1、智能起重機

與通用起重機相比,智能起重機具有人工智能,在代替人的體力勞動基礎上,代替或輔助人的腦力勞動。即通過將傳感器與智能決策軟件與起重機集成,實現感知、分析、推理、決策和控制功能,實現人機、物的交互、融合,代替人工進行感知、決策和執行,使起重機能適應工作環境的變化。其工作流程與通用起重機相同,但增加的智能控制能夠代替人的視覺、聽覺、嗅覺、肢體等感知器官,代替操作員判斷作出對應的動作,完成在起重機工作過程中的識別、感知、操作和管理等。

2、智能起重機關鍵技術

在代替操作員感知、決策和執行的過程中,需要起重機自動感知被吊物品的位置,自動識別被吊物品并校驗,自動取放被吊物品,自動選擇運行路線,自動優化運行路徑并克服柔性升降系統的搖擺,準確啟停物品存放相應的位置,并在自動運行中記錄、監控自身設備的工作狀態,自動診斷故障并報警。起重機的人工智能需突破幾個關鍵技術。

3、物品的識別、校驗、反饋與信息存儲技術

根據被吊物品的形態、包裝方式、儲運方法等,常見被吊物品包括:卷 (鋼卷、紙卷、薄膜卷等)、箱(集裝箱、料箱、轉運箱等)、塊(鋼板、鋼胚、盾構構件等)、捆(鋼管、螺紋鋼、軌道、型鋼等)、盤(電纜、盤條等)、件(斗、包等)、根(軌道、工字鋼、H形鋼、梁等)。各種狀態物品的自動識別、檢驗和反饋是數據的編碼、采集標識管理、傳輸的標準化手段,是智能起重機的工作基礎。該技術涉及物品信息數據的編碼、采集、標識、管理、傳輸等過程。包括條碼識別、RFID 射頻識別、語音識別、光字符識別、磁識別等特定格式信息識別技術和圖像、圖形識別、生物特征識別等圖像、圖形格式信息識別技術。識別、檢驗后存儲的物品信息需具備普遍性、性、 穩定性和不可復制性。

4、空間定位技術

國內部分高端產品應用了三維定位技術，但定位水平受限于整機系統的累積誤差,不能實現高精度定位。目前，普遍應用的定位方式有2類:-類 是相對認址,一般采用旋轉編碼器、激光或雷達測距、視覺識別等方式實現;另-類是認址, -般采用位置限位開關、編碼電纜(格雷母線)、線性編碼器、 BPS 條碼、鏈輪鏈條以及實時認址無線電、紅外線、無線射頻、GPS等方式實現。伴隨無線通訊技術的進步， 通訊網絡的蜂窩定位及Wi-Fi、藍牙紅外線、超寬帶、RFID 和超聲波等室內無線定位技術的定位精度越來越高,已逐步在機械設備的定位推廣應用。

起重機定位技術不僅涉及被吊物品的外形監測、空位探測、實際存放位置的一維、二 維、三 維認址和定位方法,還涉及起重機取物裝置(吊鉤、貨俶、吸盤、抓具、抓斗等)的一維、二維、三維認址和定位方法。

由千起重機的作業范圍較大,單- -的定位方法難以達到需要的定位精度，故大區域、復雜環境下的**定位常采用”相對趨近尋址+定位認址”的綜合定位技術,相比單純的認址或相對認址定位的方式,具有更準確、更穩定、更經濟，對土建 工程質量的要求更低,更能適用起重設備惡劣的環境。

5、智能取物裝置

95%以上的起重機取物裝置都采用吊鉤, 只能采取人工摘掛，吊運某一類特定物品，通用性差，制約了起重搬運設備自動化程度的提高。在吊取和搬運散料、箱、捆、卷等不同物品過程中,智能起重機需配套自動取物裝置或智能吊具,包括自動摘掛吊鉤、C形鉤、電磁吸盤、真空吸盤、俶夾鉗、具掛梁、箱式吊具罐、抓斗、抓具等。根據各類被吊物品的狀態,研發適合起重機應用的自動取物裝置或智能吊具, 實現起重機的自動存取,是起重機實現智能化的關鍵環節。

6、路徑規劃與柔性升降系統的電子防搖擺技術

運行路徑規劃和柔性升降系統的防搖擺定位控制是實現起重機運行的必要條件。起重機在工作過程中,大小車加減速以及負載的提升都會使負載出現來回擺動,不僅影響起重機作業效率,還會引發事故。目前,常用開環和閉環控制技術實現起重機路徑規劃和防搖擺控制。開環控制方法主要包括基于輸入整形的定位防搖擺控制和基于軌跡規劃的定位防搖擺控制。實現路徑規劃和防搖擺的閉環控制方法有很多,如反饋線性化、增益調度控制、滑模控制、預測控制、模糊控制、 神經網絡控制、 無源性 控制等控制方式。

對于障礙物地點固定不變的吊裝和搬運環境,采用靜態路徑規劃即可滿足要求。當環境中的障礙物不能事先確定或多臺起重機混合作業時，需要 采用動態路徑規劃的方法在線實時得到安全的路徑。吊裝的路徑規劃。近年來，學者們針對起重機的路徑規劃給出了- -些有效的規劃算法,如人工勢場法、概率路標算法、快速隨機生成樹算法、遺傳算法、蟻群算法等。

隨著無線移動通訊技術的發展,將感應器(陀螺儀、加速度傳感器、方位傳感器等)安裝在吊具或取物裝置.上 ，實現基于被吊物品的三維定位、路徑規劃和防搖擺控制將得到廣泛應用。1、智能起重機

根據被吊物品的形態、包裝方式、儲運方法等,常見被吊物品包括:卷 (鋼卷、紙卷、薄膜卷等)、箱(集裝箱、料箱、轉運箱等)、塊(鋼板、鋼胚、盾構構件等)、捆(鋼管、螺紋鋼、軌道、型鋼等)、盤(電纜、盤條等)、件(斗、包等)、根(軌道、工字鋼、H形鋼、梁等)。各種狀態物品的自動識別、檢驗和反饋是數據的編碼、采集標識管理、傳輸的標準化手段,是智能起重機的工作基礎。該技術涉及物品信息數據的編碼、采集、標識、管理、傳輸等過程。包括條碼識別、RFID 射頻識別、語音識別、光字符識別、磁識別等特定格式信息識別技術和圖像、圖形識別、生物特征識別等圖像、圖形格式信息識別技術。識別、檢驗后存儲的物品信息需具備普遍性、 穩定性和不可復制性。

隨著無線移動通訊技術的發展,將感應器(陀螺儀、加速度傳感器、方位傳感器等)安裝在吊具或取物裝置.上 ，實現基于被吊物品的三維定位、路徑規劃和防搖擺控制將得到廣泛應用。