[发明专利]混凝土输送泵车混凝土浇筑路径规划和控制系统及方法

权利要求书

1.混凝土输送泵车混凝土浇筑控制系统，包括输送泵模块、臂架模块、高精定位模块、图像处理模块、流量计量模块、障碍检测模块、报警模块、主控装置和人机交互模块，其特征在于：

所述主控装置与流量计量模块、臂架模块、输送泵模块、高精定位模块、警报模块、图像处理模块、障碍检测模块和人机界面连接；接收施工任务，控制各子装置协同工作，完成混凝土自动浇筑控制；

所述流量计量模块位于混凝土输送管道的末端，用于实时计量混凝土输送泵装置推送过来的管道内混凝土流量，并实时反馈给主控装置；定位装置和电子罗盘实时测量混凝土输送泵车的位置和方向，并实时反馈给主控装置；

所述臂架模块由多自由度的机械臂、液压系统、混凝土输送管道、姿态传感器和控制器组成；通过机械臂的连杆和关节的协同运动，控制出料口沿浇注路径移动，实现混凝土输送到不同区域的点位上；

所述输送泵模块由输送泵、活塞、S阀、摇摆机构、搅拌机构、料斗、输送管、配管和出料口等部分组成，输送泵体由液压驱动装置、压力传感器、速度传感器、比例传感器和混凝土输送动力控制器组成；通过混凝土输送动力控制器控制液压驱动装置工作，同时接收各传感器传回的信息，混凝土输送动力控制器与主控制装置采用Modbus总线通信方式，接收主控制装置对设备状态、输送速度和液压输送比例的控制命令，并实时反馈当前设备运行状态，包括设备状态、管道压力、输送速度和输送比例等信息；

所述障碍物检测模块由激光雷达传感器和超声波传感器组成，分别位于臂架四周以及臂架末端，负责机械臂在运动过程中对区域内非规划范围内的物体(如动态障碍物)进行监测，避免碰撞造成安全事故，实时检测机械臂运动过程中的范围内障碍物，并实时把检测信息反馈给主控装置；

所述定位装置由GPS高精定位装置实时检测混凝土输送泵车的位置；通过电子罗盘检测混凝土输送泵车的方向，并实时把方位(方向和位置)信息反馈给主控装置；

所述图像处理模块由广角摄像头和监控算法实现组成，所述广角摄像头安装于机械臂小臂浇注口上方，能够提供较大的视角以利于实时查看混凝土浇注状态，通过人工智能图像算法实时判断混凝土浇注施工是否溢出模板；

所述报警装置安装于控制箱上方，由三色报警指示灯和喇叭等组成，在异常情况下(有障碍物、混凝土溢出模板等)报警通知工作人员。

2.根据权利要求1所述的混凝土输送泵车混凝土浇筑控制系统，其特征在于：所述输送泵模块包括有控制单元、液压系统和压力传感器。

3.根据权利要求1所述的混凝土输送泵车混凝土浇筑控制系统，其特征在于：所述臂架模块包括有控制单元、机械臂、混凝土管道、液压动力系统和姿态传感器。

4.根据权利要求1所述的混凝土输送泵车混凝土浇筑控制系统，其特征在于：所述液压系统包括油箱、液压站、比例阀、油路管和散热装置等液压元器件组成。