大直径长管节管桩吊运路径规划方法及装置制造方法及图纸

技术编号:45938363 阅读:12 留言:0更新日期:2025-07-25 18:02
本发明专利技术提供一种大直径长管节管桩吊运路径规划方法及装置,涉及起重机技术领域,本发明专利技术实时获取管节管桩的运动状态参数,结合吊装区域的三维环境感知数据,构建包含障碍物和安全缓冲区的空间作业图;以当前运动方向为基准,在扇形区域内按设定角度间隔生成多组由速度与转向角组合的候选路径;通过碰撞检测剔除与障碍物冲突的路径,保留有效路径集合;基于安全项指数、平滑度指数和进度指数的多维特征分析,预设权重构建评分函数,动态选择最优路径;通过固定时间间隔路径规划,直至管桩平稳抵达目标点;本发明专利技术通过实时环境建模与动态路径规划,解决了复杂场景下大直径管桩吊运的避障与效率问题,显著提升了吊装安全性与操作精准度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及起重机,具体为一种大直径长管节管桩吊运路径规划方法及装置


技术介绍

1、在大型基建工程,如跨海大桥、深海港口、城市地下管廊中,大直径长管节管桩的吊运作业常面临极端复杂环境:海上施工时需规避航道船只、浮动平台及已安装桩基;地下管廊中需在密集管线与狭窄空间内精准移动;高空作业时的动态障碍物塔吊、无人机等干扰。传统路径规划依赖人工经验或基于静态地图的离线算法,存在显著缺陷:其一,人工判断难以实时量化障碍物距离与管桩运动状态,易因操作延迟导致碰撞或路径迂回;其二,静态算法无法动态响应环境变化,需反复暂停作业以重新规划,严重拖慢工程进度;其三,现有技术多采用单一目标优化,如最短路径,忽略转向平稳性、能耗与安全距离的协同控制,导致设备频繁启停、管桩摆动过大,既增加结构损伤风险,又加剧机械磨损。

2、在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种大直径长管节管桩吊运路径本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于,具体步骤包括:

2.根据权利要求1所述的大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于:实时获取吊装管节管桩的运动状态参数,运动状态参数包括:当前坐标,当前速度,当前加速度,管节管桩当前运动方向;识别周围障碍物的位置、尺寸及几何形状,标识每个障碍物的安全边界区域,构成障碍物集合,障碍物的位置坐标为,基于所述识别结果构建环境模型,并以吊装作业范围、安全缓冲区及障碍物边界为基础生成空间作业图。

3.根据权利要求2所述的大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于:以吊装管节管桩当前运动方向为基准,在空间作业图限定的前...

【技术特征摘要】

1.一种大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于,具体步骤包括:

2.根据权利要求1所述的大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于:实时获取吊装管节管桩的运动状态参数,运动状态参数包括:当前坐标,当前速度,当前加速度,管节管桩当前运动方向;识别周围障碍物的位置、尺寸及几何形状,标识每个障碍物的安全边界区域,构成障碍物集合,障碍物的位置坐标为,基于所述识别结果构建环境模型,并以吊装作业范围、安全缓冲区及障碍物边界为基础生成空间作业图。

3.根据权利要求2所述的大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于:以吊装管节管桩当前运动方向为基准,在空间作业图限定的前方扇形区域内,按照设定1°间隔生成多个候选路径,每条路径由预设的前进速度与转向角度组合决定,构建候选区域路径合集:

4.根据权利要求3所述的大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在于:路径集合中每条轨迹的下一个速度可通过以下公式计算:

5.根据权利要求4所述的大直径长管节管桩吊运路径规划方法,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:张兴华林东张兆民徐少东仇志秀许云年王丽莉杨雪儿柯文燕戴璐高红燕黄艳慧
申请(专利权)人:中交三航局第四工程有限公司
类型:发明
国别省市:

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