CN102897674B - 一种确定吊装路径的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定吊装路径的方法及装置，用以解决现有技术中确定吊装路径的准确性较低，导致现场作业的安全性下降的问题。该方法根据吊装物的起吊点、就位点，以及起重机的回转中心，确定起重机在起吊点吊装该吊装物的初始姿态以及在就位点吊装该吊装物的结束姿态，并针对每个障碍物投影的障碍区域，确定起重机的臂架以及该吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的中间姿态，最后根据初始姿态、结束姿态以及各个中间姿态，确定吊装路径。由于上述方法充分根据每个障碍物对吊装路径的影响来确定吊装路径，因此相比于根据操作人员的经验人工确定吊装路径的方法，有效的提高了确定吊装路径的准确性，从而提高了现场作业的安全性。

Description

一种确定吊装路径的方法及装置

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种确定吊装路径的方法及装置。

背景技术

在高度机械化的当今社会，起重机在建筑、采矿、林业工程、海运等多个领域中得到了广泛应用，为提高生产率和促进经济发展发挥了重大作用。

起重机的作用是将吊装现场的吊装物从初始地点吊装到目的地点，通常的，将吊装物所在的初始地点称为起吊点，将要吊装到的目的地点称为就位点。

由于吊装现场的工况较为复杂，而且具有不确定性，因此，操作人员在操作起重机将吊装物从起吊点吊装到就位点时，需要预先根据吊装现场的障碍物，确定出从起吊点到就位点的吊装路径，再根据确定的吊装路径对吊装物进行吊装作业。

在现有技术中，确定从起吊点到就位点的吊装路径时，主要是操作人员凭借其自身的经验进行人工确定的。然而，人工确定吊装路径时，很有可能会由于人为因素而对某些障碍物的影响考虑不足，使确定出的吊装路径的不够准确，后续按照确定出的吊装路径操作起重机时，就很有可能会造成碰撞、侧翻等事故，严重影响了现场作业的安全性。

发明内容

本发明实施例提供一种确定吊装路径的方法及装置，用以解决现有技术中确定吊装路径的准确性较低，导致现场作业的安全性下降的问题。

本发明实施例提供一种确定吊装路径的方法，包括：

确定起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，并在所述作业区域中确定路径搜索区域；

在所述路径搜索区域中，根据所述起重机的回转中心和吊装物的起吊点，确定所述起重机从所述起吊点开始吊装所述吊装物时的初始臂架幅角，以及所述起重机在所述初始臂架幅角条件下的最大初始吊钩高度；

根据所述起重机的回转中心和所述吊装物的就位点，确定所述起重机将所述吊装物吊装到所述就位点时的结束臂架幅角以及结束吊钩高度；

针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度；

根据确定的初始臂架幅角、最大初始吊钩高度、结束臂架幅角、结束吊钩高度，以及分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定的最小臂架幅角和最小吊钩高度，确定所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径。

本发明实施例提供一种确定吊装路径的装置，包括：

区域确定模块，用于确定起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，并在所述作业区域中确定路径搜索区域；

初始姿态确定模块，用于在所述路径搜索区域中，根据所述起重机的回转中心和吊装物的起吊点，确定所述起重机从所述起吊点开始吊装所述吊装物时的初始臂架幅角，以及所述起重机在所述初始臂架幅角条件下的最大初始吊钩高度；

结束姿态确定模块，用于根据所述起重机的回转中心和所述吊装物的就位点，确定所述起重机将所述吊装物吊装到所述就位点时的结束臂架幅角以及结束吊钩高度；

中间姿态确定模块，用于针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度；

路径确定模块，用于根据确定的初始臂架幅角、最大初始吊钩高度、结束臂架幅角、结束吊钩高度，以及分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定的最小臂架幅角和最小吊钩高度，确定所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径。

本发明实施例提供一种确定吊装路径的方法及装置，该方法根据吊装物的起吊点、就位点，以及起重机的回转中心，确定起重机在起吊点吊装该吊装物的初始姿态以及在就位点吊装该吊装物的结束姿态，并针对每个障碍物投影的障碍区域，确定起重机的臂架以及该吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的中间姿态，最后根据初始姿态、结束姿态以及各个中间姿态，确定吊装路径。由于上述方法充分根据每个障碍物对吊装路径的影响来确定吊装路径，因此相比于根据操作人员的经验人工确定吊装路径的方法，有效的提高了确定吊装路径的准确性，从而提高了现场作业的安全性。

附图说明

图1为本发明实施例提供的确定吊装路径的过程；

图2为本发明实施例提供的确定初始臂架幅角的示意图；

图3为本发明实施例提供的确定的作业区域、障碍区域、路径搜索区域的示意图；

图4为本发明实施例提供的确定起重机的臂架以及吊装物均不与每个障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度的过程；

图5为本发明实施例提供的确定吊装路径的装置结构示意图。

具体实施方式

在实际应用中，起重机在将吊装物从起吊点吊装到就位点时，主要采用的动作是：回转、变幅、卷扬。其中，起重机的回转动作可以使吊装物在水平方向上以一条弧线的轨迹进行较大幅度的移动，该弧线即为以起重机的回转中心为圆心的一条弧线。起重机的卷扬动作可以使吊装物在竖直方向上进行垂直的上下移动。起重机的变幅动作可以同时使吊装物在水平方向和竖直方向上移动，但移动幅度较小。具体的，变幅动作可以使吊装物以一条直线的轨迹在水平方向上移动，该直线即为该起重机的臂架所在的直线，也可以使吊装物在竖直方向上进行非垂直的上下移动。

另外，在吊装现场，为了提高现场作业的安全性，采用起重机将吊装物从起吊点吊装到就位点时，通常要尽量遵循以下两个原则：

原则一、起重机仅在起吊点和就位点进行变幅和卷扬动作，从起吊点回转至就位点的过程中不变幅不卷扬；

原则二、起重机在变幅时，尽可能进行低空变幅。

本发明实施例根据起重机的上述3种动作，并综合考虑进行上述3种动作时所要遵循的上述两个原则，摒弃现有技术中根据操作人员的经验人工确定吊装路径的方法，采用计算机对每个障碍物对吊装路径的影响进行分析，确定出起重机的臂架以及吊装物均不与障碍物发生碰撞时的中间姿态，并确定起重机分别在起吊点和就位点的初始姿态和结束姿态，最后根据初始姿态、结束姿态以及各个中间姿态，确定吊装路径，以提高确定吊装路径的准确性，提高现场作业的安全性。

下面结合说明书附图对本发明实施例进行详细描述。

图1为本发明实施例提供的确定吊装路径的过程，具体包括以下步骤：

S101：确定起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，并在作业区域中确定路径搜索区域。

在本发明实施例中，可先将起重机以及各障碍物的位置信息输入计算机，使计算机确定出起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，再根据预设的规则，在作业区域中确定出路径搜索区域，后续则在确定出的路径搜索区域中搜索吊装路径。

S102：在路径搜索区域中，根据起重机的回转中心和吊装物的起吊点，确定起重机从起吊点开始吊装吊装物时的初始臂架幅角，以及起重机在该初始臂架幅角条件下的最大初始吊钩高度。

起重机在起吊点开始吊装一个吊装物时，起重机需要先进行回转，使起重机的臂架在水平面上投影的直线经过该起吊点，再调整臂架幅角（起重机的臂架与水平面所成的夹角），也即进行变幅，使臂架的头端刚好位于起吊点的正上方，此时的臂架幅角即为初始臂架幅角。具体的，计算机在确定初始臂架幅角时，可以利用三角形原理，根据起吊点到回转中心的距离，以及臂架的长度，确定出初始臂架幅角，如图2所示。

图2为本发明实施例提供的确定初始臂架幅角的示意图，在图2中，a点为起吊点，b点为起重机的回转中心，c点为起重机的臂架的头端，则当臂架的头端刚好位于起吊点的正上方时，∠cab为90度，将起吊点的位置信息以及起重器的回转中心的位置信息输入计算机后，计算机可确定出ab的长度，即为起吊点到回转中心的距离，bc的长度（也即臂架的长度）可预先输入计算机，从而，利用三角形原理，计算机可确定出∠abc，即为确定出的初始臂架幅角。

另外，起重机的臂架幅角一旦确定，则由于臂架长度是有限的，因此在该臂架幅角条件下，吊钩高度最大不可能超过此时臂架的头端的高度。例如，图2中，∠abc一旦确定，由于臂架长度bc是有限的，因此吊钩高度最大不可能超过c点，也即，起重机的臂架幅角制约着最大吊钩高度。因此，在确定出初始臂架幅角之后，计算机同样可以利用三角形原理，确定出起重机在该初始臂架幅角条件下的最大吊钩高度，即为最大初始吊钩高度。

确定出的初始臂架幅角以及最大初始吊钩高度即为：起重机在起吊点吊装该吊装物的初始姿态。

S103：根据起重机的回转中心和吊装物的就位点，确定起重机将吊装物吊装到就位点时的结束臂架幅角以及结束吊钩高度。

与步骤S102类似的，计算机同样可以利用三角形原理，根据就位点到回转中心的距离，以及臂架的长度，确定出臂架的头端刚好位于就位点正上方时的结束臂架幅角。

与步骤S102不同的是，在就位点，只要确定出吊装物到达就位点的结束吊钩高度即可，而无需确定起重机在结束臂架幅角条件下的最大结束吊钩高度。

确定出的结束臂架幅角和结束吊钩高度即为：起重机在就位点吊装该吊装物的结束姿态。

S104：针对路径搜索区域中的每个障碍区域，确定起重机的臂架以及吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度。

在本发明实施例中，考虑到起重机在吊装一个吊装物时可能与障碍物发生的碰撞主要包括：起重机的臂架与障碍物发生碰撞、吊装物与障碍物发生碰撞。因此，可预先将每个障碍物的高度信息输入计算机，计算机则基于步骤S101确定出的路径搜索区域和障碍区域，针对路径搜索区域中每个障碍区域对应的障碍物，根据该障碍物的高度信息，确定起重机的臂架以及吊装物均不与障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度。

针对路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的每个最小臂架幅角和最小吊钩高度即为：起重机的臂架以及该吊装物均不与障碍物发生碰撞时的每个中间姿态。

S105：根据确定的初始臂架幅角、最大初始吊钩高度、结束臂架幅角、结束吊钩高度，以及分别针对路径搜索区域中的每个障碍区域确定的最小臂架幅角和最小吊钩高度，确定起重机吊装该吊装物的吊装路径。

在本发明实施例中，计算机确定出起重机的初始姿态、结束姿态以及每个中间姿态后，则可以基于上述原则一和原则二，确定出路径搜索区域中的最佳吊装路径。

通过上述方法，计算可以充分的对每个障碍物对吊装路径的影响进行分析，并基于上述原则一和原则二，确定出最佳的吊装路径，相比于现有技术中人工确定吊装路径的方法，本发明实施例提供的上述确定吊装路径的方法有效的提高了确定吊装路径的准确性，从而，后续根据确定出的吊装路径吊装吊装物时，可以避免在吊装过程中发生碰撞，提高了现场作业的安全性。

具体的，在上述步骤S101中，确定起重机在水平面上投影的作业区域的方法为：在水平面上以起重机的回转中心为坐标原点建立坐标系，在该坐标系中，确定以坐标原点为中心、外径为起重机的最大工作半径、内径为起重机的最小工作半径的环形区域；将该环形区域确定为起重机在水平面上投影的作业区域。

其中，起重机的最大工作半径即为：在不考虑臂架发生碰撞的情况下，起重机的臂架幅角最小时，臂架的头端到回转中心的水平距离。起重机的最小工作半径即为：在不考虑臂架发生碰撞的情况下，起重机的臂架幅角最大时，臂架的头端到回转中心的水平距离。

进一步的，上述步骤S101中确定各障碍物在水平面上投影的障碍区域的方法具体可以为：确定各障碍物在该坐标系上的投影，并对各障碍物在该坐标系上的投影进行规则化处理，将经过规则化处理的投影作为各障碍物在水平面上投影的障碍区域。

其中，对障碍物在坐标系上的投影进行规则化处理时，可以将该障碍物的投影的形状规则化处理为指定的形状，如：正多边形、矩形、圆形、椭圆形等，用以后续方便的分析障碍物对吊装路径的影响，提高确定中间姿态的效率。例如，在进行规则化处理时，可以采用包围盒技术，将障碍物在该坐标系上的投影的形状处理为矩形。

进一步的，上述步骤S101中，在作业区域中确定路径搜索区域的方法具体可以为：在该坐标系中，确定以坐标原点为起点、经过吊装物的起吊点的射线，作为起始边，确定以坐标原点为起点、经过吊装物的就位点的射线，作为终止边，针对不同的旋转方向，确定以该旋转方向将该起始边绕坐标原点旋转到该终止边的过程中，该起始边在作业区域中扫过的区域，作为确定出的一个路径搜索区域，其中，旋转方向包括：顺时针旋转方向和逆时针旋转方向。

图3为本发明实施例提供的确定的作业区域、障碍区域、路径搜索区域的示意图，在图3中，起重机的回转中心为O点，起吊点为A点，就位点为B点。计算机先在水平面上以O点为坐标原点，建立直角坐标系，假设起重机的最小工作半径为Rmin，最大工作半径为Rmax，则图3中以O点为中心、内径为Rmin、外径为Rmax的环形区域，即为该起重机在水平面上投影的作业区域。

然后，计算机确定各障碍物在该坐标系上的投影，并采用包围盒技术对各障碍物在该坐标系上的投影进行规则化处理，将障碍物的投影的形状处理为矩形。如图3中的矩形1和矩形2，即为两个障碍物分别对应的障碍区域。

最后，计算机确定以O点为起点、经过A点的射线OA为起始边，确定以O点为起点、经过B点的射线OB为终止边。确定将射线OA绕O点顺时针旋转到射线OB的过程中，射线OA在该作业区域（上述环形区域）中扫过的扇形区域S1，作为一个路径搜索区域。确定射线OA绕O点逆时针旋转到射线OB的过程中，射线OA在该作业区域（上述环形区域）中扫过的扇形区域S2，作为另一个路径搜索区域。

后续的，计算机则可以分别针对每个路径搜索区域，通过图1所示的步骤S102~S105确定每个路径搜索区域中的吊装路径。

较佳的，在图3中，由于路径搜索区域S1的圆心角小于路径搜索区域S2的圆心角，说明路径搜索区域S1中的吊装路径要短于路径搜索区域S2中的吊装路径，因此，为了尽量缩短吊装路径，后续可以优先在圆心角较小的路径搜索区域S1中，通过步骤S102~S105确定路径搜索区域S1中的吊装路径。如果在路径搜索区域S1中未确定出可行的吊装路径，再在路径搜索区域S2中，通过步骤S102~S105确定路径搜索区域S2中的吊装路径。

在本发明实施例中，通过图1所示的步骤S104确定起重机的臂架以及吊装物均不与每个障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度时，具体可以采用如图4所示的方法进行确定。

图4为本发明实施例提供的确定起重机的臂架以及吊装物均不与每个障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度的过程，具体包括以下步骤：

S1041：在确定出的路径搜索区域中，确定将起始边绕坐标原点旋转到终止边的过程中，该起始边依次经过的每个障碍区域的先后顺序。

其中，计算机在确定上述先后顺序时，可以针对该路径搜索区域中的每个障碍区域，在该障碍区域中确定满足指定条件的点，满足指定条件的点为：位于该障碍区域与该路径搜索区域重合的区域中、且该点到坐标原点（回转中心）的连线与起始边所成的夹角最小。在该障碍区域中确定了满足指定条件的点后，确定将该点坐标原点（回转中心）的连线与起始边所成的夹角。

采用上述方法针对该路径搜索区域中的每个障碍区域都确定了夹角后，按照夹角从小到大的顺序将各障碍区域进行排序，该排序的顺序就是步骤S1041中确定的起始边依次经过的每个障碍区域的先后顺序。

继续以图3为例进行说明，在图3中，路径搜索区域S1中的两个障碍区域分别是矩形1和矩形2。计算机针对矩形1，在矩形1中确定位于矩形1与路径搜索区域S1重合的区域中、且到O点的连线与射线OA所成的夹角最小的点，记为C点。计算机根据确定出的C点，以及A点和O点，利用三角形原理，确定C点到O点的连线与射线OA所成的夹角 $\∠\mathrm{AOC}=\arccos \frac{{\mathrm{OA}}^2+{\mathrm{OC}}^2-{\mathrm{AC}}^2}{2\×\mathrm{OA}\×\mathrm{OC}}.$ 类似的，针对矩形2，在矩形2中确定的满足指定条件的点记为D点，确定D点到O点的连线与射线OA所成的夹角 $\∠\mathrm{AOD}=\arccos \frac{{\mathrm{OA}}^2+{\mathrm{OD}}^2-{\mathrm{AD}}^2}{2\×\mathrm{OA}\×\mathrm{OD}}.$

针对矩形1和矩形2分别确定了∠AOC和∠AOD后，如图3所示，∠AOC小于∠AOD，因此按照夹角从小到大的顺序将矩形1和矩形2排序为：矩形1、矩形2。该排序的顺序即为：在路径搜索区域S1中，确定将起始边绕坐标原点顺时针旋转到终止边的过程中，该起始边依次经过的每个障碍区域的先后顺序。

S1042：按照该先后顺序，对所述路径搜索区域中的各障碍区域分别对应的障碍物进行排序。

继续沿用上例，假设矩形1是障碍物1在该坐标系上投影的障碍区域，矩形2是障碍物2在该坐标系上投影的障碍区域，也即矩形1对应障碍物1，矩形2对应障碍物2，则按照步骤S1041确定的先后顺序，将这两个障碍物排序为：障碍物1、障碍物2。

S1043：针对排序后的第一个障碍物，根据第一个障碍物的高度，确定起重机的臂架不与该第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，确定吊装物不与该第一个障碍物发生碰撞时的第一最小吊钩高度。

在本发明实施例中，在起重机回转的过程中，为了保证起重机的臂架不与障碍物发生碰撞，需要起重机进行变幅，使起重机在回转时臂架从障碍物的上方越过。同样的，为了保证吊装物不与障碍物发生碰撞，需要起重机进行卷扬，使吊装物在起重机回转时也从障碍物的上方越过。因此，计算机在确定了各障碍物的排序之后，先针对排序后的第一个障碍物，根据预先输入的该第一个障碍物的高度信息，确定起重机的臂架不与该第一个障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，记为第一最小臂架幅角，确定吊装物不与该第一个障碍物发生碰撞时的最小吊钩高度，记为第一最小吊钩高度。

针对该第一个障碍物确定出的第一最小臂架幅角和第一最小吊钩高度即为：起重机的臂架和吊装物均不与该第一个障碍物发生碰撞时，该起重机的第一个中间姿态。

以下为了描述方便，将针对排序后的第j个障碍物确定出的臂架不与该第j个障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角记为：第j最小臂架幅角，将针对排序后的第j个障碍物确定出的吊装物不与该第j个障碍物发生碰撞时的最小吊钩高度记为：第j最小吊钩高度。

S1044：针对排序后的第j个障碍物，根据针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角和第j-1最小吊钩高度，确定起重机的臂架和吊装物均不与该第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角和第j最小吊钩高度，j不小于2。

在本发明实施例中，为了遵循原则一，也即在回转过程中不变幅不卷扬，以提高现场作业的安全性，通过步骤S1043针对排序后的第一个障碍物确定出第一最小臂架幅角和第一最小吊钩高度后，在针对后续的第j个障碍物确定第j最小臂架幅角和第j最小吊钩高度时，均要根据针对前一个障碍物，也即根据针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角和第j-1最小吊钩高度进行确定，用以尽量使第j最小臂架幅角与第j-1最小臂架幅角相同，使第j最小吊钩高度与第j-1最小吊钩高度相同，也即尽量做到回转过程中不变幅不卷扬。

具体的，针对排序后的第j个障碍物，可以采用下述步骤A~F，确定起重机的臂架和吊装物均不与该第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角和第j最小吊钩高度，j不小于2：

步骤A、根据第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角，判断起重机的臂架在保持第j-1最小臂架幅角的情况下是否会与第j个障碍物发生碰撞，若是，则执行步骤B，否则执行步骤C；

步骤B、确定起重机的臂架不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，执行步骤D；

步骤C、将起重机的臂架不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角确定为该第j-1最小臂架幅角，执行步骤D；

步骤D、根据第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小吊钩高度，判断起重机在保持第j-1最小吊钩高度的情况下，吊装物是否会与第j个障碍物发生碰撞，若是，则执行步骤E，否则，执行步骤F；

步骤E、确定吊装物不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度；

步骤F、将吊装物不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度确定为第j-1最小吊钩高度。

由上述步骤A~C可以看出，对于第j个障碍物，如果起重机的臂架在保持针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角的情况下，不会与第j个障碍物发生碰撞，则保持第j-1最小臂架幅角不变，即，第j最小臂架幅角与第j-1最小臂架幅角相同，否则，需要确定臂架不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角。

由上述步骤D~F可以看出，对于第j个障碍物，如果吊装物在保持针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小吊钩高度的情况下，不会与第j个障碍物发生碰撞，则保持第j-1最小吊钩高度不变，即，第j最小吊钩高度与第j-1最小吊钩高度相同，否则，需要确定吊装物不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度。

同样的，针对该第j个障碍物确定出的第j最小臂架幅角和第j最小吊钩高度即为：起重机的臂架和吊装物均不与该第j个障碍物发生碰撞时，该起重机的第j个中间姿态。

采用上述方法，针对路径搜索区域中的每个障碍物都确定出相应的中间姿态后，可以将确定出的每个中间姿态保存在一个姿态集中，以备后续确定吊装路径时使用。

进一步的，由于起重机的臂架幅角制约着最大吊钩高度，因此在上述步骤S1043中，计算机在针对第一个障碍物确定第一最小臂架幅角和第一最小吊钩高度时，如果起重机在第一最小臂架幅角的条件下所能达到的最大吊钩高度不大于该第一最小吊钩高度，则需要重新确定第一最小臂架幅角。

具体的，在通过步骤S1043确定出第一最小臂架幅角和第一最小吊钩高度后，计算机确定起重机的臂架在该第一最小臂架幅角条件下的第一最大吊钩高度，当第一最小吊钩高度大于第一最大吊钩高度时，重新确定起重机的臂架不与第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，重新确定的第一最小臂架幅角为：起重机的臂架在该第一最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角。

类似的，针对排序后的第j个障碍物（j大于2），在通过上述步骤A~F确定第j最小臂架幅角和第j最小吊钩高度时，如果起重机在第j最小臂架幅角的条件下所能达到的最大吊钩高度不大于该第j最小吊钩高度，则需要重新确定第j最小臂架幅角。

具体的，针对排序后的第j个障碍物，通过上述步骤A~F确定第j最小臂架幅角和第j最小吊钩高度之后，还要执行下述步骤G~H：

步骤G、确定起重机的臂架在第j最小臂架幅角条件下的第j最大吊钩高度；

步骤H、在第j最小吊钩高度大于第j最大吊钩高度时，重新确定起重机的臂架不与第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，重新确定的第j最小臂架幅角为：起重机的臂架在该第j最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角。

通过上述方法，可以保证针对每个障碍物确定出的最小臂架幅角和最小吊钩高度都是起重机在其自身条件下同时所能达到的臂架幅角和吊钩高度，从而可以保证后续确定出的吊装路径的可行性。

以上是本发明实施例提供的通过计算机确定起重机的初始姿态、结束姿态，以及每个中间姿态的方法。

特殊的，在上述确定起重机的初始姿态的过程中，可能会存在起吊点到回转中心的连线之间存在障碍物的特殊情况，也即，如图3所示的起始边（射线OA）会经过某个障碍区域，此时，在执行图1所示的步骤S104之前，计算机还要根据该起始边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定起重机的臂架不与该起始边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为初始最小臂架幅角，并确定初始臂架幅角不小于该初始最小臂架幅角。其中，将不考虑该起始边所经过的障碍区域对应的障碍物时确定出的初始臂架幅角记为F₀，将考虑臂架不与该起始边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时确定出的初始最小臂架幅角记为F_{0_k}，如果F_{0_k}大于F₀，则此时无法确定出可行的吊装路径，从而无需在执行后续步骤，需要改变起重机的回转中心的位置，并基于改变后的位置重新确定吊装路径。

类似的，在上述确定起重机的结束姿态的过程中，可能会存在就位点到回转中心的连线之间存在障碍物的特殊情况，也即，如图3所示的终止边（射线OB）会经过某个障碍区域，此时，在执行图1所示的步骤S104之前，计算机还要根据该终止边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定起重机的臂架不与该终止边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为结束最小臂架幅角，并确定结束臂架幅角不小于该结束最小臂架幅角。其中，将不考虑该终止边所经过的障碍区域对应的障碍物时确定出的结束臂架幅角记为F_end，将考虑臂架不与该终止边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时确定出的结束最小臂架幅角记为F_{end_k}，如果F_{end_k}大于F_end，则此时无法确定出可行的吊装路径，从而无需在执行后续步骤，需要改变起重机的回转中心的位置，并基于改变后的位置重新确定吊装路径。

需要说明的是，如果出现上述特殊的情况，也即起始边经过某个障碍区域，或者终止边经过某个障碍区域，则通过图4所示的方法确定每个中间姿态时，步骤S1042中按照先后顺序对路径搜索区域中的各障碍区域分别对应的障碍物进行排序时，排序的障碍物中不包括起始边所经过的障碍区域对应的障碍物，也不包括终止边所经过的障碍区域对应的障碍物。

另外，考虑到在吊装现场可能会存在某些特殊的障碍物，对于这些特殊的障碍物，则不允许起重机的臂架从这些特殊的障碍物上方越过，也不允许吊装物从这些特殊的障碍物上方越过。因此，在上述确定起重机的中间姿态的过程中，对于这些特殊的障碍物，可直接将这些特殊的障碍物的高度设置为一个指定的高度值，该指定的高度值需设置为大于起重机在臂架幅角最大情况下的最大吊钩高度，也即该指定的高度值大于该起重机在其自身条件下所能达到极限吊钩高度。例如，在向计算机输入障碍物的信息时，可将这些特殊的障碍物的高度直接设置为无穷大。对这些特殊的障碍物的高度设置完毕后，则可以通过图4所示的方法针对每个障碍物确定起重机的中间姿态。

在本发明实施例中，根据吊装现场的实际工况，采用上述方法确定了起重机的初始姿态、结束姿态以及每个中间姿态后，据此确定起重机的吊装路径的方法具体为：在分别针对路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小臂架幅角中，选择出最小臂架幅角的最大值，在分别针对路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小吊钩高度中，选择出最小吊钩高度的最大值，根据选择出的最小臂架幅角的最大值、最小吊钩高度的最大值，以及初始姿态（包括初始臂架幅角和最大初始吊钩高度）和结束姿态（包括结束臂架幅角和结束吊钩高度）确定吊装路径。

其中，确定出的吊装路径包括以下四种：

第一种、当初始臂架幅角大于最小臂架幅角的最大值、且初始臂架幅角与结束臂架幅角相等时，或者，当初始臂架幅角不大于最小臂架幅角的最大值、且最大初始吊钩高度不大于最小吊钩高度的最大值、且初始臂架幅角与结束臂架幅角相等时，将起重机吊装该吊装物的吊装路径确定为：在起吊点，起重机以初始臂架幅角吊装该吊装物，将该吊装物卷扬至最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至起重机的臂架与终止边重合，起重机将该吊装物卷扬至结束吊钩高度，该吊装物到达就位点；

第二种、当初始臂架幅角大于最小臂架幅角的最大值、且初始臂架幅角与结束臂架幅角不相等时，或者，当初始臂架幅角不大于最小臂架幅角的最大值、且最大初始吊钩高度不大于最小吊钩高度的最大值、且初始臂架幅角与结束臂架幅角不相等时，将起重机吊装该吊装物的吊装路径确定为：在起吊点，起重机以初始臂架幅角吊装该吊装物，将该吊装物卷扬至最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至起重机的臂架与终止边重合，起重机将当前的臂架幅角变幅为结束臂架幅角，将该吊装物卷扬至结束吊钩高度，该吊装物到达就位点；

第三种、当初始臂架幅角不大于最小臂架幅角的最大值、且最大初始吊钩高度大于最小吊钩高度的最大值、且最小臂架幅角的最大值与结束臂架幅角相等时，将起重机吊装该吊装物的吊装路径确定为：在起吊点，起重机以初始臂架幅角吊装吊装物，将该吊装物卷扬至最大初始吊钩高度，起重机将当前的臂架幅角变幅为最小臂架幅角的最大值，再将该吊装物卷扬至最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至起重机的臂架与终止边重合，起重机将该吊装物卷扬至结束吊钩高度，该吊装物到达就位点；

第四种、当初始臂架幅角不大于最小臂架幅角的最大值、且最大初始吊钩高度大于最小吊钩高度的最大值、且最小臂架幅角的最大值与结束臂架幅角不相等时，将起重机吊装该吊装物的吊装路径确定为：在起吊点，起重机以初始臂架幅角吊装该吊装物，将该吊装物卷扬至最大初始吊钩高度，起重机将当前的臂架幅角变幅为最小臂架幅角的最大值，再将该吊装物卷扬至最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至起重机的臂架与终止边重合，起重机将当前的臂架幅角变幅为结束臂架幅角，将该吊装物卷扬至结束吊钩高度，该吊装物到达就位点。

当然，在采用上述方法确定出吊装路径时，需要确定选择出的最小臂架幅角的最大值和最小吊钩高度的最大值都是该起重机在其自身条件下同时所能达到的，如果不能达到，则此时无法确定出可行的吊装路径，需要在其他路径搜索区域中重新确定吊装路径，或者改变起重机的回转中心的位置，并基于改变后的位置重新确定吊装路径。

由上述确定出的四种吊装路径可见，根据本发明实施例中确定出的吊装路径，起重机在回转过程中不变幅不卷扬，仅在起吊点和就位点进行变幅和卷扬动作，满足原则一，并且，起重机在起吊点和就位点进行变幅时，尽可能的进行了低空变幅，满足原则二。因此，后续根据本发明实施例确定出的吊装路径进行吊装作业时，可以有效的提高现场作业的安全性。

本发明实施例提供的上述确定吊装路径的方法适用于各种类型的起重机。例如，当起重机的臂架仅由主臂构成时，上述方法中的臂架幅角指的是主臂与水平面的夹角；当起重机的臂架由主臂和副臂构成时，由于副臂与主臂的夹角一般固定为0度或15度或30度，因此此时上述方法中的臂架幅角仍是主臂与水平面的夹角；当起重机的臂架由主臂和塔臂构成时，由于主臂与水平面的夹角是固定的，而塔臂与主臂的夹角可以通过变幅而改变，因此此时上述方法中的臂架幅角是塔臂与主臂的夹角。

以上是本发明实施例提供的确定吊装路径的方法，基于同样的思路，本发明实施例还提供一种确定吊装路径的装置，如图5所示。

图5为本发明实施例提供的确定吊装路径的装置结构示意图，具体包括：

区域确定模块501，用于确定起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，并在所述作业区域中确定路径搜索区域；

初始姿态确定模块502，用于在所述路径搜索区域中，根据所述起重机的回转中心和吊装物的起吊点，确定所述起重机从所述起吊点开始吊装所述吊装物时的初始臂架幅角，以及所述起重机在所述初始臂架幅角条件下的最大初始吊钩高度；

结束姿态确定模块503，用于根据所述起重机的回转中心和所述吊装物的就位点，确定所述起重机将所述吊装物吊装到所述就位点时的结束臂架幅角以及结束吊钩高度；

中间姿态确定模块504，用于针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度；

路径确定模块505，用于根据确定的初始臂架幅角、最大初始吊钩高度、结束臂架幅角、结束吊钩高度，以及分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定的最小臂架幅角和最小吊钩高度，确定所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径。

所述区域确定模块501具体用于，在水平面上以所述起重机的回转中心为坐标原点建立坐标系，在所述坐标系中，确定以所述坐标原点为中心、外径为所述起重机的最大工作半径、内径为所述起重机的最小工作半径的环形区域，将所述环形区域确定为所述起重机在水平面上投影的作业区域。

所述区域确定模块501具体用于，确定各障碍物在所述坐标系上的投影，并对各障碍物在所述坐标系上的投影进行规则化处理，将经过规则化处理的投影作为各障碍物在水平面上投影的障碍区域。

所述区域确定模块501具体用于，在所述坐标系中，确定以所述坐标原点为起点、经过吊装物的起吊点的射线，作为起始边；确定以所述坐标原点为起点、经过所述吊装物的就位点的射线，作为终止边；针对不同的旋转方向，确定以该旋转方向将所述起始边绕所述坐标原点旋转到所述终止边的过程中，所述起始边在所述作业区域中扫过的区域，作为确定出的一个路径搜索区域，其中，旋转方向包括：顺时针旋转方向和逆时针旋转方向。

所述中间姿态确定模块504具体包括：

第一确定单元5041，用于在确定出的路径搜索区域中，确定将所述起始边绕所述坐标原点旋转到所述终止边的过程中，所述起始边依次经过的每个障碍区域的先后顺序；按照所述先后顺序，对所述路径搜索区域中的各障碍区域分别对应的障碍物进行排序；针对排序后的第一个障碍物，根据所述第一个障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，确定所述吊装物不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小吊钩高度；

第二确定单元5042，用于针对排序后的第j个障碍物，执行：根据所述第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角，判断所述起重机的臂架在保持所述第j-1最小臂架幅角的情况下是否会与所述第j个障碍物发生碰撞，若是，则确定所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，否则，将所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角确定为所述第j-1最小臂架幅角；根据所述第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小吊钩高度，判断所述起重机在保持所述第j-1最小吊钩高度的情况下，所述吊装物是否会与所述第j个障碍物发生碰撞，若是，则确定所述吊装物不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度，否则，将所述吊装物不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度确定为所述第j-1最小吊钩高度；其中，j不小于2。

所述第一确定单元5041还用于，确定所述起重机的臂架在所述第一最小臂架幅角条件下的第一最大吊钩高度；在所述第一最小吊钩高度大于所述第一最大吊钩高度时，重新确定所述起重机的臂架不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，重新确定的第一最小臂架幅角为：所述起重机的臂架在所述第一最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角；

所述第二确定单元5042还用于，确定所述起重机的臂架在所述第j最小臂架幅角条件下的第j最大吊钩高度；在所述第j最小吊钩高度大于所述第j最大吊钩高度时，重新确定所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，重新确定的第j最小臂架幅角为：所述起重机的臂架在所述第j最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角。

所述初始姿态确定模块502具体用于，当所述起始边经过障碍区域时，根据所述起始边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述起始边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为初始最小臂架幅角，并确定所述初始臂架幅角不小于所述初始最小臂架幅角；

所述结束姿态确定模块503具体用于，当所述终止边经过障碍区域时，根据所述终止边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述终止边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为结束最小臂架幅角，并确定所述结束臂架幅角不小于所述结束最小臂架幅角。

所述路径确定模块505具体包括：

最大值确定单元5051，用于在分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小臂架幅角中，选择出最小臂架幅角的最大值；在分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小吊钩高度中，选择出最小吊钩高度的最大值；

第一路径确定单元5052，用于当所述初始臂架幅角大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角相等时，或者，当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度不大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

第二路径确定单元5053，用于当所述初始臂架幅角大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角不相等时，或者，当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度不大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角不相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述结束臂架幅角，将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

第三路径确定单元5054，用于当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述最小臂架幅角的最大值与所述结束臂架幅角相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最大初始吊钩高度，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述最小臂架幅角的最大值，再将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

第四路径确定单元5055，用于当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述最小臂架幅角的最大值与所述结束臂架幅角不相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最大初始吊钩高度，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述最小臂架幅角的最大值，再将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述结束臂架幅角，将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度。

上述确定吊装路径的装置可以位于计算机中，具体可以采用计算机程序实现。

本发明实施例提供一种确定吊装路径的方法及装置，该方法根据吊装物的起吊点、就位点，以及起重机的回转中心，确定起重机在起吊点吊装该吊装物的初始姿态以及在就位点吊装该吊装物的结束姿态，并针对每个障碍物投影的障碍区域，确定起重机的臂架以及该吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的中间姿态，最后根据初始姿态、结束姿态以及各个中间姿态，确定吊装路径。由于上述方法充分根据每个障碍物对吊装路径的影响来确定吊装路径，因此相比于根据操作人员的经验人工确定吊装路径的方法，有效的提高了确定吊装路径的准确性，从而提高了现场作业的安全性。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种确定吊装路径的方法，其特征在于，包括：

确定起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，并在所述作业区域中确定路径搜索区域；

在所述路径搜索区域中，根据所述起重机的回转中心和吊装物的起吊点，确定所述起重机从所述起吊点开始吊装所述吊装物时的初始臂架幅角，以及所述起重机在所述初始臂架幅角条件下的最大初始吊钩高度；

根据所述起重机的回转中心和所述吊装物的就位点，确定所述起重机将所述吊装物吊装到所述就位点时的结束臂架幅角以及结束吊钩高度；

针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度；

根据确定的初始臂架幅角、最大初始吊钩高度、结束臂架幅角、结束吊钩高度，以及分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定的最小臂架幅角和最小吊钩高度，确定所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，确定起重机在水平面上投影的作业区域，具体包括：

在水平面上以所述起重机的回转中心为坐标原点建立坐标系；

在所述坐标系中，确定以所述坐标原点为中心、外径为所述起重机的最大工作半径、内径为所述起重机的最小工作半径的环形区域；

将所述环形区域确定为所述起重机在水平面上投影的作业区域。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定各障碍物在水平面上投影的障碍区域，具体包括：

确定各障碍物在所述坐标系上的投影，并对各障碍物在所述坐标系上的投影进行规则化处理，将经过规则化处理的投影作为各障碍物在水平面上投影的障碍区域。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述作业区域中确定路径搜索区域，具体包括：

在所述坐标系中，确定以所述坐标原点为起点、经过吊装物的起吊点的射线，作为起始边；

确定以所述坐标原点为起点、经过所述吊装物的就位点的射线，作为终止边；

针对不同的旋转方向，确定以该旋转方向将所述起始边绕所述坐标原点旋转到所述终止边的过程中，所述起始边在所述作业区域中扫过的区域，作为确定出的一个路径搜索区域，其中，旋转方向包括：顺时针旋转方向和逆时针旋转方向。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度，具体包括：

在确定出的路径搜索区域中，确定将所述起始边绕所述坐标原点旋转到所述终止边的过程中，所述起始边依次经过的每个障碍区域的先后顺序；

按照所述先后顺序，对所述路径搜索区域中的各障碍区域分别对应的障碍物进行排序；

针对排序后的第一个障碍物，根据所述第一个障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，确定所述吊装物不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小吊钩高度；

针对排序后的第j个障碍物，执行下述步骤A~F，其中，j不小于2：

步骤A、根据所述第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角，判断所述起重机的臂架在保持所述第j-1最小臂架幅角的情况下是否会与所述第j个障碍物发生碰撞，若是，则执行步骤B，否则执行步骤C；

步骤B、确定所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，执行步骤D；

步骤C、将所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角确定为所述第j-1最小臂架幅角，执行步骤D；

步骤D、根据所述第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小吊钩高度，判断所述起重机在保持所述第j-1最小吊钩高度的情况下，所述吊装物是否会与所述第j个障碍物发生碰撞，若是，则执行步骤E，否则，执行步骤F；

步骤E、确定所述吊装物不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度；

步骤F、将所述吊装物不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度确定为所述第j-1最小吊钩高度。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，针对排序后的第j个障碍物，执行步骤A~F之前，所述方法还包括：

确定所述起重机的臂架在所述第一最小臂架幅角条件下的第一最大吊钩高度；

在所述第一最小吊钩高度大于所述第一最大吊钩高度时，重新确定所述起重机的臂架不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，重新确定的第一最小臂架幅角为：所述起重机的臂架在所述第一最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角；

针对排序后的第j个障碍物，执行所述步骤E之后，还包括：

执行下述步骤G~H：

步骤G、确定所述起重机的臂架在所述第j最小臂架幅角条件下的第j最大吊钩高度；

步骤H、在所述第j最小吊钩高度大于所述第j最大吊钩高度时，重新确定所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，重新确定的第j最小臂架幅角为：所述起重机的臂架在所述第j最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述起始边经过障碍区域时，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度之前，所述方法还包括：

根据所述起始边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述起始边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为初始最小臂架幅角，并确定所述初始臂架幅角不小于所述初始最小臂架幅角；

当所述终止边经过障碍区域时，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度之前，所述方法还包括：

根据所述终止边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述终止边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为结束最小臂架幅角，并确定所述结束臂架幅角不小于所述结束最小臂架幅角。

8.如权利要求5~7任一所述的方法，其特征在于，确定所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径，具体包括：

在分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小臂架幅角中，选择出最小臂架幅角的最大值；

在分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小吊钩高度中，选择出最小吊钩高度的最大值；

当所述初始臂架幅角大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角相等时，或者，当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度不大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

当所述初始臂架幅角大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角不相等时，或者，当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度不大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角不相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述结束臂架幅角，将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述最小臂架幅角的最大值与所述结束臂架幅角相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最大初始吊钩高度，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述最小臂架幅角的最大值，再将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述最小臂架幅角的最大值与所述结束臂架幅角不相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最大初始吊钩高度，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述最小臂架幅角的最大值，再将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述结束臂架幅角，将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度。

9.一种确定吊装路径的装置，其特征在于，包括：

区域确定模块，用于确定起重机在水平面上投影的作业区域以及各障碍物在水平面上投影的障碍区域，并在所述作业区域中确定路径搜索区域；

初始姿态确定模块，用于在所述路径搜索区域中，根据所述起重机的回转中心和吊装物的起吊点，确定所述起重机从所述起吊点开始吊装所述吊装物时的初始臂架幅角，以及所述起重机在所述初始臂架幅角条件下的最大初始吊钩高度；

结束姿态确定模块，用于根据所述起重机的回转中心和所述吊装物的就位点，确定所述起重机将所述吊装物吊装到所述就位点时的结束臂架幅角以及结束吊钩高度；

中间姿态确定模块，用于针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域，确定所述起重机的臂架以及所述吊装物均不与该障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角和最小吊钩高度；

路径确定模块，用于根据确定的初始臂架幅角、最大初始吊钩高度、结束臂架幅角、结束吊钩高度，以及分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定的最小臂架幅角和最小吊钩高度，确定所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径。

10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述区域确定模块具体用于，在水平面上以所述起重机的回转中心为坐标原点建立坐标系，在所述坐标系中，确定以所述坐标原点为中心、外径为所述起重机的最大工作半径、内径为所述起重机的最小工作半径的环形区域，将所述环形区域确定为所述起重机在水平面上投影的作业区域。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述区域确定模块具体用于，确定各障碍物在所述坐标系上的投影，并对各障碍物在所述坐标系上的投影进行规则化处理，将经过规则化处理的投影作为各障碍物在水平面上投影的障碍区域。

12.如权利要求10所述的装置，其特征在于，所述区域确定模块具体用于，在所述坐标系中，确定以所述坐标原点为起点、经过吊装物的起吊点的射线，作为起始边；确定以所述坐标原点为起点、经过所述吊装物的就位点的射线，作为终止边；针对不同的旋转方向，确定以该旋转方向将所述起始边绕所述坐标原点旋转到所述终止边的过程中，所述起始边在所述作业区域中扫过的区域，作为确定出的一个路径搜索区域，其中，旋转方向包括：顺时针旋转方向和逆时针旋转方向。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述中间姿态确定模块具体包括：

第一确定单元，用于在确定出的路径搜索区域中，确定将所述起始边绕所述坐标原点旋转到所述终止边的过程中，所述起始边依次经过的每个障碍区域的先后顺序；按照所述先后顺序，对所述路径搜索区域中的各障碍区域分别对应的障碍物进行排序；针对排序后的第一个障碍物，根据所述第一个障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，确定所述吊装物不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小吊钩高度；

第二确定单元，用于针对排序后的第j个障碍物，执行：根据所述第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小臂架幅角，判断所述起重机的臂架在保持所述第j-1最小臂架幅角的情况下是否会与所述第j个障碍物发生碰撞，若是，则确定所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，否则，将所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角确定为所述第j-1最小臂架幅角；根据所述第j个障碍物的高度，以及针对第j-1个障碍物确定出的第j-1最小吊钩高度，判断所述起重机在保持所述第j-1最小吊钩高度的情况下，所述吊装物是否会与所述第j个障碍物发生碰撞，若是，则确定所述吊装物不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度，否则，将所述吊装物不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小吊钩高度确定为所述第j-1最小吊钩高度；其中，j不小于2。

14.如权利要求13所述的装置，其特征在于，所述第一确定单元还用于，确定所述起重机的臂架在所述第一最小臂架幅角条件下的第一最大吊钩高度；在所述第一最小吊钩高度大于所述第一最大吊钩高度时，重新确定所述起重机的臂架不与所述第一个障碍物发生碰撞时的第一最小臂架幅角，重新确定的第一最小臂架幅角为：所述起重机的臂架在所述第一最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角；

所述第二确定单元还用于，确定所述起重机的臂架在所述第j最小臂架幅角条件下的第j最大吊钩高度；在所述第j最小吊钩高度大于所述第j最大吊钩高度时，重新确定所述起重机的臂架不与所述第j个障碍物发生碰撞时的第j最小臂架幅角，重新确定的第j最小臂架幅角为：所述起重机的臂架在所述第j最小吊钩高度条件下的最小臂架幅角。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述初始姿态确定模块具体用于，当所述起始边经过障碍区域时，根据所述起始边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述起始边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为初始最小臂架幅角，并确定所述初始臂架幅角不小于所述初始最小臂架幅角；

所述结束姿态确定模块具体用于，当所述终止边经过障碍区域时，根据所述终止边所经过的障碍区域对应的障碍物的高度，确定所述起重机的臂架不与所述终止边所经过的障碍区域对应的障碍物发生碰撞时的最小臂架幅角，作为结束最小臂架幅角，并确定所述结束臂架幅角不小于所述结束最小臂架幅角。

16.如权利要求13~15任一所述的装置，其特征在于，所述路径确定模块具体包括：

最大值确定单元，用于在分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小臂架幅角中，选择出最小臂架幅角的最大值；在分别针对所述路径搜索区域中的每个障碍区域确定出的最小吊钩高度中，选择出最小吊钩高度的最大值；

第一路径确定单元，用于当所述初始臂架幅角大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角相等时，或者，当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度不大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

第二路径确定单元，用于当所述初始臂架幅角大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角不相等时，或者，当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度不大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述初始臂架幅角与所述结束臂架幅角不相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述结束臂架幅角，将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

第三路径确定单元，用于当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述最小臂架幅角的最大值与所述结束臂架幅角相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最大初始吊钩高度，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述最小臂架幅角的最大值，再将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度；

第四路径确定单元，用于当所述初始臂架幅角不大于所述最小臂架幅角的最大值、且所述最大初始吊钩高度大于所述最小吊钩高度的最大值、且所述最小臂架幅角的最大值与所述结束臂架幅角不相等时，将所述起重机吊装所述吊装物的吊装路径确定为：在所述起吊点，所述起重机以所述初始臂架幅角吊装所述吊装物，将所述吊装物卷扬至所述最大初始吊钩高度，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述最小臂架幅角的最大值，再将所述吊装物卷扬至所述最小吊钩高度的最大值，并进行回转，直至所述起重机的臂架与所述终止边重合，所述起重机将当前的臂架幅角变幅为所述结束臂架幅角，将所述吊装物卷扬至所述结束吊钩高度。