[发明专利]一种用于装配式建筑的塔式起重机控制系统

说明书

本发明涉及一种用于装配式建筑的塔式起重机控制系统。本发明在装配式建筑模块上安装反光定位点，总控制器利用计算模块将建筑模块的位置坐标与模型库中的坐标相比较，总控制器根据利用计算模块根据坐标偏差计算塔机控制模块需要调节的位置调节量；塔机控制模块控制塔机带动装配式建筑模块移动，从而使得装配式建筑模块被放置到正确的位置上。模型库内存储有装配式建筑的整体3D模型库，以及各个装配式建筑模块的安装施工动作系列流程；其中各个装配式建筑模块的安装施工动作系列流程包括在不同步骤下的各个装配式建筑模块的位置坐标；解决了现有技术中装配式建筑必须全程值守的缺陷，可以实现无人自动装配。

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及用于装配式建筑的塔式起重机控制系统。

背景技术

装配式建筑是指把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行，在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等)，运输到建筑施工现场，通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。

申请号CN202110081704.6提供了一种装配式混凝土结构塔机吊装服务调度方法。该方法包括根据装配式混凝土吊装结构的特征，计算物料请求任务的塔机吊装时间；根据所述塔机吊装时间以最小化塔机吊装的完工时间与拖期惩罚为目标，建立塔机吊装服务调度的多目标调度优化模型；通过动态搜索启发式算法求解所述多目标调度优化模型，得到所有物料请求任务的塔机吊装服务序列的执行过程。

但是在装配过程中，难以保证整个流程都完全按照标准的要求执行，施工过程中必须由多个技术工人全程值守；一方面值守需要大量的人力，另一方面值守中的安全风险很大；虽然现有技术中有的可以远程遥控安装，但是由于不在现场检查，一方面装配精度难以保证，另一方面操作非常的不便。

发明内容

针对上述内容，为解决上述问题提供一种用于装配式建筑的塔式起重机控制系统，包括总控制器、模型库、位置测量模块、塔机控制模块和计算模块；

位置测量模块连接总控制器，用于检测装配式建筑模块的位置坐标，并将检测到的装配式建筑模块的坐标发送给总控制器；

总控制器利用计算模块将建筑模块的位置坐标与模型库中的坐标相比较，并计算坐标偏差；

塔机控制模块连接总控制器，总控制器根据利用计算模块根据坐标偏差计算塔机控制模块需要调节的位置调节量；塔机控制模块控制塔机带动装配式建筑模块移动，从而使得装配式建筑模块被放置到正确的位置上。

位置测量模块包括照明光源、拍摄相机与反光定位点；其中照明光源发射固定波长的红外线，投射到反光定位点上；反光定位点安装在装配式建筑模块的表面，反光定位点将接收到的红外线进行漫反射；漫反射光被拍摄相机拍摄；位置测量模块根据拍摄相机拍摄的反光定位点的位置计算反光定位点的坐标。

模型库内存储有装配式建筑的整体3D模型库，以及各个装配式建筑模块的安装施工动作系列流程；

其中各个装配式建筑模块的安装施工动作系列流程包括在不同步骤下的各个装配式建筑模块的位置坐标；

位置测量模块中照明光源和拍摄相机的位置是已知的，由此可以计算拍摄相机拍摄的图像中每个像素位置的空间向量；也即拍摄相机拍摄的图像中每一个像素点都对应实际空间坐标中的一条直线；

每个装配式建筑模块的表面设置有多个反光定位点，位置测量模块对图像中的所有反光定位点进行识别，识别出每一个反光定位点的对应像素的位置关系；进一步将反光定位点之间的实际距离带入就可以计算得到每一个反光定位点的实际坐标。

反光定位点的具体计算方法为：

设装配式建筑模块上两个相邻反光定位点P1和P2之间的距离为L1；在拍摄相机拍摄图像中的像素位置为M1和M2；则可以得到P1和P2两个定位点必然位于从拍摄相机的拍摄点出发的两条射线s1和s2上；