[發明專利]起重機的作業控制方法、系統及起重機

有效

• 申請號: 201611221763.4
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106586838B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 單增海;朱長建;李立晶;柴君飛;李磊
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: B66C13/46
• 分類號: B66C13/46;B66C13/22;B66C15/06
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 曲瑞

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，尤其是一種起重機的作業控制方法、系統及起重機。

背景技術

起重機在進行吊裝作業時周圍會有高壓線、樹木、墻體等障礙物，作業環境比較復雜，而諸如風電扇葉、罐體等被吊物體的形狀也比較多變。因此，在吊裝作業過程中，起重機和被吊物體均可能會與周圍環境內的障礙物發生碰撞，例如，起重機吊臂的臂頭與高壓線碰撞、被吊物體與墻體碰撞等。一旦起重機或被吊物體與障礙物發生碰撞，輕則會造成起重機或被吊物體的損壞，重則導致安全事故。

現有技術中，在起重機吊裝作業過程中，主要依靠起重機操作者人為觀察周圍環境來避免起重機或被吊物體與障礙物發生碰撞。然而，由于操縱室的觀察視野有限、視野受障礙物阻擋等因素，操作者難以實時了解周圍環境中障礙物的變化。因此，在復雜的作業環境中，往往需要多人輔助進行吊裝作業。一般來說，輔助人員需要在起重機周圍的不同位置進行觀察，當有碰撞危險時，通過電話、對講機等提醒操作者。但是，當輔助人員觀察不力或提醒不及時，仍將可能導致碰撞危險的發生。

虛擬墻技術是一種為了避免起重機作業過程中與障礙物發生碰撞的技術，其基本思路是通過人為的方式來設定起重機的作業邊界，具體方式如下：在起重機吊裝作業開始前，確定障礙物相對起重機的位置；然后設置起重機作業的上下、前后及左右邊界；在吊裝作業過程中，當起重機接近作業邊界時進行報警，以提醒操作者，從而保證吊裝作業的安全性。

然而，虛擬墻技術有如下缺點：

1、作業邊界只能防止起重機主動碰撞障礙物，但是無法避免運動的障礙物去碰撞起重機。例如，一臺起重機的邊界范圍內進入了運動的障礙物，例如另一臺起重機，當起重機在設定好的作業邊界范圍內作業時，兩臺起重機可能會發生碰撞，但此時起重機并不會報警，因此無法保證起重機作業的安全性；

2、作業邊界是靜止的邊界，只要作業環境發生變化，就需要人工重新設定；

3、作業邊界是針對起重機設置的，無法解決被吊物體與障礙物碰撞的問題。

發明內容

本發明的一個目的是：提高起重機作業的安全性。

根據本發明的一方面，提供一種起重機的作業控制方法，包括：利用3D成像裝置動態掃描起重機作業范圍內的物體以獲取所述物體的三維空間信息，所述物體包括起重機和障礙物，所述三維空間信息包括三維空間坐標；基于所述起重機和所述障礙物的三維空間坐標確定所述障礙物到所述起重機的預設位置的距離；判斷所述障礙物到所述預設位置的距離是否小于所述預設位置對應的預設距離；若所述障礙物到所述預設位置的距離小于所述預設位置對應的預設距離，則進行警示。

在一個實施例中，所述障礙物包括移動中的障礙物。

在一個實施例中，所述預設位置包括回轉中心和/或吊臂的臂頭。

在一個實施例中，所述基于所述起重機和所述障礙物的三維空間坐標確定所述障礙物到所述起重機的預設位置的距離包括：以所述起重機的回轉中心作為三維空間相對坐標系的原點，確定所述障礙物和所述預設位置的三維空間相對坐標；根據所述障礙物和所述預設位置的三維空間相對坐標確定所述障礙物到所述預設位置的距離。

在一個實施例中，所述預設位置對應的預設距離包括報警距離和預警距離，所述預警距離大于所述報警距離；所述若所述障礙物到所述預設位置的距離小于所述預設位置對應的預設距離，則進行警示包括：若所述障礙物到所述預設位置的距離介于所述報警距離與所述預警距離之間，則進行預警；若所述障礙物到所述預設位置的距離小于所述報警距離，則進行報警。

在一個實施例中，所述物體還包括待吊物體；所述方法還包括：在吊起所述待吊物體后，基于所述待吊物體和所述障礙物的三維空間坐標確定所述障礙物到所述待吊物體的距離；判斷所述障礙物到所述待吊物體的距離是否小于所述待吊物體對應的預設距離；若所述障礙物到所述待吊物體的距離小于所述待吊物體對應的預設距離，則進行警示。

在一個實施例中，所述物體還包括待吊物體；所述方法還包括：以所述起重機的回轉中心作為三維空間相對坐標系的原點，確定所述起重機和所述待吊物體的三維空間相對坐標；獲取起重機在吊起所述待吊物體之前的工作狀態信息，所述工作狀態信息包括當前回轉角度、吊臂的當前伸縮長度、吊臂的當前變幅角度和吊鉤的當前起升高度；根據所述起重機和所述待吊物體的三維空間相對坐標以及所述工作狀態信息控制起重機執行回轉動作、吊臂的伸縮動作、吊臂的變幅動作和吊鉤的起落動作，以吊起所述待吊物體。