在当前全球化和信息化的时代背景下，国际贸易的不断增长使得港口集装箱装卸作业的繁忙程度日益增加。传统的依靠人工装卸的作业方式已经无法满足当前对生产效率和准确性的高要求。为了适应这一变化，集装箱起重设备的自动化技术发展迅速，港口作业系统正从传统人工装卸逐步向全自动化码头过渡。全自动化码头的建设尚处于起步阶段，因此，半自动化作业系统作为一种过渡产品应运而生。
本文主要研究对象是应用于集装箱起重设备中的半自动化系统，具体研究内容是岸边集装箱起重机（简称岸桥）的半自动化技术。岸桥司机在操作室内通过触摸屏选择相应的车道号和船舱内的集装箱排号，并通过手柄上的半自动按钮来操控小车机构和起升机构，自动选择最佳路径从起始位置运动至结束位置。在起始位置和结束位置的装卸操作仍然需要司机手动完成。系统的设计目标是实现吊具的半自动化行走和软着陆功能，以达到路径行走时间最短和装卸效率最高的目的。
为实现这一目标，文章通过代数分析法建立了基于吊具下方轮廓信息的吊具自动运行轨迹模型。将陆侧和海侧的轮廓信息抽象成障碍物，并据此设计吊具的运动轨迹。同时，基于吊具下方轮廓信息设计了吊具的软着陆算法，以此建立了数学模型并进行了仿真验证。通过计算机编程和PLC编程，实际构建了一套半自动化系统，从而实现了吊具的半自动化行走和软着陆功能。
实际应用的结果表明，该半自动化系统具有良好的半自动效果，极大地降低了劳动强度并显著提高了生产效率。此外，吊具的软着陆功能还提高了生产安全性和吊具的使用寿命。
文章中提到的关键技术包括：
1. 半自动化系统：介于完全的人工操作和全自动化系统之间的操作模式，可以实现部分自动化操作，以提高生产效率和准确性。
2. 船型扫描系统：用于对船舶的形状进行扫描和识别，为吊具最佳路径的选择提供数据支持。
3. 吊具防摇系统：用于减少吊具在装卸过程中的摇摆，保证作业安全，提升作业效率。
4. 软着陆算法：吊具下降时，通过算法控制下降速度和力度，以避免对货物和设备造成损伤。
文章的研究不仅为集装箱起重设备的自动化升级提供了理论支持和实际解决方案，而且对于港口作业的自动化进程具有重要的指导意义。通过半自动化系统的应用，可有效缓解港口装卸作业的劳动力压力，提升整体作业效率，同时降低操作风险，延长设备使用寿命。随着技术的不断进步和港口作业自动化程度的不断提高，半自动化系统有望在未来的发展中继续扮演关键角色，并有可能逐步演进为更高级别的全自动化系统。
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