，你必须同时跟踪这个信标和那个信标的位置。这意味着要么需要安装更多的固定信标，要么像这样安装移动信标，使它们不会被吊钩本身遮挡。

4:54 总之，只要保证了视距，就能相当轻松地以高精度测量这个点和那个点。由于它们是成对的，你就掌握了吊钩的一切：摆动、旋转，于是我们得到了吊钩的XYZ加角度姿态。但正如我提到的，很多时候人们还希望跟踪这个位置相对于移动目标的关系。移动目标可能是负载从中卸下或要装入的车辆，也可能是人员，出于安全考虑。这种情况下，人员需要穿着——比如说——内置移动信标的夹克，而这些信标不仅要跟踪吊钩，还要跟踪人员身上的移动信标。

5:52 这是一种方案。另一种方案则更彻底：不再像这样把X、Y、Z分开跟踪，这个也不由那个来跟踪，可以完全不同。我把画面恢复一下。系统可以采用完全不同的 架构（中文）。它不一定更简单或更好，同样取决于细节。会是什么样呢？和往常一样：一个固定信标、第二个固定信标、第三个固定信标，等等。然后安装移动信标——为了保证覆盖，可以安装任意数量的移动信标。这种情况下，你只需在周围布置的固定信标构成的地图中跟踪这个移动信标即可。但这样也可能有一些缺点。

6:51 哪些缺点？比如，你需要跟踪这个点，而它的高度可能甚至高于固定信标，这种情况下就跟踪不了：X、Y可以跟踪得相当精确，但Z会不准确。所以这种情况下仍然可以采用组合方案：X、Y始终相对于那些固定信标跟踪，而Z则通过测量这根缆绳的长度来获得。有时基于我们的系统，有时甚至用机械方式，通过钢丝绳之类测量高度。至于人员的相对位置，可以相对于移动的桥架、起重机或其他东西来跟踪。或者分别跟踪，然后说：好，我知道

7:49 人员的位置，也知道这个点的位置，就能算出距离。这也是可行的。总结一下：首先，类似的案例很多；其次，可以提供确切的解决方案，但细节很重要。请把详细信息发给我们，我们可以为各类桥式起重机推荐合适的方案，提升安全性和生产效率。非常感谢。