[发明专利]一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法

权利要求书

1.一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，包括：

获取塔机静态信息和障碍物信息，作为初始已知信息；

基于塔机静态信息更新吊物吊运过程中吊物底高度；

基于塔机静态信息、障碍物信息和吊物吊运过程中吊物底高度进行不同碰撞检查算法；

基于预设安全储备时间△t计算制动时间内塔机可能运动位置，判断该塔机是否处于危险状态中，根据检查结果进行预警减速或报警制动。

2.根据权利要求1所述的一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，基于塔机静态信息、障碍物信息和吊物吊运过程中吊物底高度进行不同碰撞检查算法具体包括：

基于障碍物信息获取固定障碍物高度和碰撞情况类型，基于塔机静态信息获取起重臂底高度；

基于碰撞情况类型、吊物吊运过程中吊物底高度、固定障碍物高度和起重臂底高度进行不同碰撞检查算法。

3.根据权利要求2所述的一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，碰撞情况类型包括固定障碍物、空间限制区域和塔机。

4.根据权利要求3所述的一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，当为固定障碍物时，若固定障碍物高度不小于起重臂底高度进行起重臂碰撞算法，若吊物吊运过程中吊物底高度不大于固定障碍物高度且固定障碍物高度小于起重臂底高度进行吊钩碰撞算法，若固定障碍物高度小于吊物吊运过程中吊物底高度则安全；

当为空间限制区域时，若限制区域为起重臂禁入区或群塔干涉区进行起重臂碰撞算法，若限制区域为吊钩禁入区进入吊钩碰撞算法，若为起重臂提示区或吊钩提示区进行警报提示；

当为塔机时，执行塔机碰撞算法。

5.根据权利要求4所述的一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，塔机静态信息包括塔机平面坐标、起重臂长度、基座相对高度和塔机高度。

6.根据权利要求5所述的一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，起重臂碰撞算法具体为：

以塔机平面坐标P_a为中心，起重臂长度R₃为半径做圆P_aR₃，获取所有与圆P_aR₃边界相交的图形；

遍历图形每一条边，若存在与圆P_aR₃相交情况，得到交点作为控制点，并将位于圆P_aR₃内部的图形端点作为控制点，即求出所有在圆P_aR₃内部或在圆P_aR₃上的控制点；

依次判断控制点与塔机坐标P_a(X_a,Y_a)所连线段与正北方向的角度值，以顺时针方向为正，将各角度值按从小到大依次排列，按照顺序依次求解相邻角度间差值，若差值大于π，则令该相邻角度值中较小值为最大值θ_max，较大值减2π的差值作为最小值θ_min，若全部作差后相邻角度差值均小于π，取序列中最小角度值与最大角度值作为最小值θ_min与最大值θ_max，定义[θ_min,θ_max]为报警区间；

根据预设的起重臂预警缓冲角度θ_k定义[θ_min-θ_k±2nπ,θ_max+θ_k±2nπ]为预警区间，n为所有自然数；

获取塔机前一时刻t₀与当前时刻t₁对应的起重臂回转角度θ₀、θ₁数据，计算当前时刻t₁起重臂角速度ω_q1和起重臂角加速度a_q1：

其中，ω_q0表示t₀时刻起重臂角速度；

基于预设安全储备时间△t、角速度ω_q1与角加速度a_q1求出△t后的起重臂回转角度θ_t：

判断起重臂回转角度θ_t是否处于预警区间或报警区间。