[发明专利]塔机的空间智能作业方法

说明书

本发明的塔机的空间智能作业方法，涉及建筑施工技术领域。针对现有塔吊吊运移动路径依赖操作人员的能力和经验进行判断，智能化及工业化程度较低的问题。步骤如下：以建筑结构平面图中心为原点建立三维直角坐标系，对塔机空间位置、物料起吊点、物料吊运终点等关键点进行参数赋值，确认物料空间位置处于塔机的作业范围内之后，建立塔机作业半径与物料空间位置关系的数学函数模型，并对塔机空间姿态、塔机作业范围、物料吊运起点及终点等参数进行定量分析，计算并确定最短吊运作业总时长的塔机运动轨迹作为物料吊运的最优路径，根据最优路径控制并调整作业塔机的吊运作业。

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，特别涉及一种塔机的空间智能作业方法。

背景技术

塔式起重机简称塔机，它是安装在高耸塔身上部的旋转起重机，主要用于建筑施工中物料的垂直和水平运输，以及建筑构件的安装等，其吊装运输方案主要是通过人为操作塔机支承以上的动臂、平衡臂等结构达到运输及吊装物料或构件的目的，不但人力成本较高，施工效率较差，而且，塔吊吊运物料或构件的移动路径的优劣完全依赖于操作人员的能力和经验进行判断，智能化及工业化程度较低。

发明内容

针对现有塔吊吊运物料或构件的移动路径需依赖操作人员的能力和经验进行判断，智能化及工业化程度较低的问题。本发明的目的是提供一种塔机的空间智能作业方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：塔机的空间智能作业方法，其特征在于，步骤如下：

S1:将建筑结构的平面图导入计算机，以建筑结构平面图的中心为原点建立空间三维直角坐标系，对塔机群各个塔机的空间位置、物料起吊点位置、物料吊运终点位置等关键点进行参数赋值，判断物料起吊点位置、物料吊运终点位置是否处于塔机的作业范围内，如处于塔机的作业范围内，进入步骤S2,如不在塔机的作业范围内，重新输入关键点参数；

S2:建立塔机的作业半径与物料空间位置关系的数学函数模型，输入塔机群各个塔机的空间位置、塔机臂长、吊钩位置、物料起吊点位置、物料吊运终点位置等参数，计算各个塔机的吊运作业总时长，以最短吊运作业总时长的塔机作为吊运作业塔机，控制所述吊运作业塔机实施物料的吊运施工。

本发明的塔机的空间智能作业方法，首先，以建筑结构平面图的中心为原点建立空间三维直角坐标系，对塔机的空间位置、物料起吊点位置、物料吊运终点位置等关键点进行参数赋值，确认物料起吊点位置、物料吊运终点位置处于塔机的作业范围内之后，建立塔机的作业半径与物料空间位置关系的数学函数模型，并对塔机空间姿态、塔机群作业范围、物料起吊点位置、物料吊运终点位置等控制参数进行定量分析，通过计算各个塔机吊运作业总时长为目的设计最优解算法，以具有最短吊运作业总时长的塔机运动轨迹作为物料吊运的最优路径，最后，根据最优路径控制参数控制并调整作业塔机的吊运作业；由于通过计算求解得出的物料吊运作业方案更加高效、精确，使得塔机群的吊运作业能够自动同步交叉进行，实现塔机吊运作业全程自动化、智能化的高效精准吊运作业，提高了塔机吊运作业的工业化水平。

进一步的，所述步骤S1中，判断物料起吊点坐标(X_S，Y_S，Z_S)，物料吊运终点空间坐标(X_E，Y_E，Z_E)，及塔机吊钩空间坐标(X_Ji，Y_Ji，Z_Ji)是否处于塔机作业半径范围内，X_Ji，Y_Ji，Z_Ji应满足:

且Z_Ji∈[0，Z_Ti]

其中，X_Ti，Y_Ti为塔机Ti的平面坐标，Ti表示塔机序号，i＝1,2,3……N，N为塔机群的塔机数量；

R_i为塔机臂长。