CN112265909A - 随车起重机的力矩控制系统与方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了随车起重机的力矩控制系统与控制方法，其通过获取随车起重机的吊臂伸展状态和作用力状态来确定吊臂的实时力矩信息，并以目标物的起重状态信息和吊臂的额定力矩信息为依据，调整实时力矩的实际大小或者实时力矩的不同参数，以此保证在对目标物进行起重操作过程中能够使得目标物均匀地和平稳地升降，从而改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

Description

随车起重机的力矩控制系统与方法

技术领域

本发明涉及随车起重机的技术领域，特别涉及随车起重机的力矩控制系统与方法。

背景技术

随着基础建设的发展，随车起重机广泛应用于不同场合的工程建设中，随车起重机能够根据实际需要移动到不同位置区域对相应的目标物进行起重操作。在起重过程中，随车起重机是依靠吊臂对应的力矩来将目标物进行起重升降的，而该力矩的大小会直接影响目标物的升降速度和升降平稳性，而吊臂对应纳的力矩决定于吊臂的伸展状态和起重作用力状态。现有技术的随车起重机只能通过吊臂对目标物体施加恒定的力矩，其无法根据目标物体的起重状态和吊臂的额定力矩适应性地调整控制吊臂的实时力矩信息，从而不利于改善对目标物的起重效率和起重平稳性。可见，现有技术需要能够根据实际情况调整随车起重机的吊臂力矩的控制系统和方法。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供随车起重机的力矩控制系统与控制方法，其通过采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息，并获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息，再获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态；可见，该随车起重机的力矩控制系统与控制方法通过获取随车起重机的吊臂伸展状态和作用力状态来确定吊臂的实时力矩信息，并以目标物的起重状态信息和吊臂的额定力矩信息为依据，调整实时力矩的实际大小或者实时力矩的不同参数，以此保证在对目标物进行起重操作过程中能够使得目标物均匀地和平稳地升降，从而改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

本发明提供随车起重机的力矩控制系统，其特征在于，其包括吊臂状态采集模块、实时力矩信息确定模块、实时力矩信息调整模块和力矩参数控制模块；其中，

所述吊臂状态采集模块用于采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息；

所述实时力矩信息确定模块用于对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息；

所述实时力矩信息调整模块用于获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息；

所述力矩参数控制模块用于获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态；

进一步，所述吊臂状态采集模块采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息具体包括：

对所述随车起重机的吊臂进行双目拍摄，以此获得关于所述吊臂当前伸展状态的第一图像和第二图像，并根据所述第一图像和所述第二图像的图像视差，从而生成吊臂伸展状态立体图像，以及采集所述吊臂当前的起重作用力矢量；

以及，

所述实时力矩信息确定模块对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息具体包括：

对所述吊臂伸展状态立体图像进行图像分析处理，以此确定所述吊臂的伸展长度值和所述吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，再根据所述伸展长度值和所述方位角度，确定所述吊臂对应的伸展距离矢量；

再根据所述伸展距离矢量和所述起重作用力矢量，确定所述随车起重机的实时力矩信息；

进一步，所述实时力矩信息调整模块获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息具体：

对所述吊臂当前操作的目标物进行拍摄，以此获得所述目标物的起重过程影像，并对所述起重过程影像进行分析处理，以此确定所述目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息；

并根据所述起重高度变化信息和所述起重位姿变化信息，确定所述目标物的起重平衡状态评价值；

再将所述起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对，若所述起重平衡状态评价值位于所述预设平衡状态评价阈值范围内，则保持所述实时力矩信息不变，否则，调整所述实时力矩信息；

进一步，所述力矩参数控制模块获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态具体包括：

获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩值，并判断调整后的所述实时力矩信息中的实时力矩值是否超过所述额定力矩值的预设百分比例；

若实时力矩值不超过所述额定力矩值的预设百分比例，则保持所述吊臂的伸展距离矢量和起重作用力恒定不变；

若实时力矩值超过所述额定力矩值的预设百分比例，则调整所述吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及所述起重作用力的大小和方向中的至少一者。

本发明还提供随车起重机的力矩控制方法，其特征在于。其包括如下步骤：

步骤S1，采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息；

步骤S2，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息；

步骤S3，获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态；

进一步，在所述步骤S1中，采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息具体包括：

步骤S101，对所述随车起重机的吊臂进行双目拍摄，以此获得关于所述吊臂当前伸展状态的第一图像和第二图像，并根据所述第一图像和所述第二图像的图像视差，从而生成吊臂伸展状态立体图像；

步骤S102，对所述吊臂伸展状态立体图像进行图像分析处理，以此确定所述吊臂的伸展长度值和所述吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，再根据所述伸展长度值和所述方位角度，确定所述吊臂对应的伸展距离矢量；

步骤S103，采集所述吊臂当前的起重作用力矢量，再根据所述伸展距离矢量和所述起重作用力矢量，确定所述随车起重机的实时力矩信息。

进一步，在所述步骤S2中，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息具体包括：

步骤S201A，对所述吊臂当前操作的目标物进行拍摄，以此获得所述目标物的起重过程影像，并对所述起重过程影像进行分析处理，以此确定所述目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息；

步骤S202A，根据所述起重高度变化信息和所述起重位姿变化信息，确定所述目标物的起重平衡状态评价值；

步骤S203A，将所述起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对，若所述起重平衡状态评价值位于所述预设平衡状态评价阈值范围内，则保持所述实时力矩信息不变，否则，调整所述实时力矩信息。

进一步，在所述步骤S2中，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息具体包括：

步骤S201B，获取所述吊臂的力矩状态信息和所述吊臂当前所处的外界环境信息；

步骤S202B，根据所述力矩状态信息和所述外界环境信息，并结合下面公式(1)，确定所述吊臂当前的负重力矩Tor：

在上述公式(1)中，P表示所述吊臂当前所述外界环境对应的风压强值，μ表示预设调节系数、且其取值为0.2，S表示所述吊臂的整体受力面积值，H表示所述吊臂的顶部到地面的垂直距离，TopD表示所述吊臂当前施加的力矩，minTop表示所述吊臂在不吊取物体时的力矩，MaxTop表示所述吊臂可施加的最大力矩，θ表示所述吊臂与竖直方向的夹角；

步骤S203B，根据下面公式(2)，确定所述吊臂的调节系数

在上述公式(2)中，L表示所述吊臂的最大长度，LRope表示所述吊臂吊取物体时的实际长度，g表示重力加速度，G表示所述吊臂吊取物体的重量；

再将所述吊臂的实时力矩调整为

进一步，在所述步骤S3中，获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态具体包括：

步骤S301，获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩值，并判断调整后的所述实时力矩信息中的实时力矩值是否超过所述额定力矩值的预设百分比例；

步骤S302，若实时力矩值不超过所述额定力矩值的预设百分比例，则保持所述吊臂的伸展距离矢量和起重作用力恒定不变

步骤S303，若实时力矩值超过所述额定力矩值的预设百分比例，则调整所述吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及所述起重作用力的大小和方向中的至少一者。

相比于现有技术，该随车起重机的力矩控制系统与控制方法通过采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息，并获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息，再获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态；可见，该随车起重机的力矩控制系统与控制方法通过获取随车起重机的吊臂伸展状态和作用力状态来确定吊臂的实时力矩信息，并以目标物的起重状态信息和吊臂的额定力矩信息为依据，调整实时力矩的实际大小或者实时力矩的不同参数，以此保证在对目标物进行起重操作过程中能够使得目标物均匀地和平稳地升降，从而改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的随车起重机的力矩控制系统的结构示意图。

图2为本发明提供的随车起重机的力矩控制方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参阅图1，为本发明实施例提供的随车起重机的力矩控制系统的结构示意图。该随车起重机的力矩控制系统包括吊臂状态采集模块、实时力矩信息确定模块、实时力矩信息调整模块和力矩参数控制模块；其中，

该吊臂状态采集模块用于采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息；

该实时力矩信息确定模块用于对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息；

该实时力矩信息调整模块用于获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息；

该力矩参数控制模块用于获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态。

上述技术方案的有益效果为：该随车起重机的力矩控制系统通过获取随车起重机的吊臂伸展状态和作用力状态来确定吊臂的实时力矩信息，并以目标物的起重状态信息和吊臂的额定力矩信息为依据，调整实时力矩的实际大小或者实时力矩的不同参数，以此保证在对目标物进行起重操作过程中能够使得目标物均匀地和平稳地升降，从而改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

优选地，该吊臂状态采集模块采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息具体包括：

对该随车起重机的吊臂进行双目拍摄，以此获得关于该吊臂当前伸展状态的第一图像和第二图像，并根据该第一图像和该第二图像的图像视差，从而生成吊臂伸展状态立体图像，以及采集该吊臂当前的起重作用力矢量；

以及，

该实时力矩信息确定模块对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息具体包括：

对该吊臂伸展状态立体图像进行图像分析处理，以此确定该吊臂的伸展长度值和该吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，再根据该伸展长度值和该方位角度，确定该吊臂对应的伸展距离矢量；

再根据该伸展距离矢量和该起重作用力矢量，确定该随车起重机的实时力矩信息。

上述技术方案的有益效果为：由于随车起重机在起重过程中会通过将吊臂沿着不同方向延伸到不同的长度并施加不同方向的起重作用力以此对目标物进行起重操作，而通过对吊臂进行双目拍摄并对双目拍摄得到的图像进行分析处理，能够准确地获得该吊臂的伸展长度值和该吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，从而在吊臂当前所处的世界坐标系中确定该吊臂对应的伸展距离矢量，而通过相应的力传感器和陀螺仪等传感器能够快速地检测到吊臂对目标物进行起重操作时对应的起重作用力矢量，再将该伸展距离矢量和该起重作用力矢量进行叉乘能够准确地得到该随车起重机的实时力矩信息，这样能够最大限度地提高实时力矩信息确定的可靠性和简便性。

优选地，该实时力矩信息调整模块获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息具体：

对该吊臂当前操作的目标物进行拍摄，以此获得该目标物的起重过程影像，并对该起重过程影像进行分析处理，以此确定该目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息；

并根据该起重高度变化信息和该起重位姿变化信息，确定该目标物的起重平衡状态评价值；

再将该起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对，若该起重平衡状态评价值位于该预设平衡状态评价阈值范围内，则保持该实时力矩信息不变，否则，调整该实时力矩信息。

上述技术方案的有益效果为：由于当吊臂在起重过程中施加不同的实时力矩时，该目标物的起重高度和起重位姿也会相应地不同，相应地目标物的实际起重平衡状态也会有所不同，而通过构建相应的起重平衡状态模型来对目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息进行分析处理，能够有效地和准确地获得关于该目标物的起重平衡状态评价值，再将该起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对就能够快速地确定该目标物当前是否处于起重平衡状态，并对该实时力矩信息进行适应性的大小调整或者方向调整，从而保证该目标物能够获得平稳的起重操作。

优选地，该力矩参数控制模块获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态具体包括：

获取该随车起重机的吊臂的额定力矩值，并判断调整后的该实时力矩信息中的实时力矩值是否超过该额定力矩值的预设百分比例；

若实时力矩值不超过该额定力矩值的预设百分比例，则保持该吊臂的伸展距离矢量和起重作用力恒定不变；

若实时力矩值超过该额定力矩值的预设百分比例，则调整该吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及该起重作用力的大小和方向中的至少一者。

上述技术方案的有益效果为：由于随车起重机的吊臂能够施加的力矩是存在相应的上限，该上相即为吊臂的额定力矩，当该吊臂的实时力矩接近或者超过其额定力矩，那么该吊臂会存在变形的风险或者该随车起重机会存在整体侧倾的风险，为了保证随车起重机的正常安全运行，需要将该实时力矩值限制在该该额定力矩值的预设百分比例以下，其中该预设百分比例可为但不限于是85％-95％，这样当实时力矩值不超过该额定力矩值的预设百分比例，则无需调整该吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及该起重作用力的大小和方向中的至少一者，以此保持吊臂继续平稳地对目标物进行起重操作，否则，需要调整该吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及该起重作用力的大小和方向中的至少一者，以保证该随车起重机的正常运行，从而最大限度地提高随车起重机的工作安全性。

参阅图2，为本发明实施例提供的随车起重机的力矩控制方法的流程示意图。该随车起重机的力矩控制方法包括如下步骤：

步骤S1，采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息；

步骤S2，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息；

步骤S3，获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态。

上述技术方案的有益效果为：该随车起重机的力矩控制方法通过获取随车起重机的吊臂伸展状态和作用力状态来确定吊臂的实时力矩信息，并以目标物的起重状态信息和吊臂的额定力矩信息为依据，调整实时力矩的实际大小或者实时力矩的不同参数，以此保证在对目标物进行起重操作过程中能够使得目标物均匀地和平稳地升降，从而改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

优选地，在该步骤S1中，采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息具体包括：

步骤S101，对该随车起重机的吊臂进行双目拍摄，以此获得关于该吊臂当前伸展状态的第一图像和第二图像，并根据该第一图像和该第二图像的图像视差，从而生成吊臂伸展状态立体图像；

步骤S102，对该吊臂伸展状态立体图像进行图像分析处理，以此确定该吊臂的伸展长度值和该吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，再根据该伸展长度值和该方位角度，确定该吊臂对应的伸展距离矢量；

步骤S103，采集该吊臂当前的起重作用力矢量，再根据该伸展距离矢量和该起重作用力矢量，确定该随车起重机的实时力矩信息。

上述技术方案的有益效果为：由于随车起重机在起重过程中会通过将吊臂沿着不同方向延伸到不同的长度并施加不同方向的起重作用力以此对目标物进行起重操作，而通过对吊臂进行双目拍摄并对双目拍摄得到的图像进行分析处理，能够准确地获得该吊臂的伸展长度值和该吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，从而在吊臂当前所处的世界坐标系中确定该吊臂对应的伸展距离矢量，而通过相应的力传感器和陀螺仪等传感器能够快速地检测到吊臂对目标物进行起重操作时对应的起重作用力矢量，再将该伸展距离矢量和该起重作用力矢量进行叉乘能够准确地得到该随车起重机的实时力矩信息，这样能够最大限度地提高实时力矩信息确定的可靠性和简便性。

优选地，在该步骤S2中，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息具体包括：

步骤S201A，对该吊臂当前操作的目标物进行拍摄，以此获得该目标物的起重过程影像，并对该起重过程影像进行分析处理，以此确定该目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息；

步骤S202A，根据该起重高度变化信息和该起重位姿变化信息，确定该目标物的起重平衡状态评价值；

步骤S203A，将该起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对，若该起重平衡状态评价值位于该预设平衡状态评价阈值范围内，则保持该实时力矩信息不变，否则，调整该实时力矩信息。

上述技术方案的有益效果为：由于当吊臂在起重过程中施加不同的实时力矩时，该目标物的起重高度和起重位姿也会相应地不同，相应地目标物的实际起重平衡状态也会有所不同，而通过构建相应的起重平衡状态模型来对目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息进行分析处理，能够有效地和准确地获得关于该目标物的起重平衡状态评价值，再将该起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对就能够快速地确定该目标物当前是否处于起重平衡状态，并对该实时力矩信息进行适应性的大小调整或者方向调整，从而保证该目标物能够获得平稳的起重操作。

优选地，在该步骤S2中，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息具体包括：

步骤S201B，获取该吊臂的力矩状态信息和该吊臂当前所处的外界环境信息；

步骤S202B，根据该力矩状态信息和该外界环境信息，并结合下面公式(1)，确定该吊臂当前的负重力矩Tor：

在上述公式(1)中，P表示该吊臂当前该外界环境对应的风压强值，μ表示预设调节系数、且其取值为0.2，S表示该吊臂的整体受力面积值，H表示该吊臂的顶部到地面的垂直距离，TopD表示该吊臂当前施加的力矩，minTop表示该吊臂在不吊取物体时的力矩，MaxTop表示该吊臂可施加的最大力矩，θ表示该吊臂与竖直方向的夹角；

步骤S203B，根据下面公式(2)，确定该吊臂的调节系数

在上述公式(2)中，L表示该吊臂的最大长度，LRope表示该吊臂吊取物体时的实际长度，g表示重力加速度，G表示该吊臂吊取物体的重量；

再将该吊臂的实时力矩调整为

上述技术方案的有益效果为：根据环境因素以及吊臂当前的情况，以及所吊取的重物的情况调节吊臂的实时力矩的大小，从而达到智能调节力矩的效果，使得能够根据目标物体的起重状态和吊臂的额定力矩适应性地调整控制吊臂的实时力矩，从而达到改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

优选地，在该步骤S3中，获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态具体包括：

步骤S301，获取该随车起重机的吊臂的额定力矩值，并判断调整后的该实时力矩信息中的实时力矩值是否超过该额定力矩值的预设百分比例；

步骤S302，若实时力矩值不超过该额定力矩值的预设百分比例，则保持该吊臂的伸展距离矢量和起重作用力恒定不变

步骤S303，若实时力矩值超过该额定力矩值的预设百分比例，则调整该吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及该起重作用力的大小和方向中的至少一者。

上述技术方案的有益效果为：由于随车起重机的吊臂能够施加的力矩是存在相应的上限，该上相即为吊臂的额定力矩，当该吊臂的实时力矩接近或者超过其额定力矩，那么该吊臂会存在变形的风险或者该随车起重机会存在整体侧倾的风险，为了保证随车起重机的正常安全运行，需要将该实时力矩值限制在该该额定力矩值的预设百分比例以下，其中该预设百分比例可为但不限于是85％-95％，这样当实时力矩值不超过该额定力矩值的预设百分比例，则无需调整该吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及该起重作用力的大小和方向中的至少一者，以此保持吊臂继续平稳地对目标物进行起重操作，否则，需要调整该吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及该起重作用力的大小和方向中的至少一者，以保证该随车起重机的正常运行，从而最大限度地提高随车起重机的工作安全性。

从上述实施例的内容可知，该随车起重机的力矩控制系统与控制方法，其通过采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对该吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据该图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定该随车起重机的实时力矩信息，并获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据该起重状态信息，调整该实时力矩信息，再获取该随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的该实时力矩信息与该额定力矩信息之间的大小关系，并根据该大小关系的判断结果，控制该实时力矩信息的参数调整状态；可见，该随车起重机的力矩控制系统与控制方法通过获取随车起重机的吊臂伸展状态和作用力状态来确定吊臂的实时力矩信息，并以目标物的起重状态信息和吊臂的额定力矩信息为依据，调整实时力矩的实际大小或者实时力矩的不同参数，以此保证在对目标物进行起重操作过程中能够使得目标物均匀地和平稳地升降，从而改善对目标物的起重效率和起重平稳性。

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

Claims (9)

1.随车起重机的力矩控制系统，其特征在于，其包括吊臂状态采集模块、实时力矩信息确定模块、实时力矩信息调整模块和力矩参数控制模块；其中，

所述吊臂状态采集模块用于采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息；

所述实时力矩信息确定模块用于对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息；

所述实时力矩信息调整模块用于获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息；

所述力矩参数控制模块用于获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态。

2.如权利要求1所述的随车起重机的力矩控制系统，其特征在于：

所述吊臂状态采集模块采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息具体包括：

对所述随车起重机的吊臂进行双目拍摄，以此获得关于所述吊臂当前伸展状态的第一图像和第二图像，并根据所述第一图像和所述第二图像的图像视差，从而生成吊臂伸展状态立体图像，以及采集所述吊臂当前的起重作用力矢量；

以及，

所述实时力矩信息确定模块对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息具体包括：

对所述吊臂伸展状态立体图像进行图像分析处理，以此确定所述吊臂的伸展长度值和所述吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，再根据所述伸展长度值和所述方位角度，确定所述吊臂对应的伸展距离矢量；再根据所述伸展距离矢量和所述起重作用力矢量，确定所述随车起重机的实时力矩信息。

3.如权利要求2所述的随车起重机的力矩控制系统，其特征在于：

所述实时力矩信息调整模块获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息具体：

对所述吊臂当前操作的目标物进行拍摄，以此获得所述目标物的起重过程影像，并对所述起重过程影像进行分析处理，以此确定所述目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息；

并根据所述起重高度变化信息和所述起重位姿变化信息，确定所述目标物的起重平衡状态评价值；

再将所述起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对，若所述起重平衡状态评价值位于所述预设平衡状态评价阈值范围内，则保持所述实时力矩信息不变，否则，调整所述实时力矩信息。

4.如权利要求3所述的随车起重机的力矩控制系统，其特征在于：

所述力矩参数控制模块获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态具体包括：

获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩值，并判断调整后的所述实时力矩信息中的实时力矩值是否超过所述额定力矩值的预设百分比例；

若实时力矩值不超过所述额定力矩值的预设百分比例，则保持所述吊臂的伸展距离矢量和起重作用力恒定不变；

若实时力矩值超过所述额定力矩值的预设百分比例，则调整所述吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及所述起重作用力的大小和方向中的至少一者。

5.随车起重机的力矩控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

步骤S1，采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息；

步骤S2，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息；

步骤S3，获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态。

6.如权利要求5所述的随车起重机的力矩控制方法，其特征在于：

在所述步骤S1中，采集随车起重机的吊臂伸展状态图像和吊臂作用力状态信息，并对所述吊臂伸展状态图像进行图像分析处理，再根据所述图像分析处理的结果和吊臂作用力状态信息，确定所述随车起重机的实时力矩信息具体包括：

步骤S101，对所述随车起重机的吊臂进行双目拍摄，以此获得关于所述吊臂当前伸展状态的第一图像和第二图像，并根据所述第一图像和所述第二图像的图像视差，从而生成吊臂伸展状态立体图像；

步骤S102，对所述吊臂伸展状态立体图像进行图像分析处理，以此确定所述吊臂的伸展长度值和所述吊臂的着力点相对于预设转动轴的方位角度，再根据所述伸展长度值和所述方位角度，确定所述吊臂对应的伸展距离矢量；

步骤S103，采集所述吊臂当前的起重作用力矢量，再根据所述伸展距离矢量和所述起重作用力矢量，确定所述随车起重机的实时力矩信息。

7.如权利要求6所述的随车起重机的力矩控制方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息具体包括：

步骤S201A，对所述吊臂当前操作的目标物进行拍摄，以此获得所述目标物的起重过程影像，并对所述起重过程影像进行分析处理，以此确定所述目标物的起重高度变化信息和起重位姿变化信息；

步骤S202A，根据所述起重高度变化信息和所述起重位姿变化信息，确定所述目标物的起重平衡状态评价值；

步骤S203A，将所述起重平衡状态评价值与预设平衡状态评价阈值范围进行比对，若所述起重平衡状态评价值位于所述预设平衡状态评价阈值范围内，则保持所述实时力矩信息不变，否则，调整所述实时力矩信息。

8.如权利要求5所述的随车起重机的力矩控制方法，其特征在于：

在所述步骤S2中，获取吊臂当前操作的目标物的起重状态信息，并根据所述起重状态信息，调整所述实时力矩信息具体包括：

步骤S201B，获取所述吊臂的力矩状态信息和所述吊臂当前所处的外界环境信息；

步骤S202B，根据所述力矩状态信息和所述外界环境信息，并结合下面公式(1)，确定所述吊臂当前的负重力矩Tor：

在上述公式(1)中，P表示所述吊臂当前所述外界环境对应的风压强值，μ表示预设调节系数、且其取值为0.2，S表示所述吊臂的整体受力面积值，H表示所述吊臂的顶部到地面的垂直距离，TopD表示所述吊臂当前施加的力矩，minTop表示所述吊臂在不吊取物体时的力矩，MaxTop表示所述吊臂可施加的最大力矩，θ表示所述吊臂与竖直方向的夹角；

步骤S203B，根据下面公式(2)，确定所述吊臂的调节系数

在上述公式(2)中，L表示所述吊臂的最大长度，LRope表示所述吊臂吊取物体时的实际长度，g表示重力加速度，G表示所述吊臂吊取物体的重量；

再将所述吊臂的实时力矩调整为

9.如权利要求7所述的随车起重机的力矩控制方法，其特征在于：

在所述步骤S3中，获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩信息，并判断调整后的所述实时力矩信息与所述额定力矩信息之间的大小关系，并根据所述大小关系的判断结果，控制所述实时力矩信息的参数调整状态具体包括：

步骤S301，获取所述随车起重机的吊臂的额定力矩值，并判断调整后的所述实时力矩信息中的实时力矩值是否超过所述额定力矩值的预设百分比例；

步骤S302，若实时力矩值不超过所述额定力矩值的预设百分比例，则保持所述吊臂的伸展距离矢量和起重作用力恒定不变；

步骤S303，若实时力矩值超过所述额定力矩值的预设百分比例，则调整所述吊臂的伸展距离矢量的长度和方向以及所述起重作用力的大小和方向中的至少一者。

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