[发明专利]一种动态改变配重的智能避障塔吊

权利要求书

1.一种动态改变配重的智能避障塔吊，包括竖直设置的塔吊塔架（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）、设置在起重臂（201）下方的货物起重机构（3）和平衡臂（202）下方的配重仓（4）、以及位于吊臂（2）和塔吊塔架（1）交叉位置的旋转机构（6）和位于旋转机构（6）上的指挥仓（5），所述指挥仓（5）内设置有控制吊臂（2）运行的服务器（7），其特征在于：以指挥仓（5）为极点o，吊臂（2）为极轴ox,建立极坐标系，所述配重仓（4）上设置有连接平衡臂（202）的套杆，所述套杆上设置有驱动配重仓（4）移动的驱动装置，所述驱动装置与服务器（6）连接，所述服务器（6）通过平衡臂（202）和起重臂（201）上分别设置的应力传感器（13）计算物起重机构（3）的起重物的实时负载力矩，并通过实时负载力矩控制配重仓（4）左右移动的距离，计算配重仓（4）的实时力矩，所述货物起重机构（3）上设置有用于实时监控与货物起重机构（3）连接的起吊重物的拉力传感器（8），所述起重臂（201）上设置有用于实时监控并采集的货物起重机构（3）的位置移动数据的位置传感器（9），所述起重臂（201）上还设置有用于测量距离生成障碍物标高的测距传感器（10）和用于拍照生成障碍物平面图的摄像传感器（11），所述货物起重机构（3）从当前位置（101）到达起吊点（102），起吊点（102）起吊重物到达目标落点（103）的两次移动过程中，判断货物起重机构（3）行走路径有无障碍物（12），启动避障程序，进行障碍规避，使货物起重机构（3）在所述的两次移动过程中避免障碍物（12）干扰，其避障包括以下步骤：

1）所述服务器（7）获取货物起重机构（3）当前坐标位置及角度、高度数据；

2）获取起吊点（102）和目标落点（103）的坐标位置及角度、高度数据 ；

3）根据步骤1和步骤2中获得的当前位置（101）的坐标数据减去起吊点（102）和目标落点（103）的坐标数据；

4）判断起重臂（201）的货物起重机构（3）顺时针旋转或逆时针旋转至起吊点（102）或目标落点（103）；

5）获取路径上障碍物（12）的坐标位置及数据；

6）所述服务器（7）计算判断是否要规避障碍物（12），根据需要调整配重仓（4）； 若需要规避障碍物（12），则服务器（7）分别计算当前位置（101）与若干个障碍物之间的V_l、Vα _、V_h的数据的差值，服务器（7）控制货物起重机构（3）的起吊物根据差值移动不同的速度、旋转不同角度、不同高度规避障碍物（12）；若不需要规避障碍物（12），服务器（7）计算当前位置（101）与起吊点（102）或目标落点（103）的距离、角度、高度数据的差值，所述服务器（7）控制起重臂（201）货物起重机构（3）起吊物旋转至起吊点（102）和目标落点（103）；

7）在步骤6中，所述货物起重机构（3）在移动时时刻保持与配重仓（4）平衡。

2.根据权利要求1所述的一种动态改变配重的智能避障塔吊，其特征在于：所述驱动装置包括驱动电机以及与驱动电机连接的滑轮，所述滑轮与套杆滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种动态改变配重的智能避障塔吊，其特征在于：所述货物起重机构（3）包括吊钩，设于吊钩上的货物计量装置和连接绳索，所述拉力传感器位于连接绳索的一端。

4.根据权利要求1所述的一种动态改变配重的智能避障塔吊，其特征在于：所述步骤3）中当前位置（101）的坐标数据减目标地点的坐标数据在极坐标中大于90度，则服务器（7）控制货物起重机构（3）顺时针方向旋转，若小于90度，则服务器（7）控制货物起重机构（3）顺时针方向旋转。

5.根据权利要求1所述的一种动态改变配重的智能避障塔吊，其特征在于：所述拉力传感器（8）、位置传感器（9）、测距传感器（10）和摄像传感器（11）位于平衡臂（202）和起重臂（201）上并设置有多个，所述拉力传感器（8）、位置传感器（9）、测距传感器（10）和摄像传感器（11）与服务器（7）连接。

6.根据权利要求1所述的一种动态改变配重的智能避障塔吊，其特征在于：所述货物起重机构（3）的起重物在移动过程中，所述服务器控制货物起重机构（3）与配重仓（4）始终保持平衡。