泵车布料的预测控制方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及泵车布料控制领域，特别涉及一种泵车布料的预测控制方法及系统。
【背景技术】
[0002]目前，混凝土泵车布料作业效率一般通过泵送方量、时间、操作便捷性等进行评价。在面对不同待施工面时，工作人员常根据自己的经验选择施工的泵车型号。在面对纷繁的待施工面或工作人员的经验不足时，往往因为选择的泵车型号与实际施工面不匹配，导致施工时作业效率不理想，如无法将布料面积最大化，需要更换泵车，导致时间、人力及物力上的损失，或者为实现最大面积的布料，泵车需要频繁的调整作业位置，导致施工效率低。
[0003]故，亟待提供一种泵车布料的预测控制方法及系统，能为特定的待施工面选择与之匹配的泵车提供指导，进而提高泵车布料作业效率。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明提出一种泵车布料的预测控制方法及系统，以通过对泵车在待施工面上布料状况的预先估计提升泵车布料作业效率。
[0005]一方面，本发明提供了一种泵车布料的预测控制方法，包括:步骤A:根据待施工面的高度、预设的布料距离和泵车的臂架的固有参数，计算泵车的有效作业区域；步骤B:根据有效作业区域控制泵车的作业参数。
[0006]进一步地，所述步骤B包括:根据所述有效作业区域，确定泵车在待施工面作业时，有效作业区域在所述待施工面上的最少排列数量，所述最少排列数量为所述泵车在所述待施工面上作业时的移车次数。
[0007]进一步地，在所述步骤B之后还包括:步骤C:根据所述移车次数与所述最少排列数量对应的所述有效作业区域在所述待施工面上的排列状况，选择所述泵车的施工位置，和/或，控制所述臂架工作。
[0008]进一步地，在所述步骤A中，所述泵车的臂架的固有参数包括:泵车转台的回转角度范围、以及所述臂架各节臂节的旋转角度范围及长度；所述计算泵车的有效作业区域的步骤包括:预测所述臂架的臂架末端的行走轨迹范围；由第一包络线、第二包络线及待施工面的边界确定的区域为所述有效作业区域，其中，所述第一包络线为所述行走轨迹范围对应的所述臂架末端在泵送最小距离时的包络线；所述第二包络线为所述行走轨迹范围对应的所述臂架末端在泵送最大距离时的包络线。
[0009]进一步地，所述的泵车布料的预测控制方法还包括:步骤D:在确定泵车为泵送状态时，根据臂架末端的行走轨迹曲线，计算出所述泵车的实际布料面积。
[0010]进一步地，在所述步骤B之前还包括:根据待施工面的高度、布料距离和泵车的臂架的固有参数，计算泵车施工的死角区域，所述死角区域用于控制泵车的作业参数。
[0011]进一步地，在所述步骤B之后还包括:步骤E:显示所述最少排列数量对应的所述有效作业区域及死角区域在所述待施工面上的排列状况、所述移车次数、所述施工有效作业区域、或/和所述死角区域。
[0012]另一方面，本发明提供了一种泵车布料的预测控制系统，包括:布料面积预测单元，用于根据待施工面的高度、预设的布料距离和泵车的臂架的固有参数，计算泵车的有效作业区域；布料参数控制单元，用于根据有效作业区域控制泵车的作业参数。
[0013]进一步地，布料参数控制单元包括:移车次数控制子单元，用于根据所述有效作业区域，确定泵车在待施工面作业时，所述有效作业区域在所述待施工面上的最少排列数量，所述最少排列数量为所述泵车在所述待施工面上作业时的移车次数。
[0014]进一步地，所述的泵车布料的预测控制系统，还包括:布料作业控制单元，用于根据所述移车次数与所述最少排列数量对应的所述有效作业区域在所述待施工面的的排列状况，选择所述泵车的施工位置，和/或，控制所述臂架工作。
[0015]进一步地，所述布料面积预测单元包括:轨迹预测子单元，用于根据泵车转台的回转角度范围、所述臂架各节臂节的旋转角度范围及长度、以及待施工面的高度，预测所述臂架末端的行走轨迹范围；区域确定子单元，用于根据第一包络线、第二包络线及所述待施工面的边界确定所述有效作业区域，其中，所述第一包络线为所述行走轨迹范围对应的所述臂架末端在泵送最小距离时的包络线；所述第二包络线为所述行走轨迹范围对应的所述臂架末端在泵送最大距离时的包络线。
[0016]进一步地，所述的泵车布料的预测控制系统还包括:实际布料面积计算单元，与所述布料作业控制单元连接，用于在确定泵车为泵送状态时，根据所述臂架的臂架末端的行走轨迹曲线，计算出所述泵车的实际布料面积。
[0017]进一步地，所述实际布料面积计算单元包括:行走轨迹确定子单元，用于根据检测的泵车转台的回转角度及所述臂架各节臂节的旋转角度及长度，确定所述臂架末端的行走轨迹曲线，所述行走轨迹曲线包括所述臂架末端在泵送最小距离时的第一包络线及在泵送最大距离时的第二包络线；面积计算子单元，用于计算所述第一包络线与所述第二包络线之间在待施工面上覆盖的面积，得到所述泵车的实际布料面积。
[0018]进一步地，所述的泵车布料的预测控制系统还包括:死角预测单元，用于根据待施工面的高度、布料距离和泵车臂架的固有参数，计算泵车施工的死角区域，所述死角区域用于控制泵车的作业参数。
[0019]进一步地，所述的泵车布料的预测控制系统还包括:死角预测单元，用于根据待施工面的高度、布料距离和泵车臂架的固有参数，计算泵车施工的死角区域，所述死角区域用于控制泵车的作业参数。
[0020]本发明泵车布料的预测控制方法及系统通过计算臂架的有效作业面积进而进行布料控制，方便客户施工前选择泵车型号、了解工程量，挑选最佳工程方案，达到节省成本及时间的目的，进而提升泵车布料作业效率。
【附图说明】
[0021]构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0022]图1为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法的流程图；
[0023]图2为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中计算出来的有效作业区域及死角区域的示意图；
[0024]图3为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中计算有效作业区域及死角区域所需的各参数示意图；
[0025]图4为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中布料方案规划的示意图；
[0026]图5为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中臂架关节姿态简化模型的不意图；
[0027]图6为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中臂架轨迹范围示意图；
[0028]图7为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中计算实际布料面积时的原理图；
[0029]图8为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制系统的结构框图；
[0030]图9为本发明实施例提供的泵车布料的预测控制方法中泵送面积计算及需要移车次数的显示方式示例图。
【具体实施方式】
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