起重机、起重机小车及其控制方法和装置与流程

本发明涉及起重机控制领域，具体而言，涉及一种起重机、起重机小车及其控制方法和装置。

背景技术

现有技术中，在采用手动式防摇策略的起重机中，需要通过控制手柄输出，以实现起重机的防摇摆。但当操作人员不知道具体在什么位置停车，导致操作人员无法获知何时停止手柄的输出，以停止防摇摆控制，因此无法避免超调。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种起重机、起重机小车及其控制方法和装置，能够使起重机小车在指定的预设点停车且防摇。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种起重机小车控制方法，所述方法包括：依据预设的速度变化曲线控制所述起重机小车的速度，以使所述起重机小车在预设周期内关于预设点往复运动，其中，所述起重机小车距离所述第一预设点的最大距离为所述起重机小车在所述预设周期内的移动阈值，且在任意相邻的两个预设周期中，所述起重机小车在上一预设周期内的移动阀值大于在下一预设周期内的移动阈值。

第二方面，本发明实施例提供了一种起重机小车控制装置，所述装置包括：速度检测模块，用于检测起重机小车的速度；速度控制模块，用于依据预设的速度变化曲线控制所述起重机小车的速度，以使所述起重机小车在预设周期内关于预设点往复运动，其中，所述起重机小车距离所述预设点的最大距离为所述起重机小车在所述预设周期内的移动阈值，且在任意相邻的两个预设周期中，所述起重机小车在上一预设周期内的移动阀值大于在下一预设周期内的移动阈值。

第三方面，本发明实施例提供了一种起重机小车，所述起重机小车包括存储器，用于存储一个或多个程序；处理器。当所述一个或多个程序被所述处理器执行时，实现上述的起重机小车控制方法。

第四方面，本发明实施例提供了一种起重机，所述起重机包括本发明实施例第三方面提供的起重机小车。

相对于现有技术，本发明实施例所提供的一种起重机、起重机小车及其控制方法和装置，通过直接控制起重机小车按照预设的速度变化曲线运动，以使起重机小车在预设周期内关于预设点往复运动，进而使起重机小车挂载的集装箱能够在连续的多个预设周期后停止摇摆，实现起重机的防摇，相比于现有技术，能够使起重机小车在指定的预设点停车且防摇。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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它相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种起重机工作场景示意图；

图2示出了本发明实施例所提供的一种起重机小车的一种示意性结构图；

图3示出了本发明实施例所提供的起重机控制方法的在预设周期内的一种速度变化曲线示意图；

图4示出了本发明实施例所提供的起重机控制方法的在预设周期内的另一种速度变化曲线示意图；

图5示出了本发明实施例所提供的起重机控制方法的在预设周期内的另一种速度变化曲线示意图；

图6示出了本发明实施例所提供的一种起重机小车控制装置的一种示意性结构图。

图中：10-起重机；20-垂线；30-集装箱；40-堆场区域；100-起重机框架；200-起重机小车；210-存储器；220-处理器；230-通信接口；240-起重机小车控制装置；241-速度检测模块；242-速度控制模块；300-吊具。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，图1示出了本发明实施例所提供的一种起重机10工作场景示意图，起重机10架设在堆场区域40上，可沿堆场区域40移动，以调整起重机10的工作区域。起重机10包括起重机框架100、起重机小车200及吊具300，起重机小车200设置在起重机框架100上，可沿起重机框架100移动；吊具300与起重机小车200固定连接，吊具300用于吊装集装箱30，当起重机小车200沿起重机框架100移动时，起重机小车200通过吊具300吊装集装箱30移动，以使集装箱30被下落至堆场区域40内的任一位置。

一般来说，在起重机小车200下方还设置有垂线20，该垂线20与吊具300相配合，用于计算吊具300当前的摇摆角度。

请参阅图2，图2示出了本发明实施例所提供的一种起重机小车200的一种示意性结构图，起重机小车200包括存储器210、处理器220和通信接口230，该存储器210、处理器220和通信接口230，各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。存储器210可用于存储软件程序及模块，如本发明实施例所提供的起重机小车控制装置240对应的程序指令/模块，处理器220通过执行存储在存储器210内的软件程序及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。该通信接口230可用于与其他节点设备进行信令或数据的通信。

其中，存储器210可以是但不限于，随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)，只读存储器(readonlymemory，rom)，可编程只读存储器(programmableread-onlymemory，prom)，可擦除只读存储器(erasableprogrammableread-onlymemory，eprom)，电可擦除只读存储器(electricerasableprogrammableread-onlymemory，eeprom)等。

处理器220可以是一种集成电路芯片，具有信号处理能力。该处理器220可以是通用处理器，包括中央处理器(centralprocessingunit，cpu)、网络处理器(networkprocessor，np)等；还可以是数字信号处理器(digitalsignalprocessing，dsp))、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现成可编程门阵列(field－programmablegatearray，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。

可以理解，图2所示的结构仅为示意，起重机小车200还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

在本发明实施例中，起重机小车200的存储器210中预设有速度变化曲线，当起重机小车200在控制吊具300上吊装的集装箱30的摆动幅度以实现吊具300的防摇摆时，即依据存储器210中预设的速度变化曲线，以使起重机小车200在预设的周期内按照该预设的速度变化曲线关于预设点往复运动。

其中，起重机10在做关于预设点的往复运动时，相邻的两个预设周期所历经的时间长度并不完全相同，预设周期的是由起始时间起算，至起重机小车200历经第二个速度为0的时刻结束，记录起重机小车200运动了一个预设周期；并且，起重机小车200往复运动的过程中，在预设点时的速度大小值最大，起重机小车200在每个预设周期内距离预设点的最大距离为起重机小车200在相应预设周期内的移动阀值，在任意相邻的两个预设周期中，随时时间的推移，起重机小车200在上一预设周期内的移动阀值大于下一预设周期内的移动阀值，也就是说，按照多个连续的预设周期进行控制，随着时间的推移，起重机小车200越来越靠近预设点运动，进而使起重机小车200下挂的吊具300，带动集装箱30实现防摇控制。

可选地，作为一种实施方式，将预设周期的时间段分为连续的第一预设时间段、第二预设时间段及第三预设时间段，即：将预设周期的分为连续的三段，请参阅图3，图3示出了本发明实施例所提供的起重机10控制方法的在预设周期内的一种速度变化曲线示意图，将一个预设周期设定一次调整周期，下面以第一次调整周期为例说明按照该速度变化曲线如何控制起重机小车200的运动。

依据该速度变化曲线，在0≤t<t1范围内的第一预设时间段，控制起重机小车200的速度沿直线变化至第一预设速度。也就是说，在0≤t<t1范围内的第一预设时间段，起重机小车200仍然加速运动，表现为拉着吊具300挂载的集装箱30运动至t1时间点，且加速度保持不变。

相应地，在如图3所示的速度变化曲线中，在t1≤t<t2范围内的第二预设时间段，控制起重机小车200的速度由第一预设速度沿直线变化到第二预设速度。也就是说，在t1≤t<t2范围内的第二预设时间段，起重机小车200仍然加速运动，且在t2时间点，起重机小车200的速度为第二预设速度，其中，第二预设速度与第一预设速度大小相等且方向相反，也就是说，起重机小车200由t1时间点开始反向加速行驶，即起重机小车200在第二预设时间段内的加速度与起重机小车200在第一预设时间段内的加速度方向相反，从速度上的表现即为先由于第一预设速度减速至0然后再加速至第二预设速度，也就是反向加速行驶的过程，且起重机小车200在第二预设时间段内的加速度与第一预设时间段内的加速度的大小相等；并且，当起重机小车200速度为第一预设速度及第二预设速度时，起重机小车200位于预设点，而当起重机小车200速度为0时，起重机小车200位于第一次调整周期内的移动阀值位置。

相应地，在如图3所示的速度变化曲线中，在t2≤t≤t3范围内的第三预设时间段，控制起重机小车200的速度由第二预设速度变化为0。也就是说，在t2≤t≤t3范围内的第三预设时间段，起重机小车200仍然存在加速度，但在第三预设时间段内的加速度与第二预设时间段内的加速度的方向相反，依据速度值的大小来看，起重机小车200的速度值表现为逐渐减小直至为0；并且，起重机小车200在第三预设时间段内的加速度与起重机小车200在第一预设时间段内的加速度相同，即方向和大小均相同；并且，在t2≤t≤t3范围内的第三预设时间段，起重机小车200表现为由预设点运动到移动阀值的位置。

也就是说，按照如图3所示的速度变化曲线，起重机小车200在预设周期的速度变化为：

其中，v表示起重机小车200的速度，v0表示起重机小车200的初始速度，a1表示起重机小车200在第一预设时间段内的加速度，0≤t<t1表示第一预设时间段，v1表示起重机小车200在第一预设时间段结束时的速度，a2表示起重机小车200在第二预设时间段内的加速度，t1≤t<t2表示第二预设时间段，v2表示起重机小车200在第二预设时间段结束时的速度，a3表示起重机小车200在第三预设时间段内的加速度，t2≤t≤t3表示第三预设时间段，t表示时间。

值得说明的是，上述仅罗列了第一次调整周期内起重机小车200的速度变化情况，在后续的第二次调整周期、第三次调整周期···直至第n次调整周期内，起重机小车200同样按照上述的速度变化规律运动，区别仅在于，在后续的第二次调整周期、第三次调整周期···直至第n次调整周期，起重机小车200的加速度值逐渐减小，且运动至预设点时的速度值逐渐减小，以及在每个预设周期内的移动阀值也逐渐减小。

可选地，作为另一种实施方式，将预设周期的时间段分为连续的第一预设时间段、第二预设时间段、第三预设时间段、第四预设时间段及第五预设时间段，即：将预设周期的分为连续的五段，请参阅图4，图4示出了本发明实施例所提供的起重机10控制方法的在预设周期内的另一种速度变化曲线示意图，将一个预设周期设定一次调整周期，下面以第一次调整周期为例说明按照该速度变化曲线如何控制起重机小车200的运动。

依据该速度变化曲线，在0≤t<t1范围内的第一预设时间段，控制起重机小车200的速度沿直线变化至第一预设速度。也就是说，在0≤t<t1范围内的第一预设时间段，起重机小车200仍然加速运动，表现为拉着吊具300挂载的集装箱30运动至t1时间点，且加速度保持不变。

相应地，在t1≤t<t2范围内的第二预设时间段，起重机小车200的速度保持不变，即起重机小车200在t1≤t<t2范围内的第二预设时间段保持匀速行驶。

相应地，在如图4所示的速度变化曲线中，在t2≤t<t3范围内的第三时间段，控制起重机小车200的速度由第一预设速度沿直线变化到第二预设速度。也就是说，在t2≤t<t3范围内的第三时间段，起重机小车200仍然加速运动，且在t3时间点，起重机小车200的速度为第二预设速度，其中，第二预设速度与第一预设速度大小相等且方向相反，也就是说，起重机小车200由t2时间点开始反向加速行驶，即起重机小车200在第三预设时间段内的加速度与起重机小车200在第一预设时间段内的加速度方向相反，从速度上的表现即为先由于第一预设速度减速至0然后再加速至第二预设速度，也就是反向加速行驶的过程，且起重机小车200在第三预设时间段内的加速度与第一预设时间段内的加速度的大小相等；并且，当起重机小车200速度为0时，起重机小车200位于第一次调整周期内的移动阀值位置。

相应地，在t3≤t<t4范围内的第四预设时间段，起重机小车200的速度保持不变，即起重机小车200在t3≤t<t4范围内的第四预设时间段保持匀速行驶。

相应地，在如图4所示的速度变化曲线中，在t4≤t≤t5范围内的第五预设时间段，控制起重机小车200的速度由第二预设速度变化为0。也就是说，在t4≤t≤t5范围内的第五预设时间段，起重机小车200仍然存在加速度，但在第五预设时间段内的加速度与第三预设时间段内的加速度的方向相反，依据速度值的大小来看，起重机小车200的速度值表现为逐渐减小直至为0；并且，起重机小车200在第五预设时间段内的加速度与起重机小车200在第一预设时间段内的加速度相同，即方向和大小均相同；并且，在t5时间点，起重机小车200位于移动阀值的位置。

也就是说，按照如图3所示的速度变化曲线，起重机小车200在预设周期的速度变化为：

其中，v表示起重机小车200的速度，v0表示起重机小车200的初始速度，a1表示起重机小车200在第一预设时间段内的加速度，0≤t<t1表示第一预设时间段，v1表示起重机小车200在第一预设时间段结束时的速度，t1≤t<t2表示第二预设时间段，a3表示起重机小车200在第三预设时间段内的加速度，t2≤t<t3表示第三预设时间段，v3表示起重机小车200在第三预设时间段结束时的速度，t3≤t<t4表示第四预设时间段，a5表示起重机小车200在第五预设时间段内的加速度，t4≤t≤t5表示第五预设时间段，t表示时间。

同样，可以理解，上述仅罗列了第一次调整周期内起重机小车200的速度变化情况，在后续的第二次调整周期、第三次调整周期···直至第n次调整周期内，起重机小车200同样按照上述的速度变化规律运动，区别仅在于，在后续的第二次调整周期、第三次调整周期···直至第n次调整周期，起重机小车200的加速度值逐渐减小，且运动至预设点时的速度值逐渐减小，以及在每个预设周期内的移动阀值也逐渐减小。

可选地，作为另一种实施方式，将预设周期的时间段分为连续的第一预设时间段、第二预设时间段、第三预设时间段及第四预设时间段，即：将预设周期的分为连续的四段，请参阅图5，图5示出了本发明实施例所提供的起重机10控制方法的在预设周期内的另一种速度变化曲线示意图，将一个预设周期设定一次调整周期，下面以第一次调整周期为例说明按照该速度变化曲线如何控制起重机小车200的运动。

依据该速度变化曲线，在0≤t<t1范围内的第一预设时间段，控制起重机小车200的速度沿直线变化至第一预设速度。也就是说，在0≤t<t1范围内的第一预设时间段，起重机小车200仍然加速运动，表现为拉着吊具300挂载的集装箱30运动至t1时间点，且加速度保持不变。

相应地，在t1≤t<t2范围内的第二预设时间段，起重机小车200的速度保持不变，即起重机小车200在t1≤t<t2范围内的第二预设时间段保持匀速行驶。

相应地，在如图5所示的速度变化曲线中，在t2≤t<t3范围内的第三时间段，控制起重机小车200的速度由第一预设速度沿直线变化到第二预设速度。也就是说，在t2≤t<t3范围内的第三时间段，起重机小车200仍然加速运动，且在t3时间点，起重机小车200的速度为第二预设速度，其中，第二预设速度与第一预设速度大小相等且方向相反，也就是说，起重机小车200由t2时间点开始反向加速行驶，即起重机小车200在第三预设时间段内的加速度与起重机小车200在第一预设时间段内的加速度方向相反，从速度上的表现即为先由于第一预设速度减速至0然后再加速至第二预设速度，也就是反向加速行驶的过程，且起重机小车200在第三预设时间段内的加速度与第一预设时间段内的加速度的大小相等；并且，当起重机小车200速度为0时，起重机小车200位于第一次调整周期内的移动阀值位置。

相应地，在如图5所示的速度变化曲线中，在t3≤t≤t4范围内的第四预设时间段，控制起重机小车200的速度由第二预设速度变化为0。也就是说，在t3≤t≤t4范围内的第四预设时间段，起重机小车200仍然存在加速度，但在第四预设时间段内的加速度与第三预设时间段内的加速度的方向相反，依据速度值的大小来看，起重机小车200的速度值表现为逐渐减小直至为0；并且，起重机小车200在第四预设时间段内的加速度与起重机小车200在第一预设时间段内的加速度相同，即方向和大小均相同；并且，在t3≤t≤t4范围内的第四预设时间段，起重机小车200表现为由预设点运动到移动阀值的位置。

也就是说，按照如图3所示的速度变化曲线，起重机小车200在预设周期的速度变化为：

其中，v表示起重机小车200的速度，v0表示起重机小车200的初始速度，a1表示起重机小车200在第一预设时间段内的加速度，0≤t<t1表示第一预设时间段，v1表示起重机小车200在第一预设时间段结束时的速度，t1≤t<t2表示第二预设时间段，a3表示起重机小车200在第三预设时间段内的加速度，t2≤t<t3表示第三预设时间段，v3表示起重机小车200在第三预设时间段结束时的速度，a4表示起重机小车200在第四预设时间段内的加速度，t3≤t≤t4表示第四预设时间段，t表示时间。

同样，可以理解，上述仅罗列了第一次调整周期内起重机小车200的速度变化情况，在后续的第二次调整周期、第三次调整周期···直至第n次调整周期内，起重机小车200同样按照上述的速度变化规律运动，区别仅在于，在后续的第二次调整周期、第三次调整周期···直至第n次调整周期，起重机小车200的加速度值逐渐减小，且运动至预设点时的速度值逐渐减小，以及在每个预设周期内的移动阀值也逐渐减小。

基于上述设计，本发明实施例所提供的一种起重机小车200控制方法，通过直接控制起重机小车200按照预设的速度变化曲线运动，以使起重机小车200在预设周期内关于预设点往复运动，进而使起重机小车200挂载的集装箱30能够在连续的多个预设周期后停止摇摆，实现起重机10的防摇，相比于现有技术，能够使起重机小车200在指定的预设点停车且防摇。

请参阅图6，图6示出了本发明实施例所提供的一种起重机小车控制装置240的一种示意性结构图，在本发明实施例中，该起重机小车控制装置240包括速度检测模块241及速度控制模块242。

速度检测模块241用于检测起重机小车200的速度。

速度控制模块242用于依据预设的速度变化曲线控制所述起重机小车200的速度，以使所述起重机小车200在预设周期内关于预设点往复运动，其中，所述起重机小车200距离所述预设点的最大距离为所述起重机小车200在所述预设周期内的移动阈值，且在任意相邻的两个预设周期中，所述起重机小车200在上一预设周期内的移动阀值大于在下一预设周期内的移动阈值。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上所述，本发明实施例所提供的一种起重机、起重机小车及其控制方法和装置，通过直接控制起重机小车200按照预设的速度变化曲线运动，以使起重机小车200在预设周期内关于预设点往复运动，进而使起重机小车200挂载的集装箱30能够在连续的多个预设周期后停止摇摆，实现起重机10的防摇，相比于现有技术，能够使起重机小车200在指定的预设点停车且防摇。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。