[发明专利]一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具

权利要求书

1.一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，其特征在于，包括：高度调节机构，旋转机构，上平台，刚性连杆，四条角度调节钢索，四个升降电机，下平台，CCD相机，靶标尺和水平仪；

高度调节机构的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构的下端固定连接旋转机构的固定部，旋转机构的旋转部固定连接上平台的顶面的中心位置；刚性连杆的上端固定连接上平台的底面的中心位置，刚性连杆的下端设有下球铰球头，刚性连杆下端的下球铰球头内置于下平台内，刚性连杆通过下球铰球头为下平台提供一刚性支撑，且下平台可依靠设置在其上的下球铰球头实现旋转角度调节；

上平台和下平台均是正方形结构，上平台的内部四个角的位置各设有一升降电机；四条角度调节钢索的下端分别连接下平台的上表面的四个端角，其上端连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴，四条角度调节钢索上均设置有拉力传感器，拉力传感器用于监测角度调节钢索所受到的拉力大小；在角度调节钢索驱动过程中，若拉力传感器的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将降低转速，若拉力传感器的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将立即停机，第二阈值大于第一阈值；

在上平台的下表面设有CCD相机，在下平台的上表面设有与CCD相机相对的靶标尺，在下平台上还设置有水平仪；CCD相机、靶标尺和水平仪组成摇摆角度检测装置，实现下平台的摇摆角度检测；

下平台的下表面阵列式地设置有若干T型槽和螺纹孔，用于固定装夹吊装物体的专用吊具，专用吊具用于确定吊装物体的初始位姿；

靶标尺为等腰直角三角形，其上共设置有四个靶标，靶标之间的距离已知，斜边上等间隔设置有三个靶标，而每个直角边上有两个靶标；

在刚性连杆的中部偏下位置设置四个钢索导向机构，角度调节钢索穿过钢索导向机构后连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴；

钢索导向机构为转轴固定在刚性连杆的中部偏下位置的导向滑轮；

具有摇摆角度检测装置的起重机吊具的工作过程如下所述：

（1）使用专用夹具将待吊装物体固定安装在下平台的下表面上；并通过水平仪检测下平台的水平初始状态，通过四个升降电机驱动角度调节钢索来调节下平台的水平状态达到预期范围；在水平初始状态下，为后续的调整提供一个参考基准；

（2）在下平台水平状态下CCD相机采集靶标尺的图像；根据待吊装物体总装的参数需求解算出四条角度调节钢索对应的升降位移量；

（3）控制单元控制四个升降电机协同运动，带动下平台绕下球铰球头旋转；设置在四根角度调节钢索上的四个拉力传感器监测角度调节钢索的拉力，与此同时CCD相机采集不同位姿的靶标尺的图像，控制单元提取靶标尺的图像、提取其上的特征点、标定CCD相机内参并解算位姿；

（4）若解算出的位姿与预期值的误差在阈值范围内，则小车机构带动待吊装物体运动至与之总装的工件处，通过高度调节机构和旋转机构实现待吊装物体高度和绕竖直方向的角度调整，最终实现总装；若解算出的位姿与预期值的误差超出阈值范围，则重新解算四条角度调节钢索对应的升降位移量，并执行步骤（3）。

2.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，高度调节机构为液压油缸、气缸或电动推杆。

3.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，旋转机构为电动转台。

4.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，在上平台的下表面设置有导向滑轮，为角度调节钢索调节方向。