[发明专利]多障碍环境中塔机主动安全作业方法

摘要

本发明涉及一种多障碍物环境中塔机主动安全作业方法，它通过将塔机作业范围内所有障碍物在水平面内进行投影，作为塔机的原始禁行区，再基于塔机的作业特点，修正原始禁行区；为了使塔机不因惯性作业进入禁行区，并准确地停在目标点，确定塔机运行缓冲区，接着以禁行区和缓冲区集合为约束条件，在塔机目标点处设置相对位置引力势场，在障碍物处设置斥力势场，然后求势场函数的负梯度，得出塔机所受的势场引力和势场斥力；在势场引力和势场斥力的共同作用下，塔机就能主动避开障碍物，实现塔机的主动安全作业，并最大程度地减少塔机运动状态的切换次数，降低对塔机司机的技术要求。

主权项

多障碍环境中塔机主动安全作业方法，其特征在于：按照以下步骤实施：步骤1、根据塔机作业特点，修正作业环境中的原始禁行区，并用禁行区集合表示；将塔机作业范围内的障碍物在水平面内投影，得到不规则的原始禁行区；根据塔臂的回转运动特点，将不规则的原始禁行区修正为扇形，并以集合形式表示，形成塔机禁行区集合；步骤2、在塔机吊钩目标点及禁行区邻域，设置缓冲区，并以集合形式表示；为了使塔机不因惯性作业进入禁行区，并准确地停在目标点，在塔机禁行区邻域及吊钩目标点，以塔机变幅、回转、起升机构的制动距离作为塔机变幅、回转、起升运行缓冲区，求塔机变幅、回转、起升运行缓冲区的并集，得到塔机运行缓冲区集合；步骤3、建立障碍环境中塔机主动安全作业势场模型；在塔机运行目标点处设置相对位置引力势场，在障碍物处设置斥力势场，以禁行区和缓冲区集合作为约束条件，建立障碍环境中塔机主动安全作业势场模型；步骤4、进行塔机主动安全作业决策；根据塔机主动安全作业势场模型，计算塔机的势场引力和势场斥力，及势场引力和势场斥力的合力，进而进行塔机主动安全作业决策。