[发明专利]一种基于三维坐标投影的塔吊及其远程控制方法

说明书

本发明提供了一种基于三维坐标投影的塔吊，包括立架、控制室、平衡臂以及起重臂；所述控制室设置在立架顶端，所述平衡臂和起重臂分别设置在控制室两侧，且控制室、平衡臂以及起重臂设置在同一条直线上，所述起重臂上设置有吊钩，所述吊钩与起重臂滑动连接；所述控制室内设置有中央处理器以及报警指示模块；所述平衡臂设置有第一探测装置，所述第一探测装置用于探测平衡臂与周围障碍物之间的距离；所述起重臂设置有第二探测装置，所述第二探测装置用于探测起重臂与周围障碍物之间的距离；一种基于三维坐标投影的塔吊的远程控制方法，包括以下步骤：S1分析塔吊作业范围；S2分析吊钩位置；S3分析吊具位置；S4进行吊装；S5完成吊装。

技术领域

本发明涉及一种塔吊，尤其涉及一种基于三维坐标投影的塔吊及其远程控制方法。

背景技术

目前城市建筑楼宇的密集型施工使得塔吊机作业环境变得复杂；目前的吊装作业经常采用“操作员+吊装员”组合方式来实现吊装；这种方式对人的综合素质要求严格，需要操作员与吊装员建立统一关系、密切配合才可完成吊装作业，操控流程复杂，智能化程度低且不经济；另外，人为操作或指挥失误容易引发安全事故，可靠性低。

现在的塔吊大多数配备了塔机吊钩可视化安全管理系统，360度无死角自动聚焦追踪吊钩运作画面，有效预防危险状况。

该引导系统能实时以高清晰图像向塔吊司机展现吊钩周围实时的视频图像，使司机能够快速准确的做出正确的操作和判断，解决了施工现场塔吊司机的视觉死角，远距离视觉模糊，语音引导易出差错等行业难题。

但还是需要操作员在控制室内对塔吊进行操作，智能化程度低，且操作员的决策是根据拍摄到的高清图像判断得来，对操作员经验要求高且可靠性低。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种基于三维坐标投影的塔吊及其远程控制方法。

本发明通过以下技术手段实现解决上述技术问题的：

一种基于三维坐标投影的塔吊，包括立架、控制室、平衡臂以及起重臂；所述控制室设置在立架顶端，所述平衡臂和起重臂分别设置在控制室两侧，且控制室、平衡臂以及起重臂设置在同一条直线上，所述起重臂上设置有吊钩，所述吊钩与起重臂滑动连接；所述控制室内设置有中央处理器以及报警指示模块；所述平衡臂设置有第一探测装置，所述第一探测装置用于探测平衡臂与周围障碍物之间的距离；所述起重臂设置有第二探测装置，所述第二探测装置用于探测起重臂与周围障碍物之间的距离；所述第一探测装置、第二探测装置与报警指示模块电性连接，所述报警指示模块与中央处理器电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进，以立架与地面的交点为原点O、吊钩在三维位置点为M，起重臂初始位置在地面上的投影所在的射线为极轴，立架所在直线为z轴，建立三维圆柱坐标系P(ρ，θ，z)；ρ为吊钩与立架之间的水平距离且ρ≥0，θ为起重臂实时位置在地面上的投影与极轴之间的角度且-π≤θπ，z为吊钩的水平高度且z≥0。

作为上述技术方案的进一步改进，还包括与吊钩配套使用的吊具；所述立架底部、控制室以及起重臂远离控制室一端分别设置有超声波发射器，且三处超声波发射器发射出的超神波频率各不相同；所述吊具设置有超声波接收器；所述超声波接收器与中央处理器电性连接，接收到不同超声波发射器发出的不同频率的超声波的时间传递给中央处理器，计算得出吊具的位置N(a，b，c)。

作为上述技术方案的进一步改进，所述立架底部原点O处设置有超声波接收器，用于接收从控制室处超声波发射器发出的超声波。

作为上述技术方案的进一步改进，所述起重臂设置有激光发射器，地面设置有若干个与激光发射器配套使用的第一激光接收器，所述第一激光接收器以立架为圆心呈环形阵列分布；所述第一激光接收器与中央处理器电性连接。

一种基于三维坐标投影的塔吊的远程控制方法，包括以下步骤：

S1分析塔吊作业范围