[發(fā)明專利]一種基于自學(xué)習(xí)的塔吊及智能避障控制方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810798703.1
• 申請(qǐng)日: 2018-07-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108726382A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)曉坡;征建高
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘇州遠(yuǎn)征魂車船技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B66C13/22
• 分類號(hào): B66C13/22;B66C23/62;B66C23/64;B66C23/72;G06N99/00
• 代理公司: 蘇州國(guó)卓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32331
• 代理人: 林遠(yuǎn)銀

1.一種基于自學(xué)習(xí)的塔吊及智能避障控制方法，包括塔吊本體，所述塔吊本體包括豎直設(shè)置的塔吊塔架（1）、垂直于塔吊塔架（1）的吊臂（2），其中，吊臂（2）包括起重臂（201）和平衡臂（202）、設(shè)置在起重臂（201）下方的貨物起重機(jī)構(gòu)（3）和平衡臂（202）下方的配重倉(cāng)（4）、以及位于吊臂（2）和塔吊塔架（1）交叉位置的旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（6）和位于旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)（6）上的指揮倉(cāng)（5），所述指揮倉(cāng)（5）內(nèi)設(shè)置有控制吊臂（2）運(yùn)行的服務(wù)器（7），其特征在于：所述服務(wù)器（7）內(nèi)設(shè)置有自學(xué)習(xí)模塊，所述自學(xué)習(xí)模塊與塔吊本體的控制模塊連接，所述服務(wù)器（7）獲取貨物起重機(jī)構(gòu)（3）當(dāng)前位置（101）和目標(biāo)起吊點(diǎn)（102）及目標(biāo)落點(diǎn)（103）的位置、距離、角度、高度數(shù)據(jù)，獲取障礙物的位置及距離、角度、高度數(shù)據(jù)，判斷貨物起重機(jī)構(gòu)（3）行走路徑有無(wú)障礙物（12），啟動(dòng)避障程序，進(jìn)行障礙規(guī)避，使貨物起重機(jī)構(gòu)（3）在所述的兩次移動(dòng)過(guò)程中避免障礙物（12）干擾，其自學(xué)習(xí)具體按照以下步驟實(shí)施：

1）計(jì)算理論上規(guī)避障礙物的數(shù)據(jù)；服務(wù)器（7）計(jì)算理論上貨物起重機(jī)構(gòu)（3）規(guī)避障礙物（12）從當(dāng)前位置（101）移動(dòng)至起吊點(diǎn)（102）/目標(biāo)落點(diǎn)（103）的距離、角度、高度、重力數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)路徑和移動(dòng)速度及移動(dòng)的時(shí)間數(shù)據(jù)，并以此計(jì)算貨物起重機(jī)構(gòu)（3）當(dāng)前位置與起吊點(diǎn)（102）/目標(biāo)落點(diǎn)（103）之間的障礙物（12）的理論V_{l 、}Vα _、V_h 的數(shù)據(jù)；

2）服務(wù)器（7）控制貨物起重機(jī)構(gòu)（3）按照步驟1獲得的理論數(shù)據(jù)規(guī)避障礙物（12）；

3）獲取并計(jì)算實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)；服務(wù)器（7）計(jì)算并存儲(chǔ)步驟2中貨物起重機(jī)構(gòu)（3）實(shí)際運(yùn)行至起吊點(diǎn)（102）/目標(biāo)落點(diǎn)（103）的距離、角度、高度、重力數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)路徑和移動(dòng)速度及移動(dòng)的時(shí)間數(shù)據(jù)，并計(jì)算貨物起重機(jī)構(gòu)（3）當(dāng)前位置（101）與起吊點(diǎn)（102）/目標(biāo)落點(diǎn)（103）之間的障礙物（12）之間實(shí)際運(yùn)行的V_{l 、}Vα _、V_h 的數(shù)據(jù)；

4）步驟1獲得的理論數(shù)據(jù)和步驟3獲得的貨物起重機(jī)構(gòu)（3）實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)對(duì)比；

5）獲取理論數(shù)據(jù)和實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)差值，計(jì)算并對(duì)移動(dòng)至起吊點(diǎn)（102）/目標(biāo)落點(diǎn)（103）的提前數(shù)據(jù)和滯后數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，其中，差值用B補(bǔ)表示；

6）所述服務(wù)器（7）控制所述貨物起重機(jī)構(gòu)（3）在下一次移動(dòng)時(shí)，將步驟5獲得的差值增補(bǔ)，所述服務(wù)器（7）獲取所述貨物起重機(jī)構(gòu)（3）當(dāng)前位置與起吊點(diǎn)（102）/目標(biāo)落點(diǎn)（103）之間的障礙物（12）之間實(shí)際運(yùn)行的V_l+_{B補(bǔ) 、}Vα+_{B補(bǔ)、}V_{h +B補(bǔ)}的數(shù)據(jù)；

7）所述自學(xué)習(xí)模塊對(duì)步驟6獲得的V_l+_{B補(bǔ) 、}Vα+_{B補(bǔ)、}V_{h +B補(bǔ)}的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，循環(huán)往復(fù)進(jìn)行步驟1至步驟6，持續(xù)獲得定點(diǎn)補(bǔ)償值；

8）N次循環(huán)，獲得理論數(shù)據(jù)和實(shí)際運(yùn)行的數(shù)據(jù)的的V_{l 、}Vα _、V_h 最佳值；

9）記錄補(bǔ)償后的貨物起重機(jī)構(gòu)（3）與當(dāng)前位置（101）、起吊點(diǎn)（102）、目標(biāo)落點(diǎn)（103）之間的軌跡上參數(shù)，按照的V_{l 、}Vα _、V_h 最佳值進(jìn)行自動(dòng)避障。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自學(xué)習(xí)的塔吊及智能避障控制方法，其特征在于：所述貨物起重機(jī)構(gòu)（3）上設(shè)置有用于實(shí)時(shí)監(jiān)控與貨物起重機(jī)構(gòu)（3）連接的起吊重物的拉力傳感器（8），所述起重臂（201）上設(shè)置有用于實(shí)時(shí)監(jiān)控并采集的貨物起重機(jī)構(gòu)（3）的位置移動(dòng)數(shù)據(jù)的位置傳感器（9），所述起重臂（201）上還設(shè)置有用于測(cè)量距離生成障礙物標(biāo)高的測(cè)距傳感器（10）和用于拍照生成障礙物平面圖的攝像傳感器（11）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于自學(xué)習(xí)的塔吊及智能避障控制方法，其特征在于：以指揮倉(cāng)（5）為極點(diǎn)o，吊臂（2）為極軸ox,建立極坐標(biāo)系，通過(guò)坐標(biāo)系獲取當(dāng)前位置（101）、起吊點(diǎn)（102）、、目標(biāo)落點(diǎn)（103）、障礙物（12）的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。