塔吊轨迹离散化方法、装置、计算设备和存储介质与流程

本发明涉及智能建造，尤其涉及塔吊轨迹离散化方法、装置、计算设备和存储介质。

背景技术：

1、塔吊被广泛应用在楼宇及基础设施建设等领域。传统塔吊的控制需要一名驾驶员及一名地面指挥员共同作业，有劳动强度大，安全风险高的痛点。近年来建设领域一直在探索无人塔吊的实现方式，但多数只是将高处的驾驶人员节省下来，改为地面的云控制。例如采用模糊控制、滑膜控制、遗传算法、神经网络等在实验室环境搭建模型进行仿真，以求对无人塔吊的精确控制。但是，这些方法的控制输出都是针对于连续控制量及输出量。实际应用中很多无人塔吊都是基于传统档位控制塔吊运动的，即只能发送档位io(输入输出)。所以现有的控制输出与控制方式不适配，限制了无人塔吊的控制精度，无法实现对无人塔吊的精确控制。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的以上问题，本技术实施例提供一种塔吊轨迹离散化方法、装置、计算设备和存储介质，提供了一种适配档位控制的塔吊轨迹离散化方法，使得塔吊轨迹既能满足运动学特性又能将速度输出离散化为档位速度，通过轨迹离散化处理提高了塔吊的控制精度，有效降低安全风险。

2、达到上述目的，本技术第一方面提供了一种塔吊轨迹离散化方法，包括：

3、根据塔吊各个运行档位的档位速度，确定相邻的运行档位之间的档位分隔速度；

4、获取原始规划轨迹上每个轨迹点的规划速度；

5、根据所述档位分隔速度，得到与所述规划速度适配的档位速度；

6、针对所述原始规划轨迹上的每个轨迹点，以所述适配的档位速度替代所述规划速度，得到离散化处理后的规划轨迹。

7、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

8、测量所述运行档位中最高档的档位速度；

9、根据所述最高档的档位速度以及各个运行档位对应的变频器的赫兹值，计算所述各个运行档位的档位速度。

10、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述根据塔吊各个运行档位的档位速度，确定相邻的运行档位之间的档位分隔速度，包括：

11、将两个相邻的运行档位的档位速度的平均值，作为相邻的运行档位之间的档位分隔速度。

12、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述根据所述档位分隔速度，得到与所述规划速度适配的档位速度，包括：

13、针对每个所述运行档位，将与所述档位速度相邻的两个档位分隔速度之间的区间，确定为与所述运行档位对应的速度区间；

14、针对所述原始规划轨迹上的每个轨迹点，若所述轨迹点的规划速度的值在所述速度区间之内，则将所述速度区间对应的运行档位的档位速度作为与所述规划速度适配的档位速度。

15、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

16、基于不同的速度方向，将所述原始规划轨迹划分为多个分段轨迹；

17、针对所述分段轨迹上的每个轨迹点，将所述轨迹点的规划速度的绝对值提取出来，并保存所述轨迹点的速度方向的信息；

18、根据所述档位分隔速度，得到与所述规划速度的绝对值适配的档位速度；

19、针对所述分段轨迹上的每个轨迹点，以所述适配的档位速度替代所述规划速度的绝对值，得到离散化处理后的分段轨迹；

20、将所述速度方向的信息添加到所述各个分段轨迹中；将所述各个分段轨迹合成，得到离散化处理后的规划轨迹。

21、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

22、基于所述原始规划轨迹上的每个轨迹点对应的规划速度，通过积分计算得到第一路程；

23、基于所述离散化处理后的规划轨迹上的每个轨迹点适配的档位速度，通过积分计算得到第二路程；

24、在所述第一路程和所述第二路程的路程差小于预设阈值的情况下，根据所述第一路程的终点对所述第二路程的终点进行修正。

25、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

26、在所述路程差大于等于预设阈值且所述路程差发散的情况下，按照预定次序依次对指定轨迹点的适配的档位速度进行降档处理。

27、作为第一方面的一种可能的实现方式，所述方法还包括：

28、在所述路程差大于等于预设阈值且所述路程差不发散的情况下，根据所述路程差对所述档位分隔速度进行调整。

29、本技术第二方面提供了一种塔吊轨迹离散化装置，包括：

30、第一处理单元，用于：根据塔吊各个运行档位的档位速度，确定相邻的运行档位之间的档位分隔速度；

31、获取单元，用于：获取原始规划轨迹上每个轨迹点的规划速度；

32、第二处理单元，用于：根据所述档位分隔速度，得到与所述规划速度适配的档位速度；

33、离散处理单元，用于：针对所述原始规划轨迹上的每个轨迹点，以所述适配的档位速度替代所述规划速度，得到离散化处理后的规划轨迹。

34、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述装置还包括第三处理单元，所述第三处理单元用于：

35、测量所述运行档位中最高档的档位速度；

36、根据所述最高档的档位速度以及各个运行档位对应的变频器的赫兹值，计算所述各个运行档位的档位速度。

37、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述第一处理单元用于：

38、将两个相邻的运行档位的档位速度的平均值，作为相邻的运行档位之间的档位分隔速度。

39、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述第二处理单元用于：

40、针对每个所述运行档位，将与所述档位速度相邻的两个档位分隔速度之间的区间，确定为与所述运行档位对应的速度区间；

41、针对所述原始规划轨迹上的每个轨迹点，若所述轨迹点的规划速度的值在所述速度区间之内，则将所述速度区间对应的运行档位的档位速度作为与所述规划速度适配的档位速度。

42、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述第二处理单元还用于：基于不同的速度方向，将所述原始规划轨迹划分为多个分段轨迹；针对所述分段轨迹上的每个轨迹点，将所述轨迹点的规划速度的绝对值提取出来，并保存所述轨迹点的速度方向的信息；根据所述档位分隔速度，得到与所述规划速度的绝对值适配的档位速度；

43、所述离散处理单元还用于：针对所述分段轨迹上的每个轨迹点，以所述适配的档位速度替代所述规划速度的绝对值，得到离散化处理后的分段轨迹；将所述速度方向的信息添加到所述各个分段轨迹中；将所述各个分段轨迹合成，得到离散化处理后的规划轨迹。

44、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述离散处理单元还用于：

45、基于所述原始规划轨迹上的每个轨迹点对应的规划速度，通过积分计算得到第一路程；

46、基于所述离散化处理后的规划轨迹上的每个轨迹点适配的档位速度，通过积分计算得到第二路程；

47、在所述第一路程和所述第二路程的路程差小于预设阈值的情况下，根据所述第一路程的终点对所述第二路程的终点进行修正。

48、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述离散处理单元还用于：

49、在所述路程差大于等于预设阈值且所述路程差发散的情况下，按照预定次序依次对指定轨迹点的适配的档位速度进行降档处理。

50、作为第二方面的一种可能的实现方式，所述离散处理单元还用于：

51、在所述路程差大于等于预设阈值且所述路程差不发散的情况下，根据所述路程差对所述档位分隔速度进行调整。

52、本技术第三方面提供了一种计算设备，包括：

53、通信接口；

54、至少一个处理器，其与所述通信接口连接；以及

55、至少一个存储器，其与所述处理器连接并存储有程序指令，所述程序指令当被所述至少一个处理器执行时使得所述至少一个处理器执行上述第一方面任一项所述的方法。

56、本技术第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序指令，所述程序指令当被计算机执行时使得所述计算机执行上述第一方面任一项所述的方法。

57、本发明的这些和其它方面在以下(多个)实施例的描述中会更加简明易懂。