[發明專利]一種障礙空間下起重作業吊物跡線規劃系統

有效

• 申請號: 201910366580.9
• 申請日: 2019-05-05
• 公開（公告）號: CN110104561B
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 晉良海;雷文凡;李佳炘;陳雁高;鄭霞忠;陳述;易小鈺;姜桂蓮;劉涵;殷雙萍;吳志鵬;彭爽;方梅;吳鳴;王玉龍;江東平
• 申請（專利權）人: 三峽大學
• 主分類號: B66C13/48
• 分類號: B66C13/48;B66C13/46;B66C13/16;B66C13/08
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務所 42103
• 代理人: 余山

1.一種障礙空間下起重作業吊物跡線規劃系統，其特征在于：它包括定位基站(1)以及設置在障礙物和吊物上的定位標簽(3)，定位基站(1)與坐標計算模塊(2)相連，定位基站(1)實時向坐標計算模塊(2)傳送數據，坐標計算模塊(2)用于計算出障礙物和吊物的實時坐標，坐標計算模塊(2)的輸出端與吊物運輸路徑規劃模塊(4)的輸入端連接，吊物運輸路徑規劃模塊(4)的輸出端與起重機控制模塊(5)的輸入端連接；吊物運輸路徑規劃模塊(4)的輸出端還與顯示模塊(6)連接；

系統在使用時，采用以下步驟：

1)在起重作業區域內布置定位基站(1)，在障礙物和吊物上布置定位標簽(3)，定位基站(1)與坐標計算模塊(2)相連接，并實時向坐標計算模塊(2)傳送數據，坐標計算模塊(2)可以計算出障礙物和吊物的實時坐標；

2)坐標計算模塊(2)與吊物運輸路徑規劃模塊(4)相連接，將坐標數據傳輸給吊物運輸路徑規劃模塊(4)，吊物運輸路徑規劃模塊(4)計算出吊物最佳運輸路徑；

3)顯示模塊(6)用于顯示最佳運輸路徑和吊物實時運動軌跡，起重機控制模塊(5)與吊物運輸路徑規劃模塊(4)相連接，用于控制起重機按照最佳路徑運行；

在步驟1)中在坐標計算模塊計算坐標之前，需要建立三維坐標系，并確定原點位置；

在步驟2)中，吊物運輸路徑規劃模塊(4)的規劃步驟如下：

(1)構造避障生成圖，定義m個障礙物形成的障礙物頂點坐標集合為C＝{C₁,C₂,...,C_4m}，定義吊物運輸起點和終點坐標集合為P＝{P₁,P₂,P₃,P₄}，將吊物運輸的起點和終點以及障礙物頂點相互連接，去除直接從障礙物內部穿過的連線，形成P∪C無向連通圖；

(2)構造避障生成樹，根據步驟(1)中構造的避障生成圖，計算每條連線的距離，應用最短路徑算法找出吊物運輸起點與終點距離最短的連線組合，并去除其他的連線，形成避障生成樹；

(3)構造避障直角生成樹，在步驟(2)的基礎上，將各點之間的連線改造為平行于坐標軸的線段組合；

(4)對避障直角生成樹進行局部細化；

(5)形成吊物運輸最佳路徑。

2.根據權利要求1所述的障礙空間下起重作業吊物跡線規劃系統，其特征在于，在障礙物定位標簽布置時，對于障礙物是長方體或者正方體，且邊與坐標系的坐標軸平行的情況下，選取長方體或正方體對角線上的兩個頂點布置定位標簽；其他情況下，需要對障礙物做輔助線，形成恰好使障礙物被完全包圍的輔助長方體或正方體，且輔助長方體或正方體的邊與坐標系的坐標軸平行，選取輔助長方體或正方體對角線上的兩個頂點布置定位標簽。

3.根據權利要求1或2所述的障礙空間下起重作業吊物跡線規劃系統，其特征在于：在吊鉤或吊物的定位標簽布置時，吊鉤的定位標簽布置在吊鉤的最底部；吊鉤將吊物吊起，待吊物靜止后，將吊物的定位標簽布置在與吊鉤定位標簽水平距離最大的頂點上。

4.根據權利要求1或2所述的障礙空間下起重作業吊物跡線規劃系統，其特征在于：所述定位基站(1)為超寬帶定位基站，定位標簽為超寬帶定位標簽。