[發明專利]一種塔機作業監控系統、方法和塔機

有效

• 申請號: 201310322778.X
• 申請日: 2013-07-29
• 公開（公告）號: CN103359642A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 陳剛;崔壯平;蒲鵬飛
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司
• 主分類號: B66C23/88
• 分類號: B66C23/88;B66C13/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;南毅寧

技術領域

本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種塔機作業監控系統、方法和塔機。

背景技術

塔式起重機，簡稱塔機，是一種在建筑施工中常用的工程機械。在塔機作業時，機手一般遠離吊裝物體，因此，在吊裝過程中通常需要聽從指揮員的指揮來操作，以提高操作的準度和安全性。但是由于通過間接指揮，因此，這種方法效率低下。

機手可以通過顯示裝置來觀察塔機作業的實時工況，以便控制吊裝過程。然而，現有的一部分顯示裝置的視角是固定的，或者是按照事先設定好的規律變化，例如，設定視點在吊鉤上，然后視點跟隨吊鉤運動。在這種情況下，顯示裝置所呈現的畫面是以吊鉤為視點的畫面。由于屏幕有限，無法將所有畫面都呈現在屏幕上，因此，操作者可能無法查看該吊鉤以外的其他畫面（例如，查看該吊鉤周圍有無障礙物）。

一部分顯示裝置可以通過操作者控制視角切換裝置（例如，快捷鍵、鼠標等）來改變顯示裝置的視角。但是在操作者進行吊裝控制的過程中，操作者的雙手需要握住操作桿，其注意力往往都集中在對塔機的控制中。如果操作者還需要手動控制視角切換裝置來進行視角切換的話，這會干擾操作者對塔機的操作，而且不方便且不安全。

發明內容

本發明的目的是提供一種塔機作業監控系統、方法和塔機，以使得操作者能夠在操控塔機時實時監控塔機的作業情形，并且可以按照需要改變顯示裝置的視角，從而將顯示畫面調整到想要看到的畫面，無需操作者手動切換。

為了實現上述目的，本發明提供一種塔機作業監控系統，該系統包括顯示裝置，用于顯示所述塔機的作業場景，該系統還包括：頭部運動檢測裝置，用于檢測操作者頭部的運動方向和角度；顯示畫面調整裝置，用于根據所述操作者頭部的運動方向和角度，確定所述顯示裝置的視角變化方向和角度，并按照所確定出的視角變化方向和角度調整所述視角，以使顯示畫面跟隨所述操作者頭部的運動變化。

本發明還提供一種包括上述系統的塔機。

本發明還提供一種塔機作業監控方法，該方法包括：檢測操作者頭部的運動方向和角度；根據所述操作者頭部的運動方向和角度，確定顯示裝置的視角變化方向和角度，其中所述顯示裝置用于顯示所述塔機的作業場景；以及按照所確定出的視角變化方向和角度調整所述視角，以使所述顯示裝置的顯示畫面跟隨所述操作者頭部的運動變化。

通過上述技術方案，可以將操作者頭部的運動信號作為顯示裝置的視角變化控制信號，操作者在對塔機進行操作時，其可以通過改變頭部姿態來相應地調整畫面，方便地調取想要查看的工作區域畫面，無需操作者手動切換，為操作者提供了便利，且增加了塔機操作的安全性。

本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是根據本發明的實施方式的塔機作業監控系統的結構圖；

圖2是紅外收發器的示意圖；

圖3是反射模塊與頭部位姿變化的對應關系示意圖；

圖4是頭部位姿與視點的虛擬坐標變化的對應關系示意圖；以及

圖5是根據本發明的實施方式的塔機作業監控方法的流程圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

圖1示出了根據本發明的實施方式的塔機作業監控系統的結構圖。如圖1所示，該系統可以包括顯示裝置30，用于顯示所述塔機的作業場景。該系統還可以包括：頭部運動檢測裝置20，用于檢測操作者頭部的運動方向和角度；顯示畫面調整裝置10，用于根據所述操作者頭部的運動方向和角度，確定所述顯示裝置30的視角變化方向和角度，并按照所確定出的視角變化方向和角度調整所述視角，以使顯示畫面跟隨所述操作者頭部的運動變化。

通常情況下，顯示裝置30通常以吊鉤為視點進行顯示，反映吊鉤運動情況。通過上述系統，操作員不僅可以通過顯示裝置30觀察到吊鉤運動，還可以通過運動頭部來改變顯示裝置30的視點，查看吊鉤周圍的一些畫面，以便確認吊鉤周圍是否存在障礙物，例如，將頭部向左運動，畫面向左調整，頭部向右運動，畫面向右調整等，從而保證吊鉤運動的安全性。而且，操作員只需運動頭部就可以調整顯示畫面，無需將手離開操縱桿來去手動調整，非常方便，有助于將注意力集中在塔機作業操控上。