泵車布料的預(yù)測控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及泵車布料控制領(lǐng)域，特別涉及一種泵車布料的預(yù)測控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，混凝土泵車布料作業(yè)效率一般通過泵送方量、時間、操作便捷性等進行評價。在面對不同待施工面時，工作人員常根據(jù)自己的經(jīng)驗選擇施工的泵車型號。在面對紛繁的待施工面或工作人員的經(jīng)驗不足時，往往因為選擇的泵車型號與實際施工面不匹配，導(dǎo)致施工時作業(yè)效率不理想，如無法將布料面積最大化，需要更換泵車，導(dǎo)致時間、人力及物力上的損失，或者為實現(xiàn)最大面積的布料，泵車需要頻繁的調(diào)整作業(yè)位置，導(dǎo)致施工效率低。
[0003]故，亟待提供一種泵車布料的預(yù)測控制方法及系統(tǒng)，能為特定的待施工面選擇與之匹配的泵車提供指導(dǎo)，進而提高泵車布料作業(yè)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明提出一種泵車布料的預(yù)測控制方法及系統(tǒng)，以通過對泵車在待施工面上布料狀況的預(yù)先估計提升泵車布料作業(yè)效率。
[0005]一方面，本發(fā)明提供了一種泵車布料的預(yù)測控制方法，包括:步驟A:根據(jù)待施工面的高度、預(yù)設(shè)的布料距離和泵車的臂架的固有參數(shù)，計算泵車的有效作業(yè)區(qū)域；步驟B:根據(jù)有效作業(yè)區(qū)域控制泵車的作業(yè)參數(shù)。
[0006]進一步地，所述步驟B包括:根據(jù)所述有效作業(yè)區(qū)域，確定泵車在待施工面作業(yè)時，有效作業(yè)區(qū)域在所述待施工面上的最少排列數(shù)量，所述最少排列數(shù)量為所述泵車在所述待施工面上作業(yè)時的移車次數(shù)。
[0007]進一步地，在所述步驟B之后還包括:步驟C:根據(jù)所述移車次數(shù)與所述最少排列數(shù)量對應(yīng)的所述有效作業(yè)區(qū)域在所述待施工面上的排列狀況，選擇所述泵車的施工位置，和/或，控制所述臂架工作。
[0008]進一步地，在所述步驟A中，所述泵車的臂架的固有參數(shù)包括:泵車轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)角度范圍、以及所述臂架各節(jié)臂節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度范圍及長度；所述計算泵車的有效作業(yè)區(qū)域的步驟包括:預(yù)測所述臂架的臂架末端的行走軌跡范圍；由第一包絡(luò)線、第二包絡(luò)線及待施工面的邊界確定的區(qū)域為所述有效作業(yè)區(qū)域，其中，所述第一包絡(luò)線為所述行走軌跡范圍對應(yīng)的所述臂架末端在泵送最小距離時的包絡(luò)線；所述第二包絡(luò)線為所述行走軌跡范圍對應(yīng)的所述臂架末端在泵送最大距離時的包絡(luò)線。
[0009]進一步地，所述的泵車布料的預(yù)測控制方法還包括:步驟D:在確定泵車為泵送狀態(tài)時，根據(jù)臂架末端的行走軌跡曲線，計算出所述泵車的實際布料面積。
[0010]進一步地，在所述步驟B之前還包括:根據(jù)待施工面的高度、布料距離和泵車的臂架的固有參數(shù)，計算泵車施工的死角區(qū)域，所述死角區(qū)域用于控制泵車的作業(yè)參數(shù)。
[0011]進一步地，在所述步驟B之后還包括:步驟E:顯示所述最少排列數(shù)量對應(yīng)的所述有效作業(yè)區(qū)域及死角區(qū)域在所述待施工面上的排列狀況、所述移車次數(shù)、所述施工有效作業(yè)區(qū)域、或/和所述死角區(qū)域。
[0012]另一方面，本發(fā)明提供了一種泵車布料的預(yù)測控制系統(tǒng)，包括:布料面積預(yù)測單元，用于根據(jù)待施工面的高度、預(yù)設(shè)的布料距離和泵車的臂架的固有參數(shù)，計算泵車的有效作業(yè)區(qū)域；布料參數(shù)控制單元，用于根據(jù)有效作業(yè)區(qū)域控制泵車的作業(yè)參數(shù)。
[0013]進一步地，布料參數(shù)控制單元包括:移車次數(shù)控制子單元，用于根據(jù)所述有效作業(yè)區(qū)域，確定泵車在待施工面作業(yè)時，所述有效作業(yè)區(qū)域在所述待施工面上的最少排列數(shù)量，所述最少排列數(shù)量為所述泵車在所述待施工面上作業(yè)時的移車次數(shù)。
[0014]進一步地，所述的泵車布料的預(yù)測控制系統(tǒng)，還包括:布料作業(yè)控制單元，用于根據(jù)所述移車次數(shù)與所述最少排列數(shù)量對應(yīng)的所述有效作業(yè)區(qū)域在所述待施工面的的排列狀況，選擇所述泵車的施工位置，和/或，控制所述臂架工作。
[0015]進一步地，所述布料面積預(yù)測單元包括:軌跡預(yù)測子單元，用于根據(jù)泵車轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)角度范圍、所述臂架各節(jié)臂節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度范圍及長度、以及待施工面的高度，預(yù)測所述臂架末端的行走軌跡范圍；區(qū)域確定子單元，用于根據(jù)第一包絡(luò)線、第二包絡(luò)線及所述待施工面的邊界確定所述有效作業(yè)區(qū)域，其中，所述第一包絡(luò)線為所述行走軌跡范圍對應(yīng)的所述臂架末端在泵送最小距離時的包絡(luò)線；所述第二包絡(luò)線為所述行走軌跡范圍對應(yīng)的所述臂架末端在泵送最大距離時的包絡(luò)線。
[0016]進一步地，所述的泵車布料的預(yù)測控制系統(tǒng)還包括:實際布料面積計算單元，與所述布料作業(yè)控制單元連接，用于在確定泵車為泵送狀態(tài)時，根據(jù)所述臂架的臂架末端的行走軌跡曲線，計算出所述泵車的實際布料面積。
[0017]進一步地，所述實際布料面積計算單元包括:行走軌跡確定子單元，用于根據(jù)檢測的泵車轉(zhuǎn)臺的回轉(zhuǎn)角度及所述臂架各節(jié)臂節(jié)的旋轉(zhuǎn)角度及長度，確定所述臂架末端的行走軌跡曲線，所述行走軌跡曲線包括所述臂架末端在泵送最小距離時的第一包絡(luò)線及在泵送最大距離時的第二包絡(luò)線；面積計算子單元，用于計算所述第一包絡(luò)線與所述第二包絡(luò)線之間在待施工面上覆蓋的面積，得到所述泵車的實際布料面積。
[0018]進一步地，所述的泵車布料的預(yù)測控制系統(tǒng)還包括:死角預(yù)測單元，用于根據(jù)待施工面的高度、布料距離和泵車臂架的固有參數(shù)，計算泵車施工的死角區(qū)域，所述死角區(qū)域用于控制泵車的作業(yè)參數(shù)。
[0019]進一步地，所述的泵車布料的預(yù)測控制系統(tǒng)還包括:死角預(yù)測單元，用于根據(jù)待施工面的高度、布料距離和泵車臂架的固有參數(shù)，計算泵車施工的死角區(qū)域，所述死角區(qū)域用于控制泵車的作業(yè)參數(shù)。
[0020]本發(fā)明泵車布料的預(yù)測控制方法及系統(tǒng)通過計算臂架的有效作業(yè)面積進而進行布料控制，方便客戶施工前選擇泵車型號、了解工程量，挑選最佳工程方案，達(dá)到節(jié)省成本及時間的目的，進而提升泵車布料作業(yè)效率。
【附圖說明】
[0021]構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法的流程圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中計算出來的有效作業(yè)區(qū)域及死角區(qū)域的示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中計算有效作業(yè)區(qū)域及死角區(qū)域所需的各參數(shù)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中布料方案規(guī)劃的示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中臂架關(guān)節(jié)姿態(tài)簡化模型的不意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中臂架軌跡范圍示意圖；
[0028]圖7為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中計算實際布料面積時的原理圖；
[0029]圖8為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；
[0030]圖9為本發(fā)明實施例提供的泵車布料的預(yù)測控制方法中泵送面積計算及需要移車次數(shù)的顯示方式示例圖。
【具體實施方式】
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