本發(fā)明涉及箱梁安裝，具體涉及一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)：

1、在橋梁建設(shè)中，汽車吊作為一種常用的吊裝設(shè)備，因其靈活性和高效率在橋梁的箱梁安裝中得到了廣泛應(yīng)用。然而，在實(shí)際安裝過程中，由于安裝位置的限制，在施工人員操作汽車吊安裝時(shí)存在箱梁安裝精度不高、易出現(xiàn)偏差等問題，導(dǎo)致箱梁與擋塊的對(duì)位困難，容易出現(xiàn)因偏差導(dǎo)致箱梁放不進(jìn)去的情況。

2、因上述問題，箱梁在安裝過程中往往需要多次調(diào)整位置，甚至需要重新吊裝。這不僅使得整個(gè)安裝過程耗時(shí)較長，施工效率低下增加了施工難度和成本，還可能導(dǎo)致箱梁損壞或安全事故的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)及其方法，采用自動(dòng)控制汽車吊的方式完成箱梁的安裝，不僅安裝精度高優(yōu)化了安裝調(diào)整的步驟，而且減少了整體安裝時(shí)間，提升了施工效率并降低了安裝難度。

2、一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，包括：

3、參數(shù)采集器，適于采集施工現(xiàn)場的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，包括至少兩個(gè)點(diǎn)云采集器a和點(diǎn)云采集器b，其中，點(diǎn)云采集器a和點(diǎn)云采集器b分別采集不同角度的施工現(xiàn)場的點(diǎn)云數(shù)據(jù)以對(duì)施工現(xiàn)場進(jìn)行覆蓋采集；

4、控制器，分別與點(diǎn)云采集器a和點(diǎn)云采集器b通信連接，適于獲取上述點(diǎn)云采集器a和點(diǎn)云采集器b采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，并上傳至與其通信連接的服務(wù)器；

5、控制器還通信連接有汽車吊和顯示終端，適于從汽車吊獲取運(yùn)行參數(shù)以及控制汽車吊運(yùn)行和將控制過程以圖像的形式顯示在顯示終端；以及通過顯示終端與操作人員進(jìn)行交互。

6、進(jìn)一步地，服務(wù)器設(shè)有三維坐標(biāo)構(gòu)建模塊、放線定位模、數(shù)字模型孿生模塊、控制模塊和人機(jī)交互模塊；

7、三維坐標(biāo)構(gòu)建模塊適于根據(jù)施工參數(shù)構(gòu)建施工現(xiàn)場的三維坐標(biāo)以實(shí)現(xiàn)定位；

8、放線定位模塊適于根據(jù)箱梁的安裝位置，計(jì)算若干組供點(diǎn)云采集器a、點(diǎn)云采集器b和汽車吊工作的定位點(diǎn)；

9、數(shù)字模型孿生模塊適于根據(jù)施工現(xiàn)場采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)構(gòu)建施工現(xiàn)場的數(shù)字模型；

10、控制模塊適于根據(jù)汽車吊的參數(shù)以及施工現(xiàn)場的數(shù)字模型控制汽車吊安裝箱梁；

11、人機(jī)交互模塊具有人機(jī)交互界面在顯示終端上顯示，適于將安裝過程中在顯示終端上進(jìn)行顯示；以及與施工人員進(jìn)行交互，用以使施工人員手動(dòng)進(jìn)行操作。

12、進(jìn)一步地，放線定位模塊計(jì)算得到的定位點(diǎn)包括固定定位點(diǎn)和移動(dòng)定位點(diǎn)，其中，固定定位點(diǎn)位用于確定點(diǎn)云采集器a和汽車吊的位置，移動(dòng)定位點(diǎn)位用以確定點(diǎn)云采集器b的位置，移動(dòng)定位點(diǎn)位具有若干個(gè)。

13、進(jìn)一步地，點(diǎn)云采集器a包括支架和安裝在支架頂部的激光雷達(dá)a。

14、進(jìn)一步地，放線定位模塊包括第一定位點(diǎn)計(jì)算單元、第二定位點(diǎn)計(jì)算單元和第三定位點(diǎn)計(jì)算單元；

15、第一定位點(diǎn)計(jì)算單元適于得到點(diǎn)云采集器a的固定定位點(diǎn)；

16、第二定位點(diǎn)計(jì)算單元適于得到汽車吊的固定定位點(diǎn)；

17、第三定位點(diǎn)計(jì)算單元適于得到點(diǎn)云采集器b的移動(dòng)定位點(diǎn)。

18、進(jìn)一步地，點(diǎn)云采集器b包括無人機(jī)和搭載在無人機(jī)上的激光雷達(dá)b，無人機(jī)根據(jù)計(jì)算得到移動(dòng)點(diǎn)位在施工過程中根據(jù)不同的施工階段在移動(dòng)點(diǎn)位中進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)。

19、進(jìn)一步地，數(shù)字模型孿生模塊包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理單元、三維模型重建單元和數(shù)字孿生模型構(gòu)建單元；

20、點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理單元適于對(duì)采集到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括去噪、濾波、配準(zhǔn)等步驟，以得到完整、準(zhǔn)確的點(diǎn)云模型；

21、三維模型重建單元適于利用處理后的點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)行三維模型的重建；

22、數(shù)字孿生模型構(gòu)建單元適于在上述三維模型的基礎(chǔ)上構(gòu)建數(shù)字孿生模型。

23、進(jìn)一步地，控制模塊包括設(shè)備參數(shù)獲取單元、動(dòng)作流程仿真單元和驅(qū)動(dòng)參數(shù)計(jì)算單元；

24、設(shè)備參數(shù)獲取單元適于采集汽車吊的參數(shù)；

25、動(dòng)作流程仿真單元適于根據(jù)獲取的汽車吊的參數(shù)以及施工現(xiàn)場的數(shù)字孿生模型進(jìn)行箱梁安裝仿真；

26、驅(qū)動(dòng)參數(shù)計(jì)算單元適于在上述仿真過程中獲取汽車吊參數(shù)的變化流程，并在仿真結(jié)束后，將變化流程寫入到驅(qū)動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)表中；

27、控制模塊根據(jù)驅(qū)動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)控制汽車吊運(yùn)行對(duì)箱梁進(jìn)行吊裝。

28、進(jìn)一步地，人機(jī)交互模塊的人機(jī)交互界面具有交互按鈕，施工人員通過交互按鈕與系統(tǒng)進(jìn)行交互，同時(shí)施工人員的操作具有優(yōu)先級(jí)。

29、第二方面，本發(fā)明實(shí)施例提供一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的方法，包括以下步驟：

30、根據(jù)橋梁的施工參數(shù)，分別計(jì)算汽車吊、點(diǎn)云采集器a、點(diǎn)云采集器b的安裝位置；以及箱梁的在橋墩蓋梁上的投影位置；

31、將汽車吊、點(diǎn)云采集器a、點(diǎn)云采集器b分別移動(dòng)至安裝位置；以及在投影位置處預(yù)埋可拆卸導(dǎo)向架；

32、根據(jù)點(diǎn)云采集器a、點(diǎn)云采集器b采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字孿生建模；

33、獲取汽車吊的參數(shù)并根據(jù)施工現(xiàn)場的數(shù)字孿生模型進(jìn)行箱梁安裝仿真得到汽車吊參數(shù)的變化流程，并在仿真結(jié)束后，將變化流程寫入到驅(qū)動(dòng)參數(shù)數(shù)據(jù)表中；

34、控制汽車吊運(yùn)行，將箱梁安裝至橋墩蓋梁上的預(yù)定位置，在吊安裝過程中，導(dǎo)向架對(duì)箱梁進(jìn)行導(dǎo)向以使其準(zhǔn)確安裝至預(yù)定位置。

35、本發(fā)明實(shí)施例提供的上述技術(shù)方案的有益效果至少包括：

36、本發(fā)明通過采集施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)后構(gòu)建數(shù)字孿生模型，并采用仿真的方式取得控制汽車吊的驅(qū)動(dòng)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制汽車吊運(yùn)行對(duì)箱梁進(jìn)行安裝，采用自動(dòng)控制汽車吊的方式完成箱梁的安裝，不僅安裝精度高優(yōu)化了安裝調(diào)整的步驟，而且減少了整體安裝時(shí)間，提升了施工效率并降低了安裝難度。

37、本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。

38、下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步地詳細(xì)描述。

技術(shù)特征：

1.一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，服務(wù)器(6)設(shè)有三維坐標(biāo)構(gòu)建模塊(61)、放線定位模、數(shù)字模型孿生模塊(63)、控制模塊(64)和人機(jī)交互模塊(65)；

3.如權(quán)利要求2所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，放線定位模塊(62)計(jì)算得到的定位點(diǎn)包括固定定位點(diǎn)和移動(dòng)定位點(diǎn)，其中，固定定位點(diǎn)位用于確定點(diǎn)云采集器a(41)和汽車吊(3)的位置，移動(dòng)定位點(diǎn)位用以確定點(diǎn)云采集器b(42)的位置，移動(dòng)定位點(diǎn)位具有若干個(gè)。

4.如權(quán)利要求1所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，點(diǎn)云采集器a(41)包括支架(411)和安裝在支架(411)頂部的激光雷達(dá)a(412)。

5.如權(quán)利要求3所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，放線定位模塊(62)包括第一定位點(diǎn)計(jì)算單元(621)、第二定位點(diǎn)計(jì)算單元(622)和第三定位點(diǎn)計(jì)算單元(623)；

6.如權(quán)利要求5所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，點(diǎn)云采集器b(42)包括無人機(jī)(421)和搭載在無人機(jī)(421)上的激光雷達(dá)b(422)，無人機(jī)(421)根據(jù)計(jì)算得到移動(dòng)點(diǎn)位在施工過程中根據(jù)不同的施工階段在移動(dòng)點(diǎn)位中進(jìn)行動(dòng)態(tài)移動(dòng)。

7.如權(quán)利要求2所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)字模型孿生模塊(63)包括點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理單元(631)、三維模型重建單元(632)和數(shù)字孿生模型構(gòu)建單元(633)；

8.如權(quán)利要求2所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，控制模塊(64)包括設(shè)備參數(shù)獲取單元(641)、動(dòng)作流程仿真單元(642)和驅(qū)動(dòng)參數(shù)計(jì)算單元(643)；

9.如權(quán)利要求2所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，人機(jī)交互模塊(65)的人機(jī)交互界面具有交互按鈕，施工人員通過交互按鈕與系統(tǒng)進(jìn)行交互，同時(shí)施工人員的操作具有優(yōu)先級(jí)。

10.一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的方法，應(yīng)用如權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)，其特征在于，包括以下步驟：

技術(shù)總結(jié)
一種用于汽車吊箱梁精準(zhǔn)安裝的系統(tǒng)及其方法，涉及箱梁安裝技術(shù)領(lǐng)域，包括用于采集施工現(xiàn)場的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的參數(shù)采集器；獲取參數(shù)采集器采集的點(diǎn)云數(shù)據(jù)的控制器，并上傳至與其通信連接的服務(wù)器；控制器還通信連接有汽車吊和顯示終端，適于從汽車吊獲取運(yùn)行參數(shù)以及控制汽車吊運(yùn)行和將控制過程以圖像的形式顯示在顯示終端；以及通過顯示終端與操作人員進(jìn)行交互，本發(fā)明通過采集施工現(xiàn)場的數(shù)據(jù)后構(gòu)建數(shù)字孿生模型，并采用仿真的方式取得控制汽車吊的驅(qū)動(dòng)參數(shù)來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制汽車吊運(yùn)行對(duì)箱梁進(jìn)行安裝，采用自動(dòng)控制汽車吊的方式完成箱梁的安裝，不僅安裝精度高優(yōu)化了安裝調(diào)整的步驟，而且減少了整體安裝時(shí)間，提升了施工效率并降低了安裝難度。

技術(shù)研發(fā)人員：彭龍帆,賈學(xué)軍,徐小洋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國建筑第二工程局有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21