[发明专利]利用起重机使负载无碰撞移动的方法

说明书

一种用于在具有至少一个障碍物(18)的空间内利用起重机(2)使负载(4)无碰撞移动的方法。为了以尽可能简单的方式满足安全等级而提出，提供障碍物(18)的位置，其中，提供负载(4)的至少一个安全状态变量，其中，从该安全状态变量得出围绕该负载(4)的安全区域(20)，其中，相对于障碍物(18)的位置动态地监视安全区域(20)。

技术领域

本发明涉及一种在具有至少一个障碍物的空间内利用起重机使负载无碰撞移动的方法。

本发明还涉及一种用于执行这种方法的控制器。

此外，本发明涉及一种具有这种控制器的、用于碰撞识别的自主的、安全的观察器模块。

此外，本发明涉及一种具有用于移动负载的起重机的系统，该起重机包括这种观察器模块。

背景技术

在起重机环境中，例如在港口区域中，当装载和卸载负载(例如集装箱)时，总能够一次又一次发生(特别是绳索引导的)负载与障碍物(也称为物体)之间的碰撞。对于手动运行的起重机，起重机及其引导的负载的全部责任在于起重机驾驶员。他必须确保负载不会与其他物体发生碰撞。

在自动化运行的起重机的情况下，在自动行驶时，以传感器辅助的方式引导(特别是绳索引导的)负载通过具有至少一个障碍物的2D或3D空间，其中，通过硬件解决方案和软件解决方案必须确保，负载不发生碰撞。例如，使用诸如摆动阻尼(也称为“摇摆控制”)、2D或3D空间中的轨迹计算的系统和用于检测障碍物和干扰变量的系统。

在安全技术方面对具有多个系统的此类解决方案进行全面认证需要付出相当大的成本，因为每个子系统都必须单独进行安全技术认证。如果所有子系统都满足安全相关的要求，才能确保整个系统的安全性能。

例如，公开文献WO 2005/049285 A1描述了一种用于振动控制的系统。该系统包括：第一装置，该第一装置被连接用于测量悬挂在第二物体上的第一物体的加速度，其中，第一装置产生代表第一物体的加速度的第一信号；第二装置，该第二装置被连接用于测量第二物体的加速度，其中，第二装置产生代表第二物体的加速度的第二信号；与第一装置和第二装置连接的处理器，该处理器被配置用于，至少部分地基于第一信号和第二信号得出第一物体相对于第二物体的振动，其中，该振动表示第一物体相对于第二物体的相对位移。

对于实时路线规划，即所谓的“Realtime Routenplanung”，在2D/3D空间中需要简化算法，对于安全认证，该简化代表了在安全性能的论证方面的相当大的成本。在诸如“摇摆控制(Sway-Control)”的系统中试图通过冗余来实现安全认证。

公开文献WO 2018/007203 A1描述了一种避免起重机负载与障碍物碰撞的方法。为了给出满足安全等级的用于避免碰撞的解决方案，提出了一种解决方案，在该解决方案中，负载沿轨迹移动，其中，借助至少两个用于距离测量的传感器至少沿轨迹检测高度轮廓，其中，传感器的信号经由至少两个通信通道发送到具有至少两个运行系统的控制器，两个运行系统中的至少一个在安全范围中具有安全程序，其中，基于高度轮廓沿轨迹识别障碍物。控制器还具有用于将信号从控制器传输到起重机控制装置的安全的通信接口。

发明内容

本发明的目的在于，给出一种利用起重机使负载无碰撞移动的方法，该方法以尽可能简单的方式满足安全等级。

根据本发明，该目的通过一种用于在具有至少一个障碍物的空间中利用起重机使负载无碰撞移动的方法来实现，其中，提供障碍物的位置，其中，提供负载的至少一个安全状态变量，其中，从该安全状态变量中得出围绕负载的安全区域，其中，相对于障碍物的位置动态地监视该安全区域。

此外，根据本发明，该目的通过一种用于执行这种方法的控制器来实现，该控制器包括在安全范围中的安全程序。

此外，根据本发明，该目的通过一种具有这种控制器的、用于碰撞识别的自主的、安全的观察器模块来实现。