一种吊装辅助系统及其使用方法技术方案

本发明专利技术公开了一种吊装辅助系统及其使用方法，包括力矩限制模块，还包括：远程规划模块，用于建立吊装物和目标物的三维模型，设置目标物的方位信息；三维传感模块，用于采集物体的三维信息；运算模块，通过三维传感模块采集的物体三维信息识别出建模信息中的吊装物和目标物，测算出吊装物和目标物的距离；显示模块，用于显示测算出的吊装物和目标物的距离；回转角度传感模块，用于监测起重机的旋转角度，回转角度传感模块与控制模块电性连接；高度传感模块，用于检测吊钩的高度信息；控制模块。本发明专利技术能够准确、直观的展示吊装物距离目标的位置，提高了吊装效率，降低起重机的操作难度和劳动强度。作难度和劳动强度。作难度和劳动强度。

【技术实现步骤摘要】
一种吊装辅助系统及其使用方法


[0001]本专利技术属于起重机
，涉及一种吊装辅助系统及其使用方法。

技术介绍

[0002]起重机吊装作业吊装物的安装位置普遍较高或较远，在此情况下依靠起重机司机双眼无法准确判断出吊装物与目标安装点的三维距离，因此吊装定位时主要依靠安装点附近吊装指挥员的指挥。通过吊装指挥的方式虽然可以实现吊装作业，但因为司机本身缺乏对位置信息的准确判断在吊装时操作很难做到高效。
[0003]或者通过安装在起重机吊臂上的摄像头提取二维图像轮廓来识别吊钩和目标区域，再通过单目成像原理来识别吊钩和目标区域的坐标，从而实现吊装动作指引或自动控制。但单目摄像头缺乏深度信息，现有技术通过力矩限制器算出的臂头高度为深度信息，若目标位置不在起重机支撑平面上则此高度将不准确，从而导致单目成像运算得到的距离不准确，并且吊装物普遍较大，在接近就位时吊臂上的摄像头向下视野会被吊装物遮挡无法检测到目标物从而导致识别失效。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种吊装辅助系统及其使用方法，能够准确、直观的展示吊装物距离目标的位置，提高了吊装效率，降低起重机的操作难度和劳动强度。
[0005]为达到上述目的，本专利技术是采用下述技术方案实现的：一种吊装辅助系统，包括力矩限制模块，还包括：远程规划模块，用于建立吊装物和目标物的三维模型，设置目标物的方位信息；三维传感模块，用于采集物体的三维信息；运算模块，通过三维传感模块采集的物体三维信息识别出建模信息中的吊装物和目标物，测算出吊装物和目标物的距离；显示模块，用于显示测算出的吊装物和目标物的距离；回转角度传感模块，用于监测起重机的旋转角度，回转角度传感模块与控制模块电性连接；高度传感模块，用于检测吊钩的高度信息；控制模块，回转角度传感模块、高度传感模块、运算模块和力矩限制模块分别与控制模块电性连接。
[0006]可选的，通讯模块，远程规划模块通过通讯模块与运算模块相连；运算模块通过通讯模块分别与控制模块和显示模块相连。
[0007]可选的，远程规划模块对应的设备为移动终端，包括手机、平板电脑或PC；三维传感模块对应的设备包括三维激光雷达或双目摄像头；回转角度传感模块对应的设备为回转角度传感器；力矩限制模块对应的设备为力矩限制器。
[0008]一种吊装辅助系统的使用方法，包括以下步骤：通过远程规划模块分别建立吊装物和目标物的三维模型，并设置目标物的方位信息；通过通讯模块将远程规划模块的建模信息传递给运算模块；三维传感模块采集物体的三维信息；运算模块对三维传感模块采集的物体三维信息进行运算，得到物体信息；运算模块对运算得到的物体信息与目标物建模的三维特征进行对比；若运算得到的物体信息特征与建模目标物特征不匹配，说明目标物未在三维传感模块检测范围内，通过起重机回转更改三维传感模块的检测范围继续作业；若运算得到的物体信息特征与建模目标物特征相匹配，则该物体识别为目标物，运算模块的记录更新目标物的位置；利用吊装物在吊装时需位于吊钩的下方，根据控制模块采集的力矩限制模块的检测信息和高度传感模块检测的吊钩高度信息确定吊装物相对于回转中心的粗配准位置，根据三维传感器相对于起重机回转中心的安装位置，得出吊装物相对于三维传感器的粗配准位置；在得出吊装物粗配准位置的范围内，运算模块对运算得到的吊装物信息特征与远程规划模块建模的吊装物三维特征进行配准，得到精确的吊装物位置；运算模块通过运算得到吊装物下部点云轮廓和目标物上部点云轮廓中心点坐标，得出吊装物距离目标物的三维距离信息；运算模块将运算出的距离信息传递给显示器模块进行显示。
[0009]可选的，还包括：根据得出吊装物距离目标物的三维距离信息，控制模块控制液压系统驱动起重机做变幅、回转、起升、下落动作，各动作距离小于设定的阈值；或者通过显示模块显示的距离信息为参考，由司机控制起重机作业。
[0010]可选的，将吊装物模型和目标物模型截面简化为圆弧形或直线段，圆弧形取多点运算得出圆心位置坐标，直线段根据远程规划模块传递的长方体模型信息内的下平面中心与检测直线段的距离对应关系，通过直线段的坐标运算出中心点坐标。
[0011]可选的，通过点云处理算法得到物体信息。
[0012]可选的，点云处理算法包括滤波或聚类。
[0013]可选的，三维传感器设于起重机回转中心的转台上。
[0014]与现有技术相比，本专利技术所达到的有益效果：本专利技术通过三维传感模块采集物体的三维信息，通过远程规划模块建立吊装物和目标物的三维模型，采用运算模块，通过三维传感模块采集的物体三维信息识别出建模信息中的吊装物和目标物，测算出吊装物和目标物的距离，将复杂的三维物体定位问题精简为二维对接面的识别和中心点的坐标运算，能够生成稠密点云；三维传感器检测覆盖范围广，不受光线影响，直接得出距离信息，简单可靠，适合在吊装行业运用；本专利技术能够有效辅助驾驶员精确吊装对位，可减轻驾驶员劳动强度。
附图说明
[0015]图1所示为本专利技术的流程图；
图2所示为本专利技术三维传感模块检测对接平面的示意图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
[0017]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0018]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0019]实施例一如图1和图2所示，一种吊装辅助系统，包括力矩限制模块，力矩限制模块对应的设备为力矩限制器，还包括：远程规划模块，用于建立吊装物和目标物的三维模型，设置目标物的方位信息，远程规划模块对应的设备为移动终端，包括手机、平板电脑或PC；三维传感模块，用于采集物体的三维信息，三维传感模块对应的设备包括三维激光雷达和双目摄像头；运算模块，通过三维传感模块采集的物体三维信息识别出建模信息中的吊装物和目标物，测算出吊装物和目标物的距离；显示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种吊装辅助系统，包括力矩限制模块，其特征在于，还包括：远程规划模块，用于建立吊装物和目标物的三维模型，设置目标物的方位信息；三维传感模块，用于采集物体的三维信息；运算模块，通过三维传感模块采集的物体三维信息识别出建模信息中的吊装物和目标物，测算出吊装物和目标物的距离；显示模块，用于显示测算出的吊装物和目标物的距离；回转角度传感模块，用于监测起重机的旋转角度，回转角度传感模块与控制模块电性连接；高度传感模块，用于检测吊钩的高度信息；控制模块，回转角度传感模块、高度传感模块、运算模块和力矩限制模块分别与控制模块电性连接。2.根据权利要求1所述的一种吊装辅助系统，其特征在于，还包括：通讯模块，远程规划模块通过通讯模块与运算模块相连；运算模块通过通讯模块分别与控制模块和显示模块相连。3.根据权利要求2所述的一种吊装辅助系统，其特征在于：远程规划模块对应的设备为移动终端，包括手机、平板电脑或PC；三维传感模块对应的设备包括三维激光雷达或双目摄像头；回转角度传感模块对应的设备为回转角度传感器；力矩限制模块对应的设备为力矩限制器。4.一种权利要求3所述的吊装辅助系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：通过远程规划模块分别建立吊装物和目标物的三维模型，并设置目标物的方位信息；通过通讯模块将远程规划模块的建模信息传递给运算模块；三维传感模块采集物体的三维信息；运算模块对三维传感模块采集的物体三维信息进行运算，得到物体信息；运算模块对运算得到的物体信息与目标物建模的三维特征进行对比；若运算得到的物体信息特征与建模目标物特征不匹配，说明目标物未在三维传感模块检测范围内，通过起重机回转更改三维传感模块的检测范围继续作业；若运算得到的物体信...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐志欣，刘向超，孟进军，朱发浩，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司建设机械分公司，
类型：发明
国别省市：