[发明专利]一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位系统及方法

说明书

本发明公开了一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位系统及方法，属于冶金库区智能化控制技术领域。本发明在无人天车自动运行过程中，库管系统下发的路径信息中存在多个避让点的情况下，提前进行路径预测与规划，在带防摇摆控制的情况下，实现天车全程速度控制与精准定位且在路径运行过程中不存在天车机构折返运行的过程，做到全程不停车、天车整体运行效率最大化的天车自动控制。

技术领域

本发明涉及冶金库区智能化控制技术领域，更具体地说，涉及一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位系统及方法。

背景技术

在多数的冶金库区，都会涉及到天车的作业。传统都是由处于地面上的天车指挥人员(指车工)通过对讲机指挥天车操作工完成天车作业任务。不同天车有不同的指挥人员指挥作业，由于天车轨道较长、地面指挥人员视野狭窄以及各指挥人员之间沟通不畅等因素的存在，在多台天车同时执行任务过程中，一台天车等待另一台天车，甚至是倒车的情形时有发生，这不仅严重影响了正常的作业生产，而且存在很大的安全隐患问题。

无人天车、天车智能化运行是工业生产发展的必然趋势。目前，已有越来越多的库区实施了天车无人化控制，即天车由库管系统下发的具体路径信息实现无人自动取放吊。但由于库区环境多变，在路径信息中存在多个避让点的情况，天车需到达避让点后停车，再进入下一个避让点，存在频繁启动停止、加速、减速过程。在一定程度上影响了天车的整体运行效率，提升了设备整体能耗。

经检索，关于无人天车的智能化运行，已存在较多的解决方案。如专利申请号为202011233252.0的专利，公开了一种自动获取无人天车最优作业路径的方法；该申请案首先进行数据信息设置，然后采用应景式障碍物规避方法计算，通过综合参数设置与比较，天车工单类型和工单状态转变计算出当前应对的策略并给出作业路径；并依据路径规划策略，对作业路径进行格式化并下发。该申请案缩短了天车作业路径上转折点的个数，同时降低了天车因路过转折点减速的概率，从而提高了天车作业效率。但该申请案在天车速度控制与精准定位方面仍有所欠缺，有待进一步改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位系统及方法；本发明在无人天车自动运行过程中，库管系统下发的路径信息中存在多个避让点的情况下，提前进行路径预测与规划，在带防摇摆控制的情况下，实现天车全程速度控制与精准定位且在路径运行过程中不存在天车机构折返运行的过程，做到全程不停车、天车整体运行效率最大化的天车自动控制。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种无人天车带防摇的全程速度规划控制与定位系统，包括天车运行信息获取单元、天车路径预测及规划单元、天车运行区间设定单元、速度控制曲线及优化单元、防摇摆控制单元、天车运行速度与定位控制单元；其中：

天车运行信息获取单元获取天车实际位置及相应避让点信息；

天车路径预测及规划单元提前进行路径预测与规划，对于避让点、目标点运行过程中不在允许运行区域范围的进行报警，同时判别天车从当前位置至下一个避让点运行的实际方向，提前对全程运行方向上不存在折返运行的路径进行规划，对存在折返点的路径进行记录并划分成多段路径进行规划；

天车运行区间设定单元根据设定的天车运行机构的运行最大速度，以及对应的加减速时间，以及防摇摆控制单元所设定的相关参数，转化为天车运行机构的运行距离标准，同时根据设定的天车匀速运行窗口限制比例，设定天车运行路径区间；

速度控制曲线及优化单元，根据天车运行路径区间对应生成相应的速度曲线并进行优化；