[發明專利]一種型材吊運智能天車系統

有效

• 申請號: 201711451935.1
• 申請日: 2018-03-22
• 公開（公告）號: CN108163717B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 于振中;譚勝龍;劉鵬飛;趙福臣;甘建安;夏科睿;丁亮
• 申請（專利權）人: 哈工大機器人（合肥）國際創新研究院
• 主分類號: B66C13/40
• 分類號: B66C13/40;B66C13/48;B66C13/16;B66C13/06;B66C15/06
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 鄧娜

1.一種型材吊運智能天車系統，其特征在于：包括天車硬件系統和天車智能控制系統；

所述天車硬件系統包括橋式起重機、吊具；所述橋式起重機包括導軌、大車、小車、橋架、編碼尺、視頻監控攝像機、有限位傳感器和激光掃描防碰撞傳感器、防搖擺驅動控制器；所述吊具用于進行型材的吊運，其上設置有視頻監控攝像機、激光測距傳感器和物料傳感器、起升電機；通過激光測距傳感器和起升電機配合，對吊具起升的高度位置進行精確定位；通過物料傳感器對吊具裝載型材的情況進行監控；所述天車智能控制系統包括運動控制系統和調度控制系統；所述運動控制系統用于接收調度控制系統發送的硬件控制指令，對天車硬件系統進行運動控制和安全控制；所述運動控制系統包括運動和定位模塊、無線通訊模塊、安全保障模塊；其中：所述運動和定位模塊用于基于硬件控制指令控制橋式起重機的三維運動及吊具的開合運動；所述無線通訊 模塊實現無線通訊，用于接收調度控制系統通過無線的方式發送的硬件控制指令；所述安全保障模塊用于基于起重機和吊具的工作環境信息，采取緊急措施以保證橋式起重機和吊具的安全；

調度決策系統用于接收用戶輸入的控制指令，將所述用戶輸入的控制指令轉化為硬件控制指令序列，并將所述硬件控制指令序列中的硬件控制指令發送給運動控制系統；所述調度控制系統包括任務管理模塊和調度決策模塊；其中：所述任務管理模塊用于接收來自一個或多個用戶輸入的控制指令，對所述控制指令進行分析，如果所述控制指令為運動控制指令，則將所述運動控制指令發送給調度決策模塊；調度決策模塊接收運動控制指令，對接收到的運動控制指令進行路徑規劃處理以產生硬件控制指令序列，為所述硬件控制指令序列創建任務，然后對所述任務中的硬件控制指令序列進行指令調度，將所調度的硬件控制指令發送給運動控制系統；

對接收到的運動控制指令進行路徑規劃處理以產生硬件控制指令序列，具體為：從運動控制指令中獲取運動的起點SP和終點DP，獲取預存的運動地圖，基于所述起點SP、終點DP和運動地圖進行路徑規劃以獲取運動路徑PTH；基于運動路徑PTH將運動控制指令轉化為運動控制指令序列，基于運動控制指令和硬件控制指令序列之間的預設對應關系，將運動控制指令序列轉化為第一硬件控制指令序列，對所述第一硬件控制指令序列進行無用指令消除和重復運動消除以生成硬件控制指令序列。

2.如權利要求1所述的一種型材吊運智能天車系統，其特征在于：橋式起重機上還設置有位置傳感器，實時反饋橋式起重機的位置信息給調度決策模塊，以實現橋式起重機位置的閉環控制；所述視頻監控攝像機設置在吊具上，用于對吊具的工作環境進行實時監測，出現設定異常情況及時觸發相關報警信息；所述工作環境為工作運行空間信息。

3.如權利要求1所述的一種型材吊運智能天車系統，其特征在于：所述大車和小車在導軌上運行，根據編碼尺進行精確定位；所述橋架用于對導軌進行支撐；大車和小車用于進行型材的運輸；

所述視頻監控攝像機設置在小車上，對橋式起重機的工作環境進行實時監測，出現設定異常情況及時觸發相關報警信息；

所述有限位傳感器和激光掃描防碰撞傳感器設置在橋式起重機的軌道方向上；

所述防搖擺驅動控制器控制大車和小車運行電機運轉，基于防搖擺控制策略使吊具在工作過程中迅速消除單擺晃動，精確定位到位。

4.如權利要求1所述的一種型材吊運智能天車系統，其特征在于：運動控制系統和調度控制系統設置在分離的物理設備上，所述運動控制系統設置于天車硬件系統一側，而調度控制系統設置在另一側。

5.如權利要求1所述的一種型材吊運智能天車系統，其特征在于：所述安全保障模塊用于通過視頻監控攝像機實時監控吊具的工作環境，識別異常情況并進行報警；還用于接收有限位傳感器和激光掃描防碰撞傳感器檢測的橋式起重機工作環境，識別異常情況并進行報警，從而保證在橋式起重機在極限位置和多車協作時安全避讓；接收在吊具起升方向設置的有限位傳感器檢測的吊具工作環境信息，基于所述環境信息保證吊具起升過程中上不沖頂，下不撞地。