一种吊钩运动路线规划系统的制作方法

1.本发明涉及建筑技术领域，具体涉及一种吊钩运动路线规划系统。


背景技术：

2.塔吊的结构包括塔身，设置在塔身上的吊臂、平衡臂；吊臂上设有直线运动的塔吊小车，塔吊小车上设有吊钩。传统的技术中，塔吊上设有驾驶舱，根据地面指示，工人在驾驶舱操作对吊臂、吊钩进行控制。当建筑工地由多台塔吊时，则需要多个工人分别操作。
3.随着建筑工地智能化的要求，现有技术中一些塔吊可以不人工操作，而由地面直接控制。而当建筑工地塔吊较多，且存在障碍物时，对吊钩运动路线进行规划则十分重要。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种吊钩运动路线规划系统，特别适合对装配式建筑进行修建，解决现有技术中的问题。
5.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下所述：一种吊钩运动路线规划系统，包括plc系统、吊钩驱动控制单元、环境采集单元、吊钩位置采集单元；环境采集单元为设置在塔吊上的若干摄像头，用于采集现场环境后通过信息传输单元发送给plc系统建立环境立体模型；吊钩位置采集单元包括定位基站和吊钩上设置的定位标签，定位基站将感应到的吊钩位置通过信息传输单元发送给plc系统，plc系统经过坐标转换计算得到吊钩的三维坐标位置；plc系统建立三维环境立体模型，且若干个吊钩的三维坐标皆处于三维环境立体模型中显示；根据其他吊钩的坐标位置，通过plc系统中的路径规划算法得到吊钩的合理运动路线，并发出指令给吊钩驱动控制单元，吊钩驱动控制单元驱动塔吊按照规划的运动路线运行。
6.作为一种优选技术方案，还包括货物识别单元，货物识别单元包括摄像头，可直接通过图片采集货物图片信息并发送至plc系统，plc系统通过采集到的图片判断货物种类；根据识别到的货物种类和其他吊钩的坐标位置，通过plc系统中的路径规划算法得到吊钩的合理运动路线，并发出指令给吊钩驱动控制单元，吊钩驱动控制单元驱动塔吊按照规划的运动路线运行。
附图说明
7.图1为本发明的模块图。
8.图2为环境采集单元的结构示意图。
9.图3为摄像头导电组件的结构示意图。
10.图4为导电滑轨的布置示意图。
11.其中，附图标记如下所示：1-吊臂，2-吊钩，3-转动齿轮，4-转向齿轮，5-摄像头，6-导电滑轨，7-导电滑块。
具体实施方式
12.以下通过具体实施方案进一步描述本发明，本发明也可通过其它的不脱离本发明技术特征的方案来描述，因此所有在本发明范围内或等同本发明范围内的改变均被本发明包含。
13.实施例1一种吊钩运动路线规划系统，包括plc系统、吊钩2驱动控制单元、环境采集单元、吊钩2位置采集单元、货物识别单元。
14.环境采集单元为设置在塔吊上的若干摄像头5，用于采集现场环境后通过信息传输单元发送给plc系统建立环境立体模型。
15.吊钩2位置采集单元包括定位基站和吊钩2上设置的定位标签，定位基站将感应到的吊钩2位置通过信息传输单元发送给plc系统，plc系统经过坐标转换计算得到吊钩2的三维坐标位置。
16.货物识别单元包括摄像头5，可直接通过图片采集货物图片信息并发送至plc系统，plc系统通过采集到的图片判断货物种类。
17.plc系统建立三维环境立体模型，且若干个吊钩2的三维坐标皆处于三维环境立体模型中显示。根据识别到的货物种类和其他吊钩2的坐标位置，通过plc系统中的路径规划算法得到吊钩2的合理运动路线，并发出指令给吊钩2驱动控制单元，吊钩2驱动控制单元驱动塔吊按照规划的运动路线运行。
18.本实施例中，由于为了吊钩2的路径规划，因此，需要比较多的摄像头5，但是摄像头5越多，塔架上需要维护的维护点就越多，为了解决此问题，本实施例还有以下设计：在塔架上设有摄像头5安装结构。摄像头5安装结构包括摄像头5位移组件和摄像头5导电组件。摄像头5位移组件包括转动齿轮3、两个90
°
转向齿轮4组、链条、驱动电机。
19.转动齿轮3设置在吊臂1前端，90
°
转向齿轮4组皆包括两个位置关系为竖直方向的上下位置关系的转向齿轮4；转向齿轮4设置在塔架上。链条的首端从转动齿轮3伸出绕过一个90
°
转向齿轮4组后，链条传动方向从横向变为竖向；链条首端再绕过另一个90
°
转向齿轮4组后传动方向又从竖向变为横向并回到转动齿轮3，链条首尾相接。位于最低位置的一个转向齿轮4连接有驱动电机，驱动电机带动转向齿轮4转动，从而链条开始运转。
20.摄像头5导电组件包括导电滑槽6、若干导电滑块7；导电滑槽6呈l型布置在吊臂1底部及塔身上。在导电滑槽6的槽底设有导电片公片。导电滑块7与导电滑槽6结构匹配，朝向导电滑槽6槽底的面上设有导电片母片。当导电滑块7在导电滑槽6内滑动时；导电片公片和导电片母片保持接触，从而实现导电。进一步的，导电滑槽6转角处为弧形，导电滑块7为外围为圆周型，便于导电滑块7的转向导电滑槽6上导电片公片通过电缆与供电单元连接。导电滑块7通过支架连接有摄像头5的一侧；导电滑块7内部设有线缆通道，摄像头5内的电源处理单元与导电滑块7上的导电片母片通过线缆连接。摄像头5另一侧通过支架连接到上述链条的侧面。
21.本实施例中，摄像头5安装结构对塔吊小车进行避让。
22.本实施例的工作原理是，若干用于采集环境信息的摄像头5布置在链条和导电滑槽6之间，当需要改变拍摄角度时，驱动电机转动，带动摄像头5跟随链条运动改变位置，从而改变拍摄角度。由于导电滑槽6为l型，因此，摄像头5只有在导电滑槽6内时才通电。随着链条的运动，每一个摄像头5都可以脱离导电滑槽6，运转到塔身下方，此时便于工人对摄像头5进行维护，避免工人登高作业带来的安全隐患问题，且不用爬上爬下，省力。摄像头5与plc系统之间信息交互方式为无线传输方式。
23.值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。


技术特征：
1.一种吊钩运动路线规划系统，其特征在于，包括plc系统、吊钩驱动控制单元、环境采集单元、吊钩位置采集单元；环境采集单元为设置在塔吊上的若干摄像头，用于采集现场环境后通过信息传输单元发送给plc系统建立环境立体模型；吊钩位置采集单元包括定位基站和吊钩上设置的定位标签，定位基站将感应到的吊钩位置通过信息传输单元发送给plc系统，plc系统经过坐标转换计算得到吊钩的三维坐标位置；plc系统建立三维环境立体模型，且若干个吊钩的三维坐标皆处于三维环境立体模型中显示；根据其他吊钩的坐标位置，通过plc系统中的路径规划算法得到吊钩的合理运动路线，并发出指令给吊钩驱动控制单元，吊钩驱动控制单元驱动塔吊按照规划的运动路线运行。2.根据权利要求1所述的一种吊钩运动路线规划系统，其特征在于，还包括货物识别单元，货物识别单元包括摄像头，可直接通过图片采集货物图片信息并发送至plc系统，plc系统通过采集到的图片判断货物种类；根据识别到的货物种类和其他吊钩的坐标位置，通过plc系统中的路径规划算法得到吊钩的合理运动路线，并发出指令给吊钩驱动控制单元，吊钩驱动控制单元驱动塔吊按照规划的运动路线运行。

技术总结
本发明公开了一种吊钩运动路线规划系统，包括PLC系统、吊钩驱动控制单元、环境采集单元、吊钩位置采集单元；环境采集单元为设置在塔吊上的若干摄像头，用于采集现场环境后通过信息传输单元发送给PLC系统建立环境立体模型；吊钩位置采集单元包括定位基站和吊钩上设置的定位标签，定位基站将感应到的吊钩位置通过信息传输单元发送给PLC系统，PLC系统经过坐标转换计算得到吊钩的三维坐标位置；PLC系统建立三维环境立体模型，且若干个吊钩的三维坐标皆处于三维环境立体模型中显示；根据其他吊钩的坐标位置，通过PLC系统中的路径规划算法得到吊钩的合理运动路线，并发出指令给吊钩驱动控制单元，吊钩驱动控制单元驱动塔吊按照规划的运动路线运行。划的运动路线运行。划的运动路线运行。


技术研发人员：赵洪
受保护的技术使用者：成都新泰高科技术有限公司
技术研发日：2022.04.22
技术公布日：2022/7/8