CN115465794A - 一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法和系统 - Google Patents

一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法和系统 Download PDF

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CN115465794A CN202210977142.8A CN202210977142A CN115465794A CN 115465794 A CN115465794 A CN 115465794A CN 202210977142 A CN202210977142 A CN 202210977142A CN 115465794 A CN115465794 A CN 115465794A
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tower
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crane
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Abstract

本申请提供一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法和系统。该方法包括：在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图；计算三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过虚拟碰撞区域。本申请针对塔吊领域传动产品的各个因素、部件等主体的设计，实现设计冲突的虚拟碰撞检测。

Description

一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法和系统
技术领域
本申请涉及减速机技术领域，尤其涉及一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法和系统。
背景技术
目前，智能塔吊的施工中往往使用减速机来控制塔吊主塔臂的回转动作，当主塔臂的回转遇到碰撞等风险时起到“刹车器”的作用。
然而，目前由于施工场地的限制，两个塔吊的施工区域可能存在部分的重叠区域，如果不能对两个塔吊尤其是主塔臂、吊钩的回转动作做到精确的控制和碰撞监控，就会引发严重的生产安全事故。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提出一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法和系统，本申请能够针对性的解决现有的技术问题。
基于上述目的，本申请提出了一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法，包括：
在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个所述传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；
所述两个临近塔吊包括第一塔吊、第二塔吊，获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点；
计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域。
进一步地，所述在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模，包括：
在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，并启动所有位置传感器；
每个位置传感器采集获取自身的位置数据，将所述位置数据发送给远端服务器；
所述远端服务器根据所述位置数据在空间建模，绘制每个所述塔吊主塔臂及吊钩的三维立体图形，并标记在整个施工场地三维地图上。
进一步地，所述获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径，包括：
获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务；
解析所述塔吊任务，获取每个塔吊的所述主塔臂的回转起始点和回转终点及对应的任务时间；
根据所述主塔臂的回转起始点和回转终点，在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
根据所述任务时间启动每个塔吊的塔吊驱动电机和传动减速机，以驱动塔吊主塔臂按照所述主塔臂回转路径开始所述塔吊任务。
进一步地，所述根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点，包括：
根据所述主塔臂回转路径在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的主塔臂末端的各轨迹点；
根据所述主塔臂回转路径在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的吊钩末端的各轨迹点。
进一步地，所述计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域，包括：
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度相同，则在主塔臂所在水平面上，计算第一塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图和第二塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度不同，并且高度较高塔吊的吊钩高度低于高度较低塔吊的主塔臂，则在主塔臂所在水平面上，计算高度较高塔吊的吊钩的三维轨迹预测图和高度较低塔塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度不同，并且高度较高的塔吊的吊钩高度也高于高度较低的塔吊主塔臂预设距离，则认为两个塔吊之间不存在虚拟碰撞区域。
进一步地，所述根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域，包括：
控制任务优先级较高的塔吊主塔臂按照塔吊任务优先通过所述虚拟碰撞区域，同时通过传动减速机控制任务优先级较低的塔吊主塔臂在临近虚拟碰撞区域的位置减速并停止，当任务优先级较高的塔吊主塔臂离开所述虚拟碰撞区域后再启动任务优先级较低的塔吊主塔臂启动并完成剩余塔吊任务。
进一步地，所述根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域，包括：
如果两个塔吊的任务优先级相同，则控制距离所述虚拟碰撞区域较近的塔吊主塔臂优先通过所述虚拟碰撞区域，同时通过传动减速机控制距离所述虚拟碰撞区域较远的塔吊主塔臂在临近虚拟碰撞区域的位置减速并停止，当距离所述虚拟碰撞区域较近的塔吊主塔臂离开所述虚拟碰撞区域后再启动距离所述虚拟碰撞区域较远的塔吊主塔臂启动并完成剩余塔吊任务。
基于上述目的，本申请还提出了一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测系统，包括：
位置数据获取模块，用于在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个所述传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；
路径计算模块，用于根据所述两个临近塔吊包括第一塔吊、第二塔吊，获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
轨迹预测模块，用于根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点；
虚拟碰撞计算模块，用于计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
传动控制模块，用于根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域。
总的来说，本申请的优势及给用户带来的体验在于：
本申请针对塔吊领域传动产品的各个因素、部件等主体的设计，实现设计冲突的虚拟碰撞检测，提高了塔吊施工的安全性，避免塔吊之间的各种碰撞事故产生。
附图说明
在附图中，除非另外规定，否则贯穿多个附图相同的附图标记表示相同或相似的部件或元素。这些附图不一定是按照比例绘制的。应该理解，这些附图仅描绘了根据本申请公开的一些实施方式，而不应将其视为是对本申请范围的限制。
图1示出本申请的系统架构原理示意图。
图2示出根据本申请实施例的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法的流程图。
图3示出根据本申请一个实施例的第一塔吊和第二塔吊的主塔臂和吊钩位置示意图。
图4示出根据本申请实施例的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测系统的构成图。
图5示出了本申请一实施例所提供的一种电子设备的结构示意图；
图6示出了本申请一实施例所提供的一种存储介质的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
图1示出本申请的系统架构原理示意图。本申请的实施例中，在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图；计算三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过虚拟碰撞区域。
图2示出根据本申请实施例的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法的流程图。如图2所示，该面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法包括：
步骤101：在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个所述传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；具体过程如下：
在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，并启动所有位置传感器；
每个位置传感器采集获取自身的位置数据，将所述位置数据发送给远端服务器；
所述远端服务器根据所述位置数据在空间建模，绘制每个所述塔吊主塔臂及吊钩的三维立体图形，并标记在整个施工场地三维地图上，如图1或3所示。
步骤102：所述两个临近塔吊包括第一塔吊、第二塔吊，获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径，包括：
获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务；本申请中，塔吊可以为远程控制智能塔吊，通过wifi、蓝牙、zigbee等无线通信方式从远端服务器获取控制信号。当图1中的两个塔吊准备开始施工后，远端服务器将具体的塔吊任务，例如吊装、回转、放置等动作以数据传送的方式将命令发送给智能塔吊的控制器。
智能塔吊的控制器在接收到塔吊任务后，解析所述塔吊任务，获取每个塔吊的所述主塔臂的回转起始点和回转终点及对应的任务时间；智能塔吊的任务控制可以根据设置的位置传感器精确到厘米级别，以在预设的地点吊装、回转、放置。执行任务的时间可以根据塔吊任务的紧迫程度人为设定。
服务器可以根据所述主塔臂的回转起始点和回转终点，在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径，并通过液晶显示器等方式显示在大屏幕上，供远端的控制室内的控制人员观看。
随后，根据所述任务时间启动每个塔吊的塔吊驱动电机和传动减速机，以驱动塔吊主塔臂按照所述主塔臂回转路径开始所述塔吊任务。
步骤103：根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点，包括：
根据所述主塔臂回转路径在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的主塔臂末端的各轨迹点；
根据所述主塔臂回转路径在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的吊钩末端的各轨迹点。
本申请中，服务器可以通过液晶显示器等方式将所述施工场地三维地图、第一塔吊、第二塔吊的主塔臂和吊钩的三维轨迹预测图显示在大屏幕上，供远端的控制室内的控制人员观看。
步骤104：计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域，包括：
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度相同，则在主塔臂所在水平面上，计算第一塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图和第二塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域，如图3(a)所示；
本申请中，服务器可以通过液晶显示器等方式将交叉区域通过红色标记、闪烁等方式显示在大屏幕上，供远端的控制室内的控制人员观看。
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度不同，并且高度较高塔吊的吊钩高度低于高度较低塔吊的主塔臂，则在主塔臂所在水平面上，计算高度较高塔吊的吊钩的三维轨迹预测图和高度较低塔塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域，如图3(b)所示。
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度不同，并且高度较高的塔吊的吊钩高度也高于高度较低的塔吊主塔臂预设距离，则认为两个塔吊之间不存在虚拟碰撞区域，如图3(c)所示。
步骤105：根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域。
具体的，例如第一种可能的情况是，当两个塔吊的优先级不同时，控制任务优先级较高的塔吊主塔臂按照塔吊任务优先通过所述虚拟碰撞区域，同时通过传动减速机控制任务优先级较低的塔吊主塔臂在临近虚拟碰撞区域的位置减速并停止，当任务优先级较高的塔吊主塔臂离开所述虚拟碰撞区域后再启动任务优先级较低的塔吊主塔臂启动并完成剩余塔吊任务。如此，可以优先执行任务更紧迫的塔吊任务，提高施工效率。
具体的，例如第二种可能的情况是，如果两个塔吊的任务优先级相同，则控制距离所述虚拟碰撞区域较近的塔吊主塔臂优先通过所述虚拟碰撞区域，同时通过传动减速机控制距离所述虚拟碰撞区域较远的塔吊主塔臂在临近虚拟碰撞区域的位置减速并停止，当距离所述虚拟碰撞区域较近的塔吊主塔臂离开所述虚拟碰撞区域后再启动距离所述虚拟碰撞区域较远的塔吊主塔臂启动并完成剩余塔吊任务。如此，可以优先执行离虚拟碰撞区最近的塔吊任务，提高施工效率。
本申请针对塔吊领域传动产品的各个因素、部件等主体的设计，实现设计冲突的虚拟碰撞检测，提高了塔吊施工的安全性，避免塔吊之间的各种碰撞事故产生。
申请实施例提供了一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测系统，该系统用于执行上述实施例所述的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法，如图4所示，该系统包括：
位置数据获取模块501，用于在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个所述传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；
路径计算模块502，用于根据所述两个临近塔吊包括第一塔吊、第二塔吊，获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
轨迹预测模块503，用于根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点；
虚拟碰撞计算模块504，用于计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
传动控制模块505，用于根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域。
本申请的上述实施例提供的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测系统与本申请实施例提供的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测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。
本申请实施方式还提供一种与前述实施方式所提供的面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法对应的电子设备，以执行上面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法。本申请实施例不做限定。
请参考图5，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。如图5所示，所述电子设备2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面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法。
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。通过至少一个通信接口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面向传动产品设计的虚拟碰撞检测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面向传动产品设计的虚拟碰撞检测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面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法对应的计算机可读存储介质，请参考图6，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面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法。
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面向传动产品设计的虚拟碰撞检测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、虚拟系统或者其它设备有固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统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系统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系统程序(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。在列举了若干系统的单元权利要求中，这些系统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，可轻易想到其各种变化或替换，这些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)

1.一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测方法，其特征在于，包括：
在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个所述传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；
所述两个临近塔吊包括第一塔吊、第二塔吊，获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点；
计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模，包括：
在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，并启动所有位置传感器；
每个位置传感器采集获取自身的位置数据，将所述位置数据发送给远端服务器；
所述远端服务器根据所述位置数据在空间建模，绘制每个所述塔吊主塔臂及吊钩的三维立体图形，并标记在整个施工场地三维地图上。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径，包括：
获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务；
解析所述塔吊任务，获取每个塔吊的所述主塔臂的回转起始点和回转终点及对应的任务时间；
根据所述主塔臂的回转起始点和回转终点，在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
根据所述任务时间启动每个塔吊的塔吊驱动电机和传动减速机，以驱动塔吊主塔臂按照所述主塔臂回转路径开始所述塔吊任务。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，
所述根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点，包括：
根据所述主塔臂回转路径在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的主塔臂末端的各轨迹点；
根据所述主塔臂回转路径在所述施工场地三维地图上绘制第一塔吊、第二塔吊的吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的吊钩末端的各轨迹点。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域，包括：
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度相同，则在主塔臂所在水平面上，计算第一塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图和第二塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度不同，并且高度较高塔吊的吊钩高度低于高度较低塔吊的主塔臂，则在主塔臂所在水平面上，计算高度较高塔吊的吊钩的三维轨迹预测图和高度较低塔塔吊的主塔臂的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
如果第一塔吊和第二塔吊的主塔臂高度不同，并且高度较高的塔吊的吊钩高度也高于高度较低的塔吊主塔臂预设距离，则认为两个塔吊之间不存在虚拟碰撞区域。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域，包括：
控制任务优先级较高的塔吊主塔臂按照塔吊任务优先通过所述虚拟碰撞区域，同时通过传动减速机控制任务优先级较低的塔吊主塔臂在临近虚拟碰撞区域的位置减速并停止，当任务优先级较高的塔吊主塔臂离开所述虚拟碰撞区域后再启动任务优先级较低的塔吊主塔臂启动并完成剩余塔吊任务。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域，包括：
如果两个塔吊的任务优先级相同，则控制距离所述虚拟碰撞区域较近的塔吊主塔臂优先通过所述虚拟碰撞区域，同时通过传动减速机控制距离所述虚拟碰撞区域较远的塔吊主塔臂在临近虚拟碰撞区域的位置减速并停止，当距离所述虚拟碰撞区域较近的塔吊主塔臂离开所述虚拟碰撞区域后再启动距离所述虚拟碰撞区域较远的塔吊主塔臂启动并完成剩余塔吊任务。
8.一种面向传动产品设计的虚拟碰撞检测系统，其特征在于，包括：
位置数据获取模块，用于在两个临近塔吊的主塔臂及吊钩的末端均设置位置传感器，获取每个位置传感器的位置数据，根据所述位置数据在空间建模；其中每个塔吊配备一个传动减速机，每个所述传动减速机连接塔吊驱动电机以控制塔吊主塔臂的回转动作；
路径计算模块，用于根据所述两个临近塔吊包括第一塔吊、第二塔吊，获取第一塔吊、第二塔吊的塔吊任务，根据塔吊任务计算第一塔吊、第二塔吊的主塔臂回转路径；
轨迹预测模块，用于根据所述主塔臂回转路径绘制第一塔吊、第二塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图，并按照预设时间间隔标记所述三维轨迹预测图上的各轨迹点；
虚拟碰撞计算模块，用于计算第一塔吊的主塔臂及吊钩的三维轨迹预测图和第二塔吊的三维轨迹预测图的交叉区域，作为虚拟碰撞区域；
传动控制模块，用于根据塔吊任务的优先级，控制两个传动减速机的工作状态，进而控制两个塔吊主塔臂的回转动作，以使得每个塔吊的主塔臂依次通过所述虚拟碰撞区域。
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，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述程序被处理器执行实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117057055A (zh) * 2023-07-19 2023-11-14 湖北工业大学 基于虚拟运行轨迹的缆机碰撞概率演化分析方法

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