[發明專利]多障礙環境中塔機主動安全作業方法

在審

• 申請號: 201510919782.3
• 申請日: 2015-12-11
• 公開（公告）號: CN105314544A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 肖友剛;申肖雪;楊群;陳江;黃劍鋒
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B66C23/16
• 分類號: B66C23/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.多障礙環境中塔機主動安全作業方法，其特征在于：按照以下步驟實施：

步驟1、根據塔機作業特點，修正作業環境中的原始禁行區，并用禁行區集合表示；

將塔機作業范圍內的障礙物在水平面內投影，得到不規則的原始禁行區；根據塔臂的回轉運動特點，將不規則的原始禁行區修正為扇形，并以集合形式表示，形成塔機禁行區集合；

步驟2、在塔機吊鉤目標點及禁行區鄰域，設置緩沖區，并以集合形式表示；

為了使塔機不因慣性作業進入禁行區，并準確地停在目標點，在塔機禁行區鄰域及吊鉤目標點，以塔機變幅、回轉、起升機構的制動距離作為塔機變幅、回轉、起升運行緩沖區，求塔機變幅、回轉、起升運行緩沖區的并集，得到塔機運行緩沖區集合；

步驟3、建立障礙環境中塔機主動安全作業勢場模型；

在塔機運行目標點處設置相對位置引力勢場，在障礙物處設置斥力勢場，以禁行區和緩沖區集合作為約束條件，建立障礙環境中塔機主動安全作業勢場模型；

步驟4、進行塔機主動安全作業決策；

根據塔機主動安全作業勢場模型，計算塔機的勢場引力和勢場斥力，及勢場引力和勢場斥力的合力，進而進行塔機主動安全作業決策。

2.根據權利要求1所述的多障礙環境中塔機主動安全作業方法，其特征在于：在所述步驟1中，所述的原始禁行區修正，是以塔機的回轉中心為起點，畫最左、最右兩條邊界線，與塔機作業范圍內的原始禁行區的最左、最右端相接，得到新禁行區的最小方位角θ_min與最大方位角θ_max，再以塔機回轉中心為圓心，以回轉中心到原始禁行區的最短距離r_min和最長距離r_max為半徑，畫兩圓弧與原始禁行區的最左、最右邊界相交，然后將由兩條邊界線與內、外圓弧圍成的區域拉伸到障礙物的最大高度h_max，形成禁行區P；所述的塔機禁行區集合，是用P(P_r,P_θ,P_h)表示禁行區中的任一點，則P_r∈[r_min,r_max]、P_θ∈[θ_min,θ_max]、P_h∈[0,h_max]，禁行區中所有點的集合構成禁行區P，可用P_r、P_θ、P_h的交集表示，即P＝P_r∩P_θ∩P_h；對于塔機吊鉤的禁行空域，用P_r、P_θ的交集表示，即P＝P_r∩P_θ；若塔機作業范圍內有n個障礙物，則禁行區集合可以用n個障礙物對應的禁行區的并集表示，即P＝P₁∪…∪P_i∪…∪P_n。