[发明专利]基于激光定位的悬吊引导系统

权利要求书

1.一种基于激光定位的悬吊引导系统，包括激光雷达模块，其特征在于，还包括：

起重臂副车 ，其安装于起重臂且根据副车控制指令沿起重臂移动；

副车跟随控制模块，其电连接于起重臂副车、激光雷达模块及塔吊驾驶室的控制系统，且用于根据预设的吊钩跟随逻辑向起重臂副车发送副车控制指令；

引导控制面板，其电连接于副车跟随控制模块，且安装于塔吊驾驶室，用作人机交互；

其中，所述激光雷达模块的激光雷达主体安装于起重臂副车，且可视范围至少覆盖起重臂小车下方的吊钩。

2.根据权利要求1所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于：所述副车跟随控制模块的吊钩跟随逻辑，其包括：

S11、获取塔吊驾驶室的控制系统对塔吊小车和吊钩的吊运控制量以及激光雷达模块的探测数据；

S12、基于吊钩初始数据和吊运控制量，计算吊钩的位置，得到实时的吊钩理论位置；其中，吊钩初始数据为塔吊小车在预设初始位置且吊钩未下放时的位置数据；

S13、调用吊钩理论位置对应的探测数据，并与预存的吊钩特征数据比较；

当比较结果为一致，则返回S1；

当比较结果为不一致，则触发副车跟随子逻辑，并发送副车移动指令至起重臂副车。

3.根据权利要求2所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于：所述副车跟随控制模块的副车跟随子逻辑，其包括：

S21、获取起重臂副车的X轴向量；其中，起重臂长度方向定义为X轴方向，X轴向量为起重臂副车相对起重臂的移动量；

S22、根据X轴向量更新吊钩初始参数，得到动态初始参数；

S23、基于动态初始参数和吊运控制量，计算副车跟随态吊钩理论位置；

S24、调用副车跟随态吊钩理论位置对应的探测数据，并与预存的吊钩特征数据比较；

当比较结果为一致，则中止副车跟随；

当比较结果不一致，则维持副车跟随，并返回S21。

4.据权利要求3所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于，所述副车跟随控制模块，其还被配置为：

定义塔吊起重臂的旋转向量为r；

当r≠0，则在吊钩跟随逻辑和副车跟随子逻辑过程时，引入摆动校正分析，校正吊钩理论位置和调用副车跟随态吊钩理论位置。

5.根据权利要求4所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于：所述副车跟随控制模块的校正分析，其包括：

定义最大摆动角度为a；

根据吊钩的吊运控制量，得到吊钩下放长度；

基于直角三角函数代入吊钩下放长度、最大摆动角度，计算得到极限摆动角时吊钩的Z轴向数值和X轴向偏移的数值；

基于最大摆动角度、Z轴向数值，X轴向数据，得到吊钩极限边界；

吊钩理论位置和调用副车跟随态吊钩理论位置重新定义为范围变化量；假定，原理论位置坐标为，则重新定义的范围变化量满足：X轴取值为：；Z轴取值为：。

6.根据权利要求1所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于，所述起重臂副车，其包括：

轮板，其位于起重臂的一侧；

轮组，其为两个，位于起重臂下边杆的上下方，且轮面抵触起重臂下边杆的上下面；

下底板，其位于其中逼的下方，端头固定轮板且沿起重臂宽度延伸；

勾板，其位于起重臂侧面，一端固定于下底板远离轮板的一端，另一端呈直角勾结构且勾于起重臂下边杆的上部面；

驱动机构，其电连接于副车跟随控制模块且用于驱动轮组转动；

其中，所述激光雷达模块的激光雷达主体安装于下底板。

7.根据权利要求6所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于：所述勾板面向起重臂的壁面安装有滚珠，所述滚珠抵触于起重臂。

8.根据权利要求6所述的基于激光定位的悬吊引导系统，其特征在于：所述起重臂副车还包括：直线测距单元，所述直线测距单元安装于下底板，检测方向平行起重臂长度方向且电连接于副车跟随控制模块。