本申请涉及塔群安全控制,尤其涉及一种用于塔机的防碰撞方法、控制器、装置及存储介质。
背景技术:
1、在现代大规模基础设施的建设过程中,通常需要多品种、多数量的工程机械群(建筑施工现场的各种重型机械,例如,塔机)进行协同工作,这些重型机械的特点是作业范围大、质量大、惯性大,在复杂的环境下执行相应的任务时,会在作业空间表现为各种构型姿态,在协同作业时容易发生相互碰撞等恶性事故。
2、本申请发明人在实现本发明的过程中发现,当前通常是对塔机工作过程中的行为(例如,塔机起重臂的转动行为、小车变幅行为和塔机吊钩起升行为)进行分解,并根据塔机行为进行碰撞分析与控制,以避免发生塔机碰撞现象,然而,在实际作业过程中,由于塔机动臂的运动形式有多种(例如,回转、上仰和下趴),使得塔机之间的碰撞情况更为复杂多样,若仅将塔机行为作为塔机碰撞的分析依据,则无法保证塔机碰撞检测的准确度,从而无法准确对塔机运动进行防碰撞控制,导致塔机防碰撞控制效率较低。
技术实现思路
1、本申请提供一种用于塔机的防碰撞方法、控制器、装置及存储介质,能够缓解当前塔机防碰撞控制效率低的技术问题。
2、为了解决上述技术问题,本申请提供以下技术方案:
3、本申请提供一种用于塔机的防碰撞方法,包括:
4、分别获取目标塔机的第一特征部件的第一位置信息以及干涉塔机的第二特征部件的第二位置信息;
5、根据第一位置信息、第二位置信息和第一特征部件的运动自由度,判断目标塔机与干涉塔机之间是否存在碰撞点;
6、在目标塔机与干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息;以及
7、根据碰撞点信息以及第一特征部件和第二特征部件的实时状态,对目标塔机进行防碰撞控制。
8、可选地,在分别获取目标塔机的第一特征部件的第一位置信息以及干涉塔机的第二特征部件的第二位置信息之前,还包括:
9、构建目标塔机和干涉塔机的特征部件组合,特征部件组合为目标塔机的第一特征部件和干涉塔机的第二特征部件的任意组合,第一特征部件为第一起重臂、第一起重臂侧拉杆以及第一平衡臂侧拉杆中的至少一者,第二特征部件为第二起重臂、第二起重臂侧拉杆以及第二平衡臂侧拉杆中的至少一者;
10、依次遍历所有特征部件组合中的第一特征部件和第二特征部件。
11、可选地,根据第一位置信息、第二位置信息和第一特征部件的运动自由度,判断目标塔机与干涉塔机之间是否存在碰撞点的步骤,包括:
12、当第一特征部件的运动自由度为俯仰运动形式时,根据遍历的所有特征部件组合中的第一特征部件的第一位置信息和第二特征部件的第二位置信息,在塔机参考平面生成第一特征部件投影线段和第二特征部件投影线段;
13、判断第一特征部件投影线段和第二特征部件投影线段是否存在交点,以确定目标塔机与干涉塔机之间是否存在碰撞点。
14、可选地,根据第一位置信息、第二位置信息和第一特征部件的运动自由度,判断目标塔机与干涉塔机之间是否存在碰撞点的步骤,还包括:
15、当第一特征部件的运动自由度为回转运动形式时,根据遍历的所有特征部件组合中的第一特征部件的第一位置信息和第二特征部件的第二位置信息,生成第一特征部件圆锥面回转轨迹和第二特征部件空间线段;
16、判断第一特征部件圆锥面回转轨迹和第二特征部件空间线段是否存在交点,以确定目标塔机与干涉塔机之间是否存在碰撞点。
17、可选地,在目标塔机与干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息的步骤,包括:
18、在目标塔机与干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,根据第一位置信息和第二位置信息,得到交点的坐标;
19、根据交点的坐标,确定碰撞点投影位置,其中,碰撞点信息包括碰撞点投影位置。
20、可选地,在目标塔机与干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息的步骤,还包括:
21、在目标塔机与干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,根据第一特征部件圆锥面回转轨迹的轨迹方程和第二特征部件空间线段的线段方程,确定目标参数;
22、根据目标参数,得到交点的坐标;
23、基于交点的坐标,确定碰撞点实际位置,其中,碰撞点信息包括碰撞点实际位置。
24、可选地,根据碰撞点信息以及第一特征部件和第二特征部件的实时状态,对目标塔机进行防碰撞控制的步骤,包括:
25、根据碰撞点投影位置以及第一特征部件和第二特征部件的实时高度,确定防碰撞控制模式;
26、基于防碰撞控制模式,对目标塔机进行防碰撞控制。
27、可选地,在目标塔机与干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息的步骤之后,还包括:
28、根据碰撞点实际位置以及第一特征部件的实时回转角度,确定防碰撞控制模式;
29、基于防碰撞控制模式,对目标塔机进行防碰撞控制。
30、可选地,防碰撞控制模式包括减速控制模式或刹车控制模式。
31、可选地,在分别获取目标塔机的第一特征部件的第一位置信息以及干涉塔机的第二特征部件的第二位置信息之前,还包括:
32、确定目标塔机的第一起重臂的预期运动;
33、构建目标塔机和干涉塔机的特征部件组合,特征部件组合为目标塔机的第一特征部件和干涉塔机的第二特征部件的任意组合,第一特征部件为第一起重臂、第一起重臂侧拉杆以及第一平衡臂侧拉杆中的至少一者,第二特征部件为第二起重臂、第二起重臂侧拉杆以及第二平衡臂侧拉杆中的至少一者;
34、依次遍历所有特征部件组合中的目标塔机的第一特征部件和干涉塔机的第二特征部件;
35、基于目标塔机的第一起重臂的预期运动、遍历的所有特征部件组合的目标塔机的第一特征部件和干涉塔机的第二特征部件的位置信息,确定有发生碰撞风险的目标塔机的第一特征部件和干涉塔机的第二特征部件。
36、另一方面,本发明提供一种控制器,被配置成执行上述用于塔机的防碰撞方法。
37、此外,本发明的另一方面还提供一种用于塔机的防碰撞装置,包括:
38、位置信息采集设备,用于采集目标塔机的第一特征部件的第一位置信息以及干涉塔机的第二特征部件的第二位置信息;
39、如本申请上述的控制器。
40、另外,本发明的另一方面还提供一种计算机可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,指令在被处理器执行时使得处理器实现上述用于塔机的防碰撞方法中的步骤。
41、通过上述技术方案,将目标塔机和干涉塔机拆分为第一特征部件和第二特征部件,根据第一特征部件和第二特征部件的位置信息以及第一特征部件的运动形式能够精确地分析出目标塔机与干涉塔机可能发生的碰撞情况,从而提高塔机碰撞检测的准确度,进而提高塔机防碰撞控制效率。
42、本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
1.一种用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,在所述的分别获取目标塔机的第一特征部件的第一位置信息以及干涉塔机的第二特征部件的第二位置信息之前,还包括:
3.根据权利要求2所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,所述根据所述第一位置信息、所述第二位置信息和所述第一特征部件的运动自由度,判断所述目标塔机与所述干涉塔机之间是否存在碰撞点的步骤,包括:
4.根据权利要求2所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,所述根据所述第一位置信息、所述第二位置信息和所述第一特征部件的运动自由度,判断所述目标塔机与所述干涉塔机之间是否存在碰撞点的步骤,还包括:
5.根据权利要求3所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,在所述目标塔机与所述干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息的步骤,包括:
6.根据权利要求4所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,在所述目标塔机与所述干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息的步骤,还包括:
7.根据权利要求5所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,所述根据所述碰撞点信息以及所述第一特征部件和所述第二特征部件的实时状态,对所述目标塔机进行防碰撞控制的步骤,包括:
8.根据权利要求6所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,在所述目标塔机与所述干涉塔机之间存在碰撞点的情况下,确定碰撞点信息的步骤之后,还包括:
9.根据权利要求7或8所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,所述防碰撞控制模式包括减速控制模式或刹车控制模式。
10.根据权利要求1所述的用于塔机的防碰撞方法,其特征在于,在所述的分别获取目标塔机的第一特征部件的第一位置信息以及干涉塔机的第二特征部件的第二位置信息之前,还包括:
11.一种控制器,其特征在于,被配置成执行如权利要求1至10中任一项所述的用于塔机的防碰撞方法。
12.一种用于塔机的防碰撞装置,其特征在于,包括:
13.一种机器可读存储介质,其特征在于,所述机器可读存储介质上存储有指令,所述指令在被处理器执行时使得所述处理器实现根据权利要求1至10中任一项所述的用于塔机的防碰撞方法中的步骤。
