(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211182490.2 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 北京东土科技股份有限公司 地址 100041 北京市石景山区实兴大街3 0 号院2号楼8层901 (72)发明人 刘洲印　 (74)专利代理 机构 北京润平知识产权代理有限 公司 11283 专利代理师 乔晓粉 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 塔吊或塔吊模 型保护区域避让方法、 仿真方 法及存储介质 (57)摘要 本发明实施例提供一种塔吊或塔吊模型保 护区域避让方法、 仿真方法、 机器可读存储介质 及处理器， 属于计算机仿真技术领域。 该塔吊模 型保护区域避让方法包括： 以塔吊的底座与大臂 的交点为原点， 以底座平面为XY平面， 建立三维 直角坐标系； 计算在所述三维直角坐标系下吊钩 的当前坐标位置； 将每个 保护区域规划为一个垂 直于XY平面的四棱柱保护区域； 以及对于每个 保 护区域： 根据相应的四棱柱保护区域的位置和尺 寸， 获取其在XY平面的投影四边形的顶点坐标； 根据顶点坐标， 判断吊钩的当前坐标位置是否处 于投影四边形的范围内； 根据判断结果， 控制吊 钩的位置， 以避开该保护 区域。 在搭建塔吊之前 通过该方法可以先进行仿真实验， 以验证塔吊施 工方案。 权利要求书2页 说明书7页 附图3页 CN 115525950 A 2022.12.27 CN 115525950 A 1.一种塔吊保护区域避让 方法， 包括： 以所述塔吊的底座与大臂的交点 为原点， 以底座平面 为XY平面， 建立 三维直角坐标系； 计算在所述 三维直角坐标系下吊钩的当前坐标位置； 将每个保护区域 规划为一个垂直于所述XY平面的四棱柱保护区域； 以及 对于每个保护区域： 根据相应的四棱柱保护区域的位置和尺寸， 获取其在所述XY平面的投影四边形的顶点 坐标； 根据所述顶点坐标， 判断所述吊钩的当前坐标位置是否处于所述投影四边形的范围 内； 根据判断结果， 控制所述吊钩的位置， 以避开所述保护区域。 2.根据权利要求1所述的塔吊保护区域避让方法， 其特征在于， 所述计算在 当前三维直 角坐标系下吊钩的当前坐标位置， 包括： 根据获取到的所述塔吊的编码器当前数值和所述塔吊的滚筒直径、 编码器分辨率， 分 别计算所述吊钩的起升位置、 变幅位置和回转 位置； 根据所述 起升、 变幅和回转 位置进行坐标系转换， 得到当前吊钩的坐标值。 3.根据权利要求2所述的塔吊保护区域避让方法， 其特征在于， 所述吊钩的起升位置、 变幅位置和回转 位置分别通过以下公式计算得到： 起升位置＝encoder/Dis* π*d/2 ‑(encoder0)/Dis* π*d/2； 变幅位置＝(encoder)/Dis* π*d ‑(encoder0)/Dis* π*d； 回转位置＝(encoder)* 360/Dis*20/100‑(encoder0)*360/Dis*20/100， 其中， encoder为所述编码器当前 数值； encoder0为起升原点时对应的编码器数值； Dis为所述编码器分辨 率； d为所述滚筒直径； π 为圆周率。 4.根据权利要求2所述的塔吊保护区域避让方法， 其特征在于， 所述根据所述起升位 置、 变幅位置和回转位置进行坐标系转换得到当前吊钩的坐标值， 通过以下转换公式计算 得到： X＝Lswing*COS(angle)； Y＝Lswing*SIN(angle)； Z＝Llift； angle＝Lturn*180.0/ π， 其中， (X,Y,Z)为根据所述起升、 变幅和回转位置得到的相应点的坐标， Lswing为所述变 幅位置， Llift为所述起升位置， Lturn为所述回转位置， π为圆周率， angl e为所述大臂的回转角 度。 5.根据权利要求1所述的塔吊保护区域避让 方法， 其特 征在于， 所述根据 所述顶点坐标， 判断所述吊钩的当前坐标位置是否处于所述投影四边形的范 围内， 包括：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115525950 A 2将获取到的所述投影四边形的顶 点坐标记 为A(X1， Y1)， B(X2， Y2)， C(X3， Y3)， D(X3， Y3)； 以 及 若吊钩的当前坐标(X0,Y0)同时满足： Xmin<X0<Xmax和Ymin<Y0<Ymax， 判断结果为是， 否 则， 判断结果 为否， 其中， Xmin＝MIN(X1， X2， X3， X4)， Xmax＝MAX(X1， X2， X3， X4)， Ymin＝MIN(Y1， Y2， Y3， Y4)， Ymax＝MAX(Y1， Y2， Y3， Y4)。 6.根据权利要求1所述的塔吊保护区域避让 方法， 其特 征在于， 所述根据判断结果， 控制所述吊钩的位置， 以避开所述保护区域， 包括： 若所述判断结果为是， 控制所述吊钩的位置， 并获取基于所述吊钩的新的位置的判断 结果， 直至所述判断结果 为否； 若判断结果为否， 控制所述吊钩， 以使得所述吊钩的坐标位置与所述投影四边形的四 条边所在直线的距离都超出 预设的阈值范围。 7.一种塔吊模型保护区域避让方法， 用于通过塔吊模型验证塔吊施工方案， 其特征在 于， 根据如权利要求1 ‑6中任一项所述的塔吊保护区域避让方法进行塔吊模型的保护区域 避让计算， 其中， 所述根据相应的四棱柱保护区域的位置和尺寸， 获取其在所述XY平面的投影四 边形的顶点 坐标， 包括： 通过所述塔吊模型和真塔的比例尺和所述 四棱柱保护区域的位置和尺寸， 推算所述投 影四边形在所述XY平面的各顶点 坐标值。 8.一种塔吊仿真方法， 其特征在于， 根据如权利要求1 ‑6中任一项所述的塔吊保护区域 避让方法进行塔吊的仿真， 或者根据如权利要求7所述的塔吊模型保护区域避让方法进行 塔吊模型的仿真。 9.一种机器可读存储介质， 该机器可读存储介质上存储有指令， 该指令用于使得机器 执行如权利要求1 ‑6中任一项所述的塔吊保护区域避让方法或者如权利要求7所述的塔吊 模型保护区域避让 方法。 10.一种处理器， 其特征在于， 用于运行程序， 其中， 所述程序被运行时用于执行： 如权 利要求1‑6中任意一项所述的塔吊保护区域避让方法或者如权利要求7所述的塔吊模型保 护区域避让 方法。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115525950 A 3