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龙图腾网获悉四川省建筑科学研究院有限公司申请的专利一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115010022B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-10-31发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210844177.4，技术领域涉及：B66C23/88；该发明授权一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法是由杨晓娇;何跃川设计研发完成，并于2022-07-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，包括：获取塔机静态信息和障碍物信息，作为初始已知信息；基于塔机静态信息更新吊物吊运过程中吊物底高度；基于塔机静态信息、障碍物信息和吊物吊运过程中吊物底高度进行不同碰撞检查算法，根据起重臂与吊物当前时刻位置、速度、加速度与方向，以及预设安全储备时间Δt判断吊物运动趋势，得出本塔机与周围塔机或障碍物的运行位置关系，判断出本塔机当前与制动时间内工作状态，进而判断该塔机是否处于危险状态中，从而保证整个塔机系统的安全。本发明考虑不同塔机不同司机的制动反应时间与吊物在不同运动趋势下对制动距离影响，提出一种更精细的碰撞风险判断方法。

本发明授权一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法在权利要求书中公布了：1.一种基于运动趋势的塔机吊物空间防碰撞方法，其特征在于，包括： 获取塔机静态信息和障碍物信息，作为初始已知信息； 基于塔机静态信息更新吊物吊运过程中吊物底高度； 基于塔机静态信息、障碍物信息和吊物吊运过程中吊物底高度进行不同碰撞检查算法； 基于预设安全储备时间△t计算制动时间内塔机可能运动位置，判断该塔机是否处于危险状态中，根据检查结果进行预警减速或报警制动； 基于塔机静态信息、障碍物信息和吊物吊运过程中吊物底高度进行不同碰撞检查算法具体包括： 基于障碍物信息获取固定障碍物高度和碰撞情况类型，基于塔机静态信息获取起重臂底高度； 基于碰撞情况类型、吊物吊运过程中吊物底高度、固定障碍物高度和起重臂底高度进行不同碰撞检查算法； 碰撞情况类型包括固定障碍物、空间限制区域和塔机； 当为固定障碍物时，若固定障碍物高度不小于起重臂底高度进行起重臂碰撞算法，若吊物吊运过程中吊物底高度不大于固定障碍物高度且固定障碍物高度小于起重臂底高度进行吊钩碰撞算法，若固定障碍物高度小于吊物吊运过程中吊物底高度则安全； 当为空间限制区域时，若限制区域为起重臂禁入区或群塔干涉区进行起重臂碰撞算法，若限制区域为吊钩禁入区进入吊钩碰撞算法，若为起重臂提示区或吊钩提示区进行警报提示； 当为塔机时，执行塔机碰撞算法； 塔机静态信息包括塔机平面坐标、起重臂长度、基座相对高度和塔机高度； 起重臂碰撞算法具体为： 以塔机平面坐标Pa为中心，起重臂长度R3为半径做圆PaR3，获取所有与圆PaR3边界相交的图形； 遍历图形每一条边，若存在与圆PaR3相交情况，得到交点作为控制点，并将位于圆PaR3内部的图形端点作为控制点，即求出所有在圆PaR3内部或在圆PaR3上的控制点； 依次判断控制点与塔机坐标PaXa,Ya所连线段与正北方向的角度值，以顺时针方向为正，将各角度值按从小到大依次排列，按照顺序依次求解相邻角度间差值，若差值大于π，则令该相邻角度值中较小值为最大值θmax，较大值减2π的差值作为最小值θmin，若全部作差后相邻角度差值均小于π，取序列中最小角度值与最大角度值作为最小值θmin与最大值θmax，定义[θmin,θmax]为报警区间； 根据预设的起重臂预警缓冲角度θk定义[θmin-θk±2nπ,θmax+θk±2nπ]为预警区间，n为所有自然数； 获取塔机前一时刻t0与当前时刻t1对应的起重臂回转角度θ0、θ1数据，计算当前时刻t1起重臂角速度ωq1和起重臂角加速度aq1： 其中，ωq0表示t0时刻起重臂角速度； 基于预设安全储备时间△t、角速度ωq1与角加速度aq1求出△t后的起重臂回转角度θt： 判断起重臂回转角度θt是否处于预警区间或报警区间； 吊钩碰撞算法具体为： 以塔机平面坐标Pa为中心，起重臂长度R3为半径做圆PaR3，遍历所有障碍物的平面外接多边形或外接圆，获取所有与圆PaR3边界相交的图形Fx； 图形Fx表达方式为特征点的几何，即外接多边形以各端点坐标作为特征点，外接圆以圆心坐标和边界作为特征点； 获取塔机前一时刻t0与当前时刻t1对应的起重臂回转角度θ0、θ1，以及前一时刻t0与当前时刻t1对应的塔机小车幅度值Rf0、Rf1，求解当前时刻t1吊物坐标PdXd，Yd数据，计算公式如下： 求解t0时刻和当前时刻t1塔机起重臂的角速度当前时刻t1塔机起重臂的角加速度t0时刻和当前时刻t1塔机小车移动速度vf0和vf1，当前时刻t1塔机小车移动加速度af1，进而求得n*△t后时刻的塔机A小车幅度值Rfnt： 求解n倍预设安全储备时间n*△t运动趋势后的吊物坐标PdntXdnt,Ydnt，计算公式如下： Xdnt＝Xa+Rfntsinθnt Ydnt＝Ya+Rfntcosθnt 其中，θnt表示n*△t后时刻塔机A起重臂回转角度； 判断吊物坐标PdntXdnt,Ydnt是否在图形Fx内部或边界上，若为真则求解预设安全储备时间△t后的吊物位置PdtXdt,Ydt，并判断吊物位置PdtXdt,Ydt是否在图形Fx内部或边界上，具体计算过程为： Xdt＝Xa+Rftsinθt Ydt＝Ya+Rftcosθt 其中，θt表示△t后时刻塔机A起重臂回转角度，Rft表示△t后时刻的塔机A小车幅度值， 其中，Rf0、Rf1表示t0时刻和当前时刻t1塔机小车幅度值； 若吊物坐标PdntXdnt,Ydnt不在图形Fx内部或边界上，则通过Pd坐标和Pdnt坐标求解吊物运动轨迹PdPdnt，判断吊物运动轨迹PdPdnt与图形Fx各边关系，若相交，则报警制动，若未相交，则安全； 在判断吊物位置PdtXdt,Ydt是否在图形Fx内部或边界上时，若吊物位置PdtXdt,Ydt在图形Fx内部或边界上，则报警制动，否则预警减速。

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