CN114634108A - 一种塔吊机器人回转控制方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种塔吊机器人回转控制方法和系统，所述方法包括：控制系统接收回转电机发送的移动指令；根据速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；若回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；若回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；若回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。通过控制速度运动曲线解决运动过程矢量控制的问题。
Description
技术领域
本申请实施例涉及智能塔吊机器人技术领域，具体涉及一种塔吊机器人回转控制方法和系统。
背景技术
在相当多的工业领域，智能机器人已经得到了较大程度的运用，例如在物流、组装生产线等方面。然而，在塔吊等大型工程设施中，尚没有实现完全无人化、自主决策、自动操控的智能机器人。
塔吊机器人进行回转动作控制时，回转控制是塔机的圆周运动控制的部分，由于大臂比较长，产生的力矩比较大，会带来减速刹车的振动摆动等问题。如果塔吊司机在操作控制手柄或者移动终端时，操作幅度过大，尤其是反向操作太急，容易掰断驱动小齿，加上载荷，惯性比较大，控制不稳定。
发明内容
为此，本申请实施例提供一种塔吊机器人回转控制方法和系统，通过控制速度运动曲线解决运动过程矢量控制的问题。
为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
根据本申请实施例的第一方面，提供了一种塔吊机器人回转控制方法，所述方法包括：
控制系统接收回转电机发送的移动指令；所述移动指令携带速度控制曲线；
根据所述速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；
若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；
若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；
若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；
根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩的摆动范围超过预设范围，则利用预控模型控制所述驱动结构，以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，使得在预设范围内提升吊钩高度，以及改变塔臂左右的力使得塔机摆动速度降于设定摆动速度之下。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述塔臂位于设定第一区域，则利用预控模型控制所述驱动结构改变塔臂左右的力，以进行制动。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述塔臂位于设定第二区域，则根据吊钩的实时位置和塔臂的实时位置预测是否将会发生碰撞，若是则利用预控模型控制所述驱动结构改变塔臂左右的力，以进行制动。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩和所述小车的位置偏差大于设定阈值，则利用预控模型控制所述驱动结构以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，将吊钩的摆动控制在正常范围内，同时利用预控模型控制所述驱动结构将回转的偏移角度减少至安全角度范围内。
在一种可能的实施方式中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩和所述小车的位置偏差大于设定阈值，则利用预控模型控制所述驱动结构以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，将吊钩的摆动控制在正常范围内，同时利用预控模型控制所述驱动结构将回转的速度减少至安全速度范围内。
在一种可能的实施方式中，所述预控模型是根据历史数据进行训练得到，所述历史数据包括吊钩和/或小车的运动曲线、停止位置、绳长、力矩和卷扬电机的转动幅度。
根据本申请实施例的第二方面，提供了一种塔吊机器人回转控制系统，所述系统包括：
指令接收模块，用于接收回转电机发送的移动指令；所述移动指令携带速度控制曲线；
回转类型判断模块，用于根据所述速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；
启动回转模块，用于若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；
保持回转模块，用于若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；
停止回转模块，用于若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；
预控模块，用于根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。
根据本申请实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现上述第一方面所述的方法。
根据本申请实施例的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现上述第一方面所述的方法。
综上所述，本申请实施例提供了一种塔吊机器人回转控制方法和系统，通过控制系统接收回转电机发送的移动指令；根据速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。通过控制速度运动曲线解决运动过程矢量控制的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式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示例性的，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，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
图1为本申请实施例提供的一种塔吊机器人回转控制方法流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种塔吊机器人回转控制系统框图；
图3示出了本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；
图4示出了本申请实施例提供的一种计算机可读存储介质的示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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做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。
塔臂是塔机上的运输物料主要部件，它的长度决定了运送的距离，塔臂上面的钢丝绳上设置有小车用来调整运送的起点和落点位置，吊钩是小车下面吊挂物体的吊点，物体通过它的吊挂来从一个地方运到另外一个地方。小车运动时，吊钩会摆动。本申请实施例中的控制曲线是实现对摆动的抑制，以及让吊钩尽量平稳的到达指定位置。
图1示出了本申请实施例提供的一种塔吊机器人回转控制方法，所述方法包括：
步骤101：控制系统接收回转电机发送的移动指令；所述移动指令携带速度控制曲线；
步骤102：根据所述速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；
步骤103：若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；
步骤104：若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；
步骤105：若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点。
步骤106：根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。
在一种可能的实施方式中，在步骤106中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩的摆动范围超过预设范围，则利用预控模型控制所述驱动结构，以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，使得在预设范围内提升吊钩高度，以及改变塔臂左右的力使得塔机摆动速度降于设定摆动速度之下。
控制各个塔机起重臂在水平面上转动至同一角度，并分别作为各个塔机的初始角度；同时，根据各个塔机的地理设置位置、起重臂长度，以及周围地理建筑环境，在水平面上划分第一区域（警告区域）和第二区域（危险区域），警告区域为相邻塔机起重臂在水平面转动区域之间的相交区域，或周围地理建筑所在区域外围预设的缓冲区域，危险区域为相邻吊装塔机起重臂和吊钩绳索之间所设定的最小垂直距离或周围地理建筑物所在区域。
在一种可能的实施方式中，在步骤106中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述塔臂位于设定第一区域，则利用预控模型控制所述驱动结构改变塔臂左右的力，以进行制动。
在一种可能的实施方式中，在步骤106中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述塔臂位于设定第二区域，则根据吊钩的实时位置和塔臂的实时位置预测是否将会发生碰撞，若是则利用预控模型控制所述驱动结构改变塔臂左右的力，以进行制动。
在一种可能的实施方式中，在步骤106中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩和所述小车的位置偏差大于设定阈值，则利用预控模型控制所述驱动结构以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，将吊钩的摆动控制在正常范围内，同时利用预控模型控制所述驱动结构将回转的偏移角度减少至安全角度范围内。
在一种可能的实施方式中，在步骤106中，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩和所述小车的位置偏差大于设定阈值，则利用预控模型控制所述驱动结构以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，将吊钩的摆动控制在正常范围内，同时利用预控模型控制所述驱动结构将回转的速度减少至安全速度范围内。
在一种可能的实施方式中，所述预控模型是根据历史数据进行训练得到，所述历史数据包括吊钩和/或小车的运动曲线、停止位置、绳长、力矩和卷扬电机的转动幅度。
通过上述方法，回转电机的控制系统，根据启动曲线或者匀速曲线或者停止曲线，以及在塔臂与吊钩上安装的姿态传感器发送的实时数据，来控制吊钩的摆动量（方向、大小）和高度进行回转，增加运行的平稳，通过控制速度运动的曲线和改变力的矢量方向，解决运动过程矢量控制的问题。
通过加速和减速曲线来控制吊钩的超范围摆动，必要时改变力的方向和大小，比如提升下落吊钩，改变力的方向和大小，达到稳定摆动的目的，材料的落地也要尽量平稳和避免冲击，整个过程中小车和勾的相对位置传感器给控制系统提供了定位依据，根据实际情况修正控制变量的数据和偏差，实现稳定的闭环控制能力和响应速度尽可能快的问题。
回转运动过程中，控制系统会过滤反转制动时电机正转的状态，保证回转驱动机构特别是齿圈小驱动齿轮轴的安全，防止断轴问题的发生，同时也保护了塔基整体的作业安全。
当吊钩与小车位置偏差较大时，控制系统发现超过的允许范围的时候会自动调整减少回转的偏移角度，有利于保护钢丝绳滑轮组的安全。防止钢丝绳被切断和出槽损坏，通过改变回转速度的方式来抑制下面吊钩的摆动量，使作业更加平稳。
当大风天气出现时，大臂会顺应风向进行调整，并解除回转刹车，也可以用回转的双电机驱动控制模式来分别控制两个回转电机的运动速度和方向来实现更灵活的控制和更好的作业表现。
在塔臂与吊钩上安装姿态传感器，使姿态传感器的传感数据实时反馈给塔机的终端控制系统。
塔机驾驶员通过手动或半自动方式操作启动回转时，终端控制系统通过预设的启动速度曲线，动态控制回转功率，使回转启动速度的变化与启动曲线相匹配，并检测吊钩摆动幅度与高度。
回转在启动过程完成之后，进入匀速运动模式，终端控制系统动态调整功率使得回转运动速度保持不变。
当塔机驾驶员操作停止回转，控制系统控制回转按照预设的停止曲线减速，并检测吊钩摆动幅度与高度，直至停止。或者，回转按照路径规划系统中路径准备停止时，控制系统根据预设曲线提前计算好减速开始位置，使塔机停止后刚好位于路径规划点。
若塔机驾驶员操作塔机反向运行，控制系统同样使用停止曲线减速回转，然后使用启动曲线反向加速回转运行。
在回转运行过程中，若控制系统检测到吊钩的摆动范围超过了预设范围，塔机会降低摆动速度，同时提升吊钩高度，减小吊钩摆动。
综上所述，本申请实施例提供了一种塔吊机器人回转控制方法，通过控制系统接收回转电机发送的移动指令；根据速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；若回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；若回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；若回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。通过控制速度运动曲线解决运动过程矢量控制的问题。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种塔吊机器人回转控制系统，如图2所示，所述系统包括：
指令接收模块201，用于接收回转电机发送的移动指令；所述移动指令携带速度控制曲线；
回转类型判断模块202，用于根据所述速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；
启动回转模块203，用于若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；
保持回转模块204，用于若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；
停止回转模块205，用于若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点。
预控模块206，用于根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的方法对应的电子设备。请参考图3，其示出了本申请的一些实施方式所提供的一种电子设备的示意图。所述电子设备20可以包括：处理器200，存储器201，总线202和通信接口203，所述处理器200、通信接口203和存储器201通过总线202连接；所述存储器201中存储有可在所述处理器200上运行的计算机程序，所述处理器200运行所述计算机程序时执行本申请前述任一实施方式所提供的方法。
其中，存储器201可能包含高速随机存取存储器（RAM：Random Access Memory），也可能还包括非不稳定的存储器（non-volatile memory），例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个物理端口203（可以是有线或者无线）实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。
总线202可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器201用于存储程序，所述处理器200在接收到执行指令后，执行所述程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的所述方法可以应用于处理器200中，或者由处理器200实现。
处理器200可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器200中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器200可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器201，处理器200读取存储器201中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的方法对应的计算机可读存储介质，请参考图4，其示出的计算机可读存储介质为光盘30，其上存储有计算机程序（即程序产品），所述计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施方式所提供的方法。
需要说明的是，所述计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器 (SRAM)、动态随机存取存储器 (DRAM)、其他类型的随机存取存储器 (RAM)、只读存储器 (ROM)、电可擦除可编程只读存储器 (EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。
本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。
需要说明的是：
在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟装置或者其它设备有固有相关。各种通用装置也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类装置所要求的结构是显而易见的。此外，本申请也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本申请的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本申请的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本申请的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本申请的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本申请的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器( DSP )来实现根据本申请实施例的虚拟机的创建装置中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本申请还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本申请的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本申请可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种塔吊机器人回转控制方法，其特征在于，所述方法包括：
控制系统接收回转电机发送的移动指令；所述移动指令携带速度控制曲线；
根据所述速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；
若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；
若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；
若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；
根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩的摆动范围超过预设范围，则利用预控模型控制所述驱动结构，以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，使得在预设范围内提升吊钩高度，以及改变塔臂左右的力使得塔机摆动速度降于设定摆动速度之下。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述塔臂位于设定第一区域，则利用预控模型控制所述驱动结构改变塔臂左右的力，以进行制动。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述塔臂位于设定第二区域，则根据吊钩的实时位置和塔臂的实时位置预测是否将会发生碰撞，若是则利用预控模型控制所述驱动结构改变塔臂左右的力，以进行制动。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩和所述小车的位置偏差大于设定阈值，则利用预控模型控制所述驱动结构以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，将吊钩的摆动控制在正常范围内，同时利用预控模型控制所述驱动结构将回转的偏移角度减少至安全角度范围内。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内，包括：
若所述吊钩和所述小车的位置偏差大于设定阈值，则利用预控模型控制所述驱动结构以通过主卷扬电机的正反转产生吊钩的上下运动力，将吊钩的摆动控制在正常范围内，同时利用预控模型控制所述驱动结构将回转的速度减少至安全速度范围内。
7.如权利要求2至6任一项所述的方法，其特征在于，所述预控模型是根据历史数据进行训练得到，所述历史数据包括吊钩和/或小车的运动曲线、停止位置、绳长、力矩和卷扬电机的转动幅度。
8.一种塔吊机器人回转控制系统，其特征在于，所述系统包括：
指令接收模块，用于接收回转电机发送的移动指令；所述移动指令携带速度控制曲线；
回转类型判断模块，用于根据所述速度控制曲线判断出回转类型并实时监测塔臂与吊钩传送的实时数据；
启动回转模块，用于若所述回转类型是启动回转，则根据启动速度曲线控制驱动结构，以使得所述驱动结构控制吊钩、小车和塔臂完成回转；
保持回转模块，用于若所述回转类型是保持回转，则根据均速曲线控制所述驱动结构回转速度不变；
停止回转模块，用于若所述回转类型是停止回转，则根据停速曲线控制所述驱动结构减速，以使得所述驱动结构控制吊钩摆动幅度与高度趋于零、小车和塔臂静止、塔机位于路径规划点；
预控模块，用于根据所述塔臂传感器与吊钩传感器传送的实时数据利用预控模型维持吊钩的摆动范围、塔臂和小车的位置处于正常范围内。
9.一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器运行所述计算机程序时执行以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令可被处理器执行以实现如权利要求1-7任一项所述的方法。
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Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10268947A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Roland D G Kk | 時変振動機構に用いる制振起動方法 |
| JP2008062661A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Kobelco Cranes Co Ltd | ホイール式作業車 |
| CN102718147A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 三一重工股份有限公司 | 吊钩运动控制系统和塔式起重机 |
| CN102730583A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-17 | 中联重科股份有限公司 | 起重机回转防抖的控制方法和控制装置及起重机 |
| EP2692683A1 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-05 | Control Techniques Ltd | Method of controlling the slewing gear of a slewing crane |
| EP3059382A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-24 | Sandvik Mining and Construction Oy | A mining boom and method of supporting hoses |
| CN108373109A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-08-07 | 南京工业大学 | 一种塔式起重机防摇运行控制方法 |
| CN108383008A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 徐州建机工程机械有限公司 | 塔机超起控制方法及系统 |
| CN111332950A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-26 | 武汉港迪电气有限公司 | 一种臂架式起重机防碰撞控制装置与方法 |
| CN211171276U (zh) * | 2019-12-09 | 2020-08-04 | 浙江三星机电股份有限公司 | 一种用于洗衣机离合器的离合转换传动机构 |
| CN113060662A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-07-02 | 浙江虎霸建设机械有限公司 | 一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法 |
| CN113255626A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-08-13 | 杭州大杰智能传动科技有限公司 | 一种基于扫描图像分析的智能塔吊结构状态检测方法和装置 |
| CN214828333U (zh) * | 2021-04-26 | 2021-11-23 | 恒动(常州)新能源科技有限公司 | 一种风力发电风机塔臂筒的起吊装置 |
| CN113911922A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-01-11 | 杭州大杰智能传动科技有限公司 | 智能塔吊回转全过程状况监测传感方法和系统 |
| CN114261908A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 塔机回转机构的控制方法、装置、设备及计算机存储介质 |
-
2022
- 2022-05-17 CN CN202210533620.6A patent/CN114634108B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10268947A (ja) * | 1997-03-27 | 1998-10-09 | Roland D G Kk | 時変振動機構に用いる制振起動方法 |
| JP2008062661A (ja) * | 2006-09-04 | 2008-03-21 | Kobelco Cranes Co Ltd | ホイール式作業車 |
| CN102718147A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-10 | 三一重工股份有限公司 | 吊钩运动控制系统和塔式起重机 |
| CN102730583A (zh) * | 2012-07-02 | 2012-10-17 | 中联重科股份有限公司 | 起重机回转防抖的控制方法和控制装置及起重机 |
| EP2692683A1 (en) * | 2012-07-31 | 2014-02-05 | Control Techniques Ltd | Method of controlling the slewing gear of a slewing crane |
| EP3059382A1 (en) * | 2015-02-19 | 2016-08-24 | Sandvik Mining and Construction Oy | A mining boom and method of supporting hoses |
| CN108373109A (zh) * | 2018-01-03 | 2018-08-07 | 南京工业大学 | 一种塔式起重机防摇运行控制方法 |
| CN108383008A (zh) * | 2018-03-07 | 2018-08-10 | 徐州建机工程机械有限公司 | 塔机超起控制方法及系统 |
| CN211171276U (zh) * | 2019-12-09 | 2020-08-04 | 浙江三星机电股份有限公司 | 一种用于洗衣机离合器的离合转换传动机构 |
| CN111332950A (zh) * | 2020-02-27 | 2020-06-26 | 武汉港迪电气有限公司 | 一种臂架式起重机防碰撞控制装置与方法 |
| CN113060662A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-07-02 | 浙江虎霸建设机械有限公司 | 一种塔式起重机变幅和回转联动防摇系统及防摇方法 |
| CN214828333U (zh) * | 2021-04-26 | 2021-11-23 | 恒动(常州)新能源科技有限公司 | 一种风力发电风机塔臂筒的起吊装置 |
| CN113255626A (zh) * | 2021-07-14 | 2021-08-13 | 杭州大杰智能传动科技有限公司 | 一种基于扫描图像分析的智能塔吊结构状态检测方法和装置 |
| CN113911922A (zh) * | 2021-09-13 | 2022-01-11 | 杭州大杰智能传动科技有限公司 | 智能塔吊回转全过程状况监测传感方法和系统 |
| CN114261908A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-01 | 深圳市汇川技术股份有限公司 | 塔机回转机构的控制方法、装置、设备及计算机存储介质 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 刘志杰 等: "《海洋工程技术基础》", 29 February 2012, 大连海事大学出版社 * |
| 常红 等: "《港口装卸机械》", 30 June 2000, 大连海事大学出版社 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114634108B (zh) | 2023-06-16 |
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