[發明專利]一種基于起重機車載控制系統的吊裝模擬方法

有效

• 申請號: 201610767433.9
• 申請日: 2016-08-30
• 公開（公告）號: CN106325100B
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 單增海;胡元;張正得;王葉婷;陳偉
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發明屬于起重機車載控制系統領域，具體涉及一種基于起重機車載控制系統的吊裝模擬方法，包括如下步驟：（1）建模：建模分為吊裝設備建模與作業環境建模；（2）工況優選及路徑規劃；（3）吊裝仿真：a.仿真過程及功能選擇；b．碰撞檢測及最小距離計算；c.臂架變形顯示；d．根據仿真過程中起重機的工況設定、動作順序、動作方法進行記錄，自動回放；根據仿真過程生成能夠驅動起重機操作的參數化程序段。本發明主要有以下優點：本發明通過在起重機顯示器上進行吊裝模擬，提高了吊裝模擬的方便性、作業效率；通過精確的計算模擬，包含臂架碰撞檢測等方法，對臂架系統能夠精確的變形顯示，提高了作業的安全性。

技術領域

本發明屬于起重機車載控制系統領域，具體涉及一種基于起重機車載控制系統的吊裝模擬方法。

背景技術

隨著起重機向大型化方向發展，起重機系統越來越復雜，擴展工況越來越多，用戶作業難度大幅度提高，對起重機的安全性、作業效率、作業精度要求越來越高；另外，隨著吊裝工程向大型化、復雜化、精確化方向發展，國內外施工現場對人員、設備、環境的安全標準越來越嚴格，簡單的手工計算已不能滿足大型施工單位的需要。針對上述問題，國內外相關企業單位將虛擬仿真技術引入吊裝領域，開發了不同版本的吊裝模擬方法，但是均基于個人電腦，車載力限器電腦僅能進行起重性能查詢和簡單的起重機動作，沒有吊裝仿真功能。

在現有技術條件下，對于吊裝模擬都是通過PC電腦進行，基于B/S架構或者C/S架構，沒有與起重機控制系統進行數據通訊，吊裝模擬過程僅僅作為粗略的方案，精度較低，無法精確保證吊裝作業的安全性。另外，現有基于PC電腦的吊裝模擬系統，功能較弱，臂架變形顯示、碰撞檢測、路徑規劃等功能模擬精度較低、運算時間較長，需要PC電腦具有良好的硬件配置，不適合在如起重機控制系統等硬件配置相對較低的系統上運行。

現有吊裝模擬輔助功能的臂架變形仿真方法主要通過力學計算算出相應的每一節臂的撓度和轉角，將該計算得到的撓度和轉角加載到起重機模型上，但是由于起重機臂架變形涉及制造誤差、非線性計算誤差，通過力學計算方法得到的數據與實際測量數據有較大的偏差，所以吊裝模擬的精度受到限制，不能夠精確的指導吊裝過程。

1、現有技術方案使用不方便，需要專業的個人電腦進行操作，起重機吊裝作業通常在野外進行，缺少網絡、高配置的PC電腦支持；

2、現有技術方案功能不全，運行效率低，碰撞檢測、臂架變形顯示、最小距離測量、路徑規劃、工況優選等功能相對獨立；

3、現有技術方案無法與起重機控制系統進行數據交互，雖然有臂架變形，但是變形量通過力學計算得到，沒有系統考慮制造誤差、非線性計算誤差，吊模方案精確性無法保障；

4、現有技術方案無法對吊裝模擬方案與實際吊裝過程進行對比、監控，無法保障用戶實際操作安全。

發明內容

為了克服上述缺陷，本發明的目的是提供一種運行在起重機車載控制系統上的吊裝模擬方法及系統。起重機用戶在吊裝作業前，可以通過起重機車載控制系統進行吊裝仿真，此項技術可以提前判斷出吊裝作業是否安全有效，并將判斷出的有效工況發送給車載控制單元，便于車載控制單元對起重機的吊裝過程進行實時而有效地控制。通過此項技術在起重機上的應用，起重機的安全性能和工作效率將得到顯著的提升。

為了實現上述目的，本發明所采取的技術方案是：一種基于起重機車載控制系統的吊裝模擬方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）建模：建模分為吊裝設備建模與作業環境建模；

（2）工況優選及路徑規劃：力限器控制器智能處理單元根據建模的吊裝需求進行運算，推薦滿足吊裝需求的工況，工況確定后，力限器控制器智能處理單元進行二次運算對吊裝路徑進行規劃；

（3）吊裝仿真：