[发明专利]基于任务树模型的智能塔吊协同控制系统和方法

权利要求书

1.一种基于任务树模型的智能塔吊协同控制系统，其特征在于，包括：

工程作业交互接口模块，用于面向至少一台智能塔吊输入描述性格式的工程作业；

作业解析模块，用于解析所述工程作业，将每台智能塔吊的工程作业分解为一系列的作业任务，并将工程作业的描述性信息转化为各项作业任务的属性；

时态管理模块，用于根据所述作业任务的属性，结合智能塔吊设备状态和工作场景的知识库，建立全部智能塔吊的作业任务的时态关联序列；

所述时态管理模块包括：知识库、作业任务关联模块、目标物及空间状态维护模块、时态关联序列组织模块；

所述知识库存储了本建筑工程相关的各类工程设施的设备状态参量，以及存储了本建筑工程相关的工作场景参量；

所述作业任务关联模块遍历全部智能塔吊的各个作业任务，为每个作业任务获得与其具有关联度的其它作业任务；

目标物及空间状态维护模块用于实时记录和维护目标物的状态因素以及工作空间的状态因素；并且，目标物及空间状态维护模块根据每个主作业任务及其属性，并查询知识库中与该主作业任务相关的设备状态参量和工作场景参量，确定其对相关目标物及工作空间的影响，更新相关目标物及工作空间的状态因素；

时态关联序列组织模块根据所述目标物及工作空间的状态因素，确定主作业任务执行的前置因素，并根据主作业任务以及与主作业任务具备关联度的其它作业任务及其属性，从与主作业任务具备关联度的其它作业任务中确定造成所述前置因素的前置作业任务，将主作业任务与前置作业任务组织为时态关联序列；

所述作业任务关联模块将每一个作业任务作为主作业任务，获得与其它作业任务的关联度；直至遍历全部的作业任务；并且，所述作业任务关联模块基于设施顺序关联、空间关联、物料关联因素，判断主作业任务与其它作业任务的关联度；

协调器，用于结合每台智能塔吊的设备状态参数信息和工作场景的实时感知信息，执行每台智能塔吊的作业任务与其设备状态以及工作场景的匹配，并在时态关联序列的基础上进行任务树决策，根据决策结果向每台智能塔吊下达作业任务的即时调度指令；根据任务和物料计划，根据现场的图像识别地图、传感器综合数据和专家系统的平台分析判断决策，制定出适合目前场景的整体控制方案，根据施工的优先顺序和物料的需求数据，分别给出需要作业的塔机控制方案和控制场景；

智能塔吊中控器，用于根据所述即时调度指令控制智能塔吊执行作业任务的相关动作。

2.根据权利要求1所述的基于任务树模型的智能塔吊协同控制系统，其特征在于，所述作业解析模块将每台智能塔吊一次完整的动作执行过程定义为一个作业任务单位；并且，将工程作业中字段信息对照作业任务单位的定义进行解析，从而分解为作业任务。

3.根据权利要求1所述的基于任务树模型的智能塔吊协同控制系统，其特征在于，对于时态关联序列，所述协调器针对其中的作业任务，将每项作业任务转换为对应的任务指令，并且将全部任务指令组织生成任务树，任务树包括多个彼此并行的任务指令分支，同一个任务指令分支上则包括彼此串行的任务指令。