[发明专利]无人驾驶塔吊设备的紧急启停控制保护装置及其方法

权利要求书

1.一种无人驾驶塔吊设备的紧急启停控制保护装置，其特征在于，包括：

点云数据获取模块，用于分别获取施工现场各功能区域的点云数据；

障碍模型构建模块，用于基于所述点云数据构建各功能区域的空间栅格模型，得到施工现场的空间障碍模型；

容错空间生成模块，用于基于吊运路径途经所述空间障碍模型的空间区域得到沿所述吊运路径形成的吊运件容错空间；

摆动姿态判断模块，用于实时获取吊运件受到的风载荷，判断出吊运件在所述风载荷和当前吊运执行机构驱动力作用下的摆动姿态；吊运设备控制模块，用于基于在所述摆动姿态下吊运件和所述容错空间之间的干涉情况控制塔吊的当前吊运执行机构的启停，其中，

所述障碍模型构建模块包括：

有效点云提取单元，用于依据待测功能区域的尺寸数据从所述点云数据中提取出有效点云；

栅格尺寸确定单元，用于依据待测功能区域的场景更新期望确定出栅格单元的尺寸；

栅格模型生成单元，用于判断所述有效点云中每个点所在的栅格单元，通过包含有点的栅格单元生成空间栅格模型，其中，

所述栅格尺寸确定单元包括：

功能类划分子单元，用于对施工现场的各功能区域进行功能类别的划分，得到多个功能类；

期望类划分子单元，用于依据各功能类与施工作业的相关度和功能区域内的内容物当前所处的生命周期进程对内容物的表面进行精度划分，将内容物具有的最高精度要求作为功能区域的精度要求对所述多个功能类进行进一步划分得到多个期望类；栅格尺寸确定子单元，用于依据各所述期望类的精度要求为各期望类分配栅格单元尺寸，其中，

所述容错空间生成模块包括：

栅格模型获取单元，用于获取所述吊运路径上的目标路径，并获取所述目标路径所在功能区域及其各相邻功能区域的当前空间栅格模型；

模型截面获取单元，用于从将所述目标路径中均匀选取多个路径点，获取每个路径点处的水平面，并获取各水平面截取的所述当前空间栅格模型的截面；

容错区域获取单元，用于获取所述路径点与相应截面中各顶点的连线，获取最外侧的连线与最外侧连线之间的截面部分形成的扫描区域，获取同一水平面下扫描区域之间的空置区域，将扫描区域与空置区域的集合作为该水平面下的容错区域；

容错空间获取单元，用于将各水平面下的容错区域按路径点的顺序进行依次放样，得到吊运件容错空间。

2.如权利要求1所述的紧急启停控制保护装置，其特征在于，所述摆动姿态判断模块包括：

基础姿态获取单元，用于基于吊运件所处的当前吊运阶段获取吊运件的基础姿态；

受风面积获取单元，用于建立与受风风向垂直的扫掠平面，通过所述扫掠平面对所述基础姿态下的吊运件进行扫掠，将扫掠得到的最大截面面积作为受风面积；

摆动姿态获取单元，用于基于所述风载荷和所述吊运件的重量得到摆动姿态，其中，所述风载荷基于受风风速和所述受风面积得到。