[发明专利]无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成方法和系统

说明书

本申请公开了无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成方法和系统，首先获取待存储物料的种类及其数量，然后按照所述待存储物料的单件重量和形状尺寸对所述待存储物料进行分类，得到多个重量和体积等级不同的堆叠类，然后从每种待存储物料的平稳放置姿态中确定出重心最低的姿态作为该种物料的堆叠姿态，然后按照所有所述堆叠类的重量等级从高到低以及同一所述堆叠类内待存储物料体积从大到小的顺序生成待存储物料堆叠序列，最后按所述堆叠序列控制第一堆叠执行设备将物料以相应的所述堆叠姿态进行在堆料区吊具的物料堆叠。该方法节省了物料装载时间，将物料预先装入吊具也减少了物料存储所占用的场地面积。

技术领域

本申请涉及建材码放技术领域，特别涉及无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成方法和系统。

背景技术

塔吊，又称塔式起重机，是建筑工地上常用的一种起重设备，作用是吊运施工所需的钢筋、木楞、混凝土、钢管等建材物料。在塔吊的机械结构中，实际对物料进行起吊的执行机构是吊钩，在每次对物料进行吊运之前，吊钩先受滑轮控制下降到物料的上方附近，物料已经承装到堆料区的吊具内或打包到堆料区的吊具上，吊具上套有钢索或连接结构作为吊具的提拉部分，以该提拉部分作为与吊钩套接的媒介，该提拉部分会被搭放到吊钩的内侧钩状表面上，然后吊钩受滑轮控制起升，提拉部分并带动吊具及其内或其上的物料离地上升。

由于物料需要预先堆放到施工工地上以保证施工所需物料能够及时提供给用料建筑，因此施工工地会专门设有物料存储区，在物料从外界运输到工地之后，物料会存储到物料存储区内，当需要将某些物料吊运到用料位置处时，此时从物料存储区内取出相应的物料放到吊具上进行吊运。

在采用上述方式进行物料从工地的存储区到起吊位置进行吊运时，物料在物料存储区的码放会占用较多的场地面积，物料从存储区取出到物料打包后进行起吊的整个过程较为耗时，并且物料在吊具上的码放较为随意，未考虑到装载有物料的吊具在起升、转向等随动过程中的稳定性。

发明内容

基于此，为了减少物料临时存储时占用的场地面积，节省物料吊运之前需要临时进行装载的耗用时间，提高物料在料箱内的稳定性，本申请公开了以下技术方案。

一方面，提供了一种无人驾驶智能塔吊的物料堆叠自主生成方法，包括：获取待存储物料的种类及其数量；按照所述待存储物料的单件重量和形状尺寸对所述待存储物料进行分类，得到多个重量和体积等级不同的堆叠类；从每种待存储物料的平稳放置姿态中确定出重心最低的姿态作为该种物料的堆叠姿态；按照所有所述堆叠类的重量等级从高到低以及同一所述堆叠类内待存储物料体积从大到小的顺序生成待存储物料堆叠序列；按所述堆叠序列控制第一堆叠执行设备将物料以相应的所述堆叠姿态进行在堆料区吊具的物料堆叠。

在一种可能的实施方式中，所述按照所述待存储物料的单件重量和形状尺寸对所述待存储物料进行分类，得到多个重量和体积等级不同的堆叠类，包括：步骤210，依据所述单件重量和形状尺寸生成每种待存储物料的重量-体积的坐标点，得到待存储物料的散点图，并将每个坐标点作为一个候选类；步骤220，获取每两个候选类的中心坐标之间的直线距离和在体积轴方向上的体积距离，将所述直线距离最近且所述体积距离未超过距离阈值的两个候选类合并为同一候选类，然后对该合并得到的候选类进行中心坐标的更新；步骤230，重复所述步骤220直至每两个候选类的所述体积距离均超出距离阈值，将当前的所有候选类作为堆叠类。

在一种可能的实施方式中，该方法还包括：在得到多个所述堆叠类后，将所述多个堆叠类划分为盘载类和箱载类；并且，在所述生成待存储物料堆叠序列时：分别生成所述盘载类的盘载堆叠序列和所述箱载类的箱载堆叠序列；在控制第一堆叠执行设备进行所述在堆料区吊具的物料堆叠时：按照所述盘载堆叠序列进行盘载物料在盘载吊具上的物料堆叠，以及按照所述箱载堆叠序列进行箱载物料在箱载吊具内的物料堆叠。