【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及预警装置，尤其涉及一种起重机预警装置及其控制方法。
技术介绍
1、现有起重机主动防碰撞方案大多采用多个毫米波雷达或者激光雷达传感器，排列安装于保护面，单个保护面间隔一段距离布置一个传感器。传感器扫描区域为锥形区域，因此不能做到360°半球空间的立体监测。部分激光雷达可360°旋转扫描，实现全方位带状区域的扫描。目前这些方案的主要缺陷有：
2、1、采用毫米波雷达，则盲区多，只能检测到体积比较大的物体，且传感器数量多、安装布线工作量大。
3、2、采用可平面旋转扫描的激光雷达(视场角fov水平方向为90度，垂直方向远小于90°)，传感器顶部盲区较大，对于类似汽车在平面上移动的保护目标可实现防碰撞目的，但对于起重机臂杆这种在空间内可任意方向移动的保护目标仍有较大风险。
4、3、市面上也有视场角为360×90°(横向扫描角度360°，纵向扫描角度接近90°)的激光雷达，无需使用云台等辅助结构即可实现半球空间的扫描，但是价格较高。
技术实现思路
1、针对现有技术中所存在的不足，本专利技术提供了一种起重机预警装置及其控制方法，其解决了现有技术中存在的制造成本较低的传感器扫描区域为锥行区域，不能360°进行扫描，存在死角的问题。
2、根据本专利技术的实施例，一种起重机预警装置，所述预警装置设置在起重机的吊臂上，包括两轴云台、雷达传感器、主导轨和副导轨，所述副导轨为直杆结构并和所述吊臂平行，所述副导轨和所述吊臂固定连接，所述副导轨上滑动连
3、本专利技术的技术原理为：当驾驶员操作起重机时，使得起重机吊臂向这某个方向移动时，雷达传感器所在的移动座会沿着主导轨移动至对应前进方向的一侧，当障碍物处在不同高度时，主导轨沿着到导轨竖直移动接近障碍物，从而更准确的测量障碍物与吊臂的距离。
4、作为优选，所述吊臂为方形柱状结构，所述吊臂为方形柱状结构，其四个侧面的中间各设置一个沿吊臂长度方向延伸的副导轨。
5、作为优选，所述两轴云台包括设置在靠近主导轨的一端的移动座，所述移动座和所述主导轨滑动连接，所述第二电机和移动座固定连接。
6、作为优选，所述主导轨的外侧设置有外齿轮，所述第二电机的输出轴上设置有第二齿轮，所述第二齿轮和所述外齿轮啮合。
7、作为优选，所述主导轨内侧固定设置有连接块，所述连接块远离主导轨的一端和所述副导轨滑动连接；所述第一电机和所述连接块固定连接。
8、作为优选，所述副导轨一侧设置有齿条；所述第一电机的输出轴上固定设置有第一齿轮，所述第一齿轮和所述齿条啮合。
9、作为优选，所述主导轨的横截面为方形结构，主导轨的上下两侧分别设置有环型的第二导向槽，所述移动座设置有和所述第二导向槽适配的第一滑动件，所述第一滑动件和所述第二导向槽滑动连接；所述副导轨两侧设置有互相平行的第一导向槽，所述连接块两侧设置有第二滑动件，所述第二滑动件和所述第一导向槽滑动配合。
10、作为优选，所述雷达传感器为激光雷达传感器，所述雷达传感器视场角为60×60°以上。
11、本专利技术还提出了上述起重机预警装置的控制方法，包括如下步骤：
12、s1、当起重机的吊臂移动时，控制器发出指令使得移动座旋转至吊臂某一侧；
13、s2、所述两轴云台的水平、竖直旋转结构旋转到预设的起点位置；
14、s3、雷达传感器采集到障碍物距离的数据，然后两轴云台输出当前竖直方向和水平方向的状态数据，雷达传感器输出当前采集的数据。
15、s4、两轴云台水平旋转α/2角度，竖直旋转结构不动作，其中α为雷达传感器的水平方向视场角；
16、s5、雷达传感器采集到障碍物距离的数据，然后两轴云台输出当前竖直方向和水平方向的状态数据，雷达传感器输出当前采集的数据。
17、s6、s3-s4-s5反复进行，直至雷达传感器水平方向的扫描角度大于等于360°,然后两轴云台水平旋转结构回到起始位置；
18、s7、两轴云台的竖直旋转结构向上旋转β/2角度，步骤s3、步骤s4、步骤s5反复进行，即实现在此垂直角度状态下的360°方位扫描，其中，β为雷达传感器的竖直方向视场角；
19、s8、步骤s7反复进行，直至两轴云台竖直方向的扫描角度大于等于180°；
20、s9、两轴云台在步骤s1～s8反复工作，控制器收到上述数据后，剔除重叠区域的数据，即可得到所有障碍物到雷达传感器的直线距离；
21、s10、控制器发出指令给第一电机驱动主导轨移动至对应障碍物的高度。
22、相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：两轴云台可在水平方向旋转360°，垂直方向旋转180°，并同步输出水平、垂直两个方向的实时角度，雷达传感器输出数据为实时距离、激光线垂直角度、激光线水平角度，云台两个轴的实时角度和雷达两个方向的角度分别叠加，即为测量点在三维空间内水平和垂直方向的角度，从而实现以较低成本的雷达传感器完成无死角的扫描作业。
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1.一种起重机预警装置，所述预警装置设置在起重机的吊臂(1)上，其特征在于：包括两轴云台(5)、雷达传感器(6)、主导轨(3)和副导轨(2)，所述副导轨(2)为直杆结构并和所述吊臂(1)平行，所述副导轨(2)和所述吊臂(1)固定连接，所述副导轨(2)上滑动连接有主导轨(3)，所述主导轨(3)为套设在所述吊臂(1)外部的环状结构，所述主导轨(3)上设置有用于自驱的第一电机(9)；所述两轴云台(5)的一端和主导轨(3)滑动连接，所述两轴云台(5)上设置有用于自驱的第二电机(13)，两轴云台(5)的另外一端和所述雷达传感器(6)固定连接；所述两轴云台(5)包括水平旋转结构和竖直旋转结构；还包括控制器，所述控制器和雷达传感器(6)第一电机(9)、第二电机(13)电性连接。
2.如权利要求1所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述吊臂(1)为方形柱状结构，其四个侧面的中间各设置一个沿吊臂(1)长度方向延伸的副导轨(2)。
3.如权利要求2所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述两轴云台(5)包括设置在靠近主导轨(3)的一端的移动座(4)，所述移动座(4)和所述主
4.如权利要求3所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述主导轨(3)的外侧设置有外齿轮(11)，所述第二电机(13)的输出轴上设置有第二齿轮(12)，所述第二齿轮(12)和所述外齿轮(11)啮合。
5.如权利要求4所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述主导轨(3)内侧固定设置有连接块(15)，所述连接块(15)远离主导轨(3)的一端和所述副导轨(2)滑动连接；所述第一电机(9)和所述连接块(15)固定连接。
6.如权利要求5所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述副导轨(2)一侧设置有齿条；所述第一电机(9)的输出轴上固定设置有第一齿轮(10)，所述第一齿轮(10)和所述齿条啮合。
7.如权利要求6所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述主导轨(3)的横截面为方形结构，主导轨(3)的上下两侧分别设置有环型的第二导向槽(7)，所述移动座(4)设置有和所述第二导向槽(7)适配的第一滑动件(16)，所述第一滑动件(16)和所述第二导向槽(7)滑动连接；所述副导轨(2)两侧设置有互相平行的第一导向槽(14)，所述连接块(15)两侧设置有第二滑动件(17)，所述第二滑动件(17)和所述第一导向槽(14)滑动配合。
8.如权利要求1所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述雷达传感器(6)为激光雷达传感器，所述雷达传感器(6)视场角为60×60°及以上。
9.一种应用于权利要求1-8中任意一项所述起重机预警装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种起重机预警装置，所述预警装置设置在起重机的吊臂(1)上，其特征在于：包括两轴云台(5)、雷达传感器(6)、主导轨(3)和副导轨(2)，所述副导轨(2)为直杆结构并和所述吊臂(1)平行，所述副导轨(2)和所述吊臂(1)固定连接，所述副导轨(2)上滑动连接有主导轨(3)，所述主导轨(3)为套设在所述吊臂(1)外部的环状结构，所述主导轨(3)上设置有用于自驱的第一电机(9)；所述两轴云台(5)的一端和主导轨(3)滑动连接，所述两轴云台(5)上设置有用于自驱的第二电机(13)，两轴云台(5)的另外一端和所述雷达传感器(6)固定连接；所述两轴云台(5)包括水平旋转结构和竖直旋转结构；还包括控制器，所述控制器和雷达传感器(6)第一电机(9)、第二电机(13)电性连接。
2.如权利要求1所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述吊臂(1)为方形柱状结构，其四个侧面的中间各设置一个沿吊臂(1)长度方向延伸的副导轨(2)。
3.如权利要求2所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述两轴云台(5)包括设置在靠近主导轨(3)的一端的移动座(4)，所述移动座(4)和所述主导轨(3)滑动连接，所述第二电机(13)和移动座(4)固定连接。
4.如权利要求3所述的一种起重机预警装置，其特征在于：所述主导轨(3)的外侧设置有外齿轮(11)，所述第二电机(13)的输出轴上...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢邦天，孙翠翠，张艳波，瞿朋，李巍，代宗，许国庆，翁琼芳，
申请(专利权)人：微特技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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