起重机自动驾驶系统

2025年,沈阳建筑大学推出“好技术、好产品”系列推介,搭建技术落地与社会需求之间的精准桥梁,具有推动高校创新成果从“书架”走向“货架”,从“实验线”迈向“生产线”的重要意义。本期摘录沈阳建筑大学机械工程学院的“好技术、好产品”:起重机自动驾驶系统。

一、技术简介

针对起重机吊装过程中存在的结构要求高、自动化程度低、就位精度差、扰摆调控困难等突出问题,围绕大载荷高基频高刚度吊装装备轻量化结构设计、大吨位构件高精度防扰摆吊装过程智能精准调控和装备运行监控、运维与可靠性分析预测方法等急需解决的问题,从数字化设计、可靠性分析、精确控制和安全保障等方面展开研究,本项目研究具有力矩自适应技术的大吨位智能化专用吊装装备轻量化设计方法、复杂环境下大吨位吊装装备结构服役可靠性分析方法、基于GPS实时定位的精确吊装定位控制技术、基于欠驱动建模的吊装防摆技术和基于数字化模型的吊装监控技术,实现大部件分装、总装的精确就位,装备运行安全实时预警与控制,保障吊装系统的可靠性、安全性和高效性。该技术具有较高的成熟度,已在三洋建机、永茂建机等企业完成试点。
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图1 起重机自动驾驶系统软件界面

二、技术指标

  1. 设备自动精准就位精度±10cm,监测精度±2cm;10s内消除摆动85%。
  2. 起升速度0~80m/min,变幅速度0~45m/min,回转速度0.45r/min。
  3. 施工效率提高15%。
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    图2 起重机自动驾驶无线远程控制与定位系统硬件

三、技术特点

耐用性:该技术攻克大吨位智能化起重机装备设计、可靠性分析、精确控制和安全保障等核心技术,结构可靠性分析综合考量恶劣因素,保障装备在严苛工况下稳定运行。
实用性:该技术研发的定位与防摆及安全预警系统,精准且实用,大幅提升装备智能化操控与安全保障水平。装备轻量化设计成效显著,在确保强大承载的同时减轻自重、优化负载-自重比。吊装定位技术融合先进定位与动力优化,使精度显著跃升;防摆技术依据精确模型与创新策略,有效抑制摆动。
经济性:在已有在已有合作中该技术应用为企业新增销售收入3177万元,实现了大吨位部件精确自动吊装就位,总体施工效率提高15%。
可推广性:因装备契合多行业需求,在建筑、港口、能源等领域广泛应用,提升施工效率、降低成本,实现技术经济价值高效转化,推动企业与行业发展。

四、示范案例

本系统在沈阳三洋建筑机械有限公司进行了应用示范,研发完成吊装现场关键位置实时定位技术,开发差分GPS(RTKGPS)+北斗系统精确定位系统,开展对起吊点、落吊点、施工点等位置信息的噪声误差和方差数据优化分析,实现吊装现场关键位置的实时精准定位。研发完成大吨位智能化专用吊装装备吊运路径规划技术,将吊钩当前位置坐标与目标位置坐标进行比对,建立吊运路径表,进行去冗余优化,实现大吨位部件的自动吊运。

五、知识产权与获奖情况

申请发明专利7项,实用新型10项,软著3项,技术成果获得辽宁省科技进步奖一等奖、第九届好设计奖金奖、中国产学研合作创新与促进奖二等奖、中国振动工程学会科学技术奖二等奖,具有较好的应用前景。

六、合作对接

合作方式:专利许可等
联系方式:石怀涛18640452039
                sht@sjzu.edu.cn


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