一种基于虚拟现实技术的控制塔吊的制作方法

本实用新型属于塔吊技术领域，具体涉及一种基于虚拟现实技术的控制塔吊。

背景技术：

随着计算机技术的发展，虚拟现实技术也得以迅速发展。虚拟现实技术是一种采用计算机生成的模拟仿真系统，是由多种信息源相交互形成的集三维视觉、听觉、触觉、运动、和嗅觉等多种感知的集合。虚拟现实技术在医疗、教学、科研、娱乐、航天等领域发挥了越来越大的作用。

塔吊是日常生活中的施工工地上不可或缺的一种设备，又被称为“塔式起重机”，在施工的过程中可以根据建筑物的不断升高而每次升高一节，以此来保证和建筑施工平台的相对高度。方便施工时地面和施工平台上的各种施工物料的运输。是建筑施工现场运用最为广泛的一种起重设备。

目前的塔吊控制主要依靠操控人员攀爬到位于塔吊顶部的控制室，然后通过在高处用肉眼观察整个施工现场情况，在地面和施工平台上工作人员的配合指挥下共同完成施工物料的搬运工作。但是在实际操作中塔吊操作人员需要频繁上下攀爬到控制室，既危险又十分不便，而且控制室位于塔吊顶部空间狭小，工作环境恶劣，操作人员完全依靠肉眼观察，同时根据经验进行操作。一旦操作人员因为视觉判断失误往往会酿成事故。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于虚拟现实技术的控制塔吊。

为实现上述目标，本实用新型的技术方案为：一种基于虚拟现实技术的控制塔吊，其特征在于：包括塔吊和设置于塔吊一侧的地面控制室，所述塔吊上设置有数据采集模块和图像采集模块，所述地面控制室内设置有电源、主控制器、设备控制单元、VR头显和座椅，所述数据采集模块设置于塔吊顶部塔吊本体和钢丝绳的结合处，所述数据采集模块包括风速风向传感器和三轴加速度传感器，所述图像采集模块由可水平旋转摄像机和两个分摄像机构成，所述可水平旋转摄像机设置于塔吊上的塔吊臂和塔吊本体连接处，所述一个分摄像机设置于塔吊臂的小车底部且镜头朝下上，所述另一个分摄像机设置于塔吊顶部塔吊本体和钢丝绳的结合处且镜头倾斜向下，所述设备控制器单元为与传统塔吊相同的操作平台，所述电源通过线路分别与数据采集模块、图像采集模块、主控制器、设备控制单元和VR头显相连接，所述数据采集模块和图像采集模块通过线路分别与主控制器相连，所述主控器通过线路与VR头显相连。

优选的，所述主控制器为PC机。

优选的，所述座椅为可按摩和调节倾斜角度的智能座椅。

本实用新型结构合理，使用方便，使塔吊操作人员不需要冒着危险频繁攀爬至塔吊顶部的控制室内进行操作，通过VR头显来感知现场环境，提高了工作效率，减小了操作人员的危险系数，相比塔吊操作人员在塔吊顶部控制室现场操作具有更为宽广的视野，而且图像清晰度也大大提高，为安全生产提供了更高的保障。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型工作原理框图。

图面说明：1、塔吊，2、地面控制室，3、数据采集模块，4、图像采集模块，5、电源，6、主控制器，7、设备控制单元，8、座椅。

具体实施方式

结合附图详细描述本实用新型的技术方案，一种基于虚拟现实技术的控制塔吊，包括塔吊1和设置于塔吊一侧的地面控制室2，所述塔吊上设置有数据采集模块3和图像采集模块4，所述地面控制室内设置有电源5、主控制器6、设备控制单元7、VR头显和座椅8，

所述数据采集模块设置于塔吊顶部塔吊本体和钢丝绳的结合处，所述数据采集模块包括风速风向传感器和三轴加速度传感器，所述图像采集模块由可水平旋转摄像机和两个分摄像机构成，所述可水平旋转摄像机设置于塔吊上的塔吊臂和塔吊本体连接处，所述一个分摄像机设置于塔吊臂的小车底部且镜头朝下上，所述另一个分摄像机设置于塔吊顶部塔吊本体和钢丝绳的结合处且镜头倾斜向下，所述设备控制器单元为与传统塔吊相同的操作平台，所述电源通过线路分别与数据采集模块、图像采集模块、主控制器、设备控制单元、和VR头显相连接，所述数据采集模块和图像采集模块通过线路分别与主控制器相连，所述主控器通过线路与VR头显相连；所述主控制器为PC机；所述座椅为可按摩和调节倾斜角度的智能座椅。

本实用新型的工作原理：所述的数据采集模块包括测量风向风速的传感器和三轴加速度传感器，数据采集模块采集到的数据信息作为辅助摄像机采集到的图像信息给操作人员提供准确的感知，所述图像采集模块包括一个可水平旋转的摄像机和两个分摄像机，几组摄像机采集到图像后经过主控制器建模处理构成全方位立体的现场图像模型，所述图像采集模块和数据采集模块最终将采集到数据交给主控制器建立仿真模型综合进行处理，然后根据需要将多维数据信息传输给VR头显供操作人员准确把握现场环境信息，操作人员佩戴VR头显后可以通过转头和低头的动作自动切换VR显示器所呈现的画面和各种相关信息，避免了像很多监控室内要盯着满屋子的不同监控画面来回切换，给操作人员提供更为方便快捷的人性化操控平台，然后操作人员可通过设备控制单元实现远程控制吊塔的目的。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理，主要特征和优点，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围。