一种臂架起重机的控制参数优化方法、系统及介质与流程

1.本发明属于智能控制的技术领域，尤其涉及一种臂架起重机的控制参数优化方法、系统及介质。


背景技术：

2.起重机是用于在一定垂直范围和水平范围内搬运重物的多动作机械，起重货物的过程中对于起重机准确合理的控制，是保障稳定搬运的前提，传统方式是依赖专业驾驶人员的经验判断选择操作参数，但是随着控制精细化程度的要求逐渐提高，传统决策手段难以适应发展趋势。
3.随着人工智能的迅速发展，有专家提出通过智能化模型的方式对不同场景的起重机控制参数进行决策，神经网络模型应用最多，但是起重机记录数据较少，而训练神经网络模型需要大量数据，此为难点一，其次是复杂的搬运环境要素会导致离线后的神经网络模型决策效率低，响应速度不够，此为难点二。因此亟需提出离线后稳定且效率较高的提供起重机的控制参数优化的方案。
4.现有技术中智能化模型由于需要大量历史记录数据进行训练，但是实际记录数据较少难以训练，且离线状态下稳定性较差，导致存在适用性较差的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化方法、系统及介质，解决了现有技术中智能化模型由于需要大量历史记录数据进行训练，但是实际记录数据较少难以训练，且离线状态下稳定性较差，导致存在适用性较差的技术问题。
6.第一方面，本技术通过第一实施例提供如下技术方案：
7.一种臂架起重机的控制参数优化方法，其特征在于，包括：
8.获取待起重物料基础信息，其中，所述待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；
9.获取所述起重起点位置信息的待起重物料的图像集合；
10.根据所述待起重物料的图像集合对所述待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果；
11.根据所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息调用所述图像采集装置进行区域图像采集，获取起重区域图像集合；
12.根据所述起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；
13.根据所述物料质量评估结果和所述起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。
14.在一些实施例中，所述待起重物料基础信息还包括物料密度信息，所述根据所述待起重物料图像信息对所述待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果，包括：
15.根据所述待起重物料图像信息，获取物料体积信息；
16.确定所述物料密度信息；
17.根据所述物料体积信息和所述物料密度信息，获得所述物料质量信息。
18.在一些实施例中，所述根据所述起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息，包括：
19.将所述起重区域图像集合输入仿真环境构建模块，生成起重区域环境仿真结果；
20.获取臂架起重机位置信息、起升高度阈值区间、臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间；
21.根据所述臂架起重机位置信息、所述起升高度阈值区间、所述臂架位置阈值区间和所述旋转角度阈值区间对所述起重区域环境仿真结果进行有效起重区域分离，生成有效起重区域环境仿真结果；
22.将所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息输入有效起重区域环境仿真结果中进行起重路径规划，获取所述起重路径信息。
23.在一些实施例中，所述将所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息输入所述有效起重区域环境仿真结果进行起重路径规划，获取所述起重路径信息，包括：
24.根据所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息，获取起重敏感要素信息，其中，所述起重敏感要素信息包括空置要素集合；
25.对所述空置要素集合从所述起重起点位置信息到所述起重终点位置信息进行连续性拼接，获取多个连续空置通道；
26.按照通行距离由近到远对所述多个连续空置通道进行排序，对所述多个连续空置通道按照距离最近的连续空置通道进行筛选，获取所述起重路径信息。
27.在一些实施例中，所述根据所述物料质量评估结果和所述起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果，包括：
28.根据所述起重路径信息，获取起重路径障碍物序列；
29.根据所述起重路径障碍物序列，获取臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列；
30.根据所述臂架位置约束区间，获取起重质量阈值区间；
31.判断所述物料质量评估结果是否满足所述起重质量阈值区间；
32.若物料质量评估结果满足起重质量阈值区间，则根据所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列对所述臂架起重机的控制参数进行优化，获取所述控制参数优化结果。
33.在一些实施例中，所述判断所述物料质量评估结果是否满足所述起重质量阈值区间，还包括：
34.若所述物料质量评估结果不满足所述起重质量阈值区间，获取物料分批指令；
35.根据所述起重质量阈值区间对所述待起重物料进行分批，获取待起重物料分批结果；
36.根据所述待起重物料分批结果，所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列对所述臂架起重机的控制参数进行优化，获取所述控制参数优化结果。
37.在一些实施例中，所述根据所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列对所述臂架起重机的控制参数进行优化，获取所述控制参数优化结果，包括：
38.获取所述臂架起重机的控制参数，其中，所述控制参数包括起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度；
39.根据所述起升高度、所述臂架位置、所述旋转角度、所述起升速度和所述臂架移动速度构建参数优化空间，其中，所述参数优化空间的维度和所述控制参数维度相同；
40.遍历所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列，输入所述参数优化空间对所述起升高度、所述臂架位置、所述旋转角度、所述起升速度和所述臂架移动速度进行优化，获取所述控制参数优化结果。
41.在一些实施例中，所述遍历所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列，输入所述参数优化空间对所述起升高度、所述臂架位置、所述旋转角度、所述起升速度和所述臂架移动速度进行优化，获取所述控制参数优化结果，包括：
42.当任意一组所述臂架位置约束区间和所述旋转角度约束区间输入所述参数优化空间时，获取筛选粒子群，其中，所述筛选粒子群中的任意一个粒子表征所述控制参数在所述臂架位置约束区间和所述旋转角度约束区间下的历史选用记录；
43.获取粒子接受度公式：
[0044][0045]
其中，所述p
k+1
表征第k+1个粒子的接受度，f(k+1)表征第k+1个粒子在筛选粒子群中的选用频率参数，表征筛选粒子群中全部粒子的选用频率参数之和，k为筛选粒子群中的粒子总数，h表征起升高度，s表征臂架位置，d表征旋转角度，v1表征起升速度，v2表征臂架移动速度，α、β、γ、δ和ε表征相应控制参数的比重系数；
[0046]
根据所述粒子接受度公式遍历所述筛选粒子群预设次数，获取最高接受度粒子，添加进所述控制参数优化结果。
[0047]
第二方面，基于同一发明构思，本技术通过一实施例提供如下技术方案：
[0048]
一种臂架起重机的控制参数优化系统，所述系统包括：
[0049]
信息采集模块，用于获取待起重物料基础信息，其中，所述待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；
[0050]
物料图像采集模块，用于调用图像采集装置对所述起重起点位置信息的所述待起重物料进行图像采集，获取待起重物料图像集合；
[0051]
质量评估模块，用于根据所述待起重物料图像信息对所述待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果；
[0052]
起重区域图像采集模块，用于根据所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息调用所述图像采集装置进行区域图像采集，获取起重区域图像集合；
[0053]
起重路径规划模块，用于根据所述起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；
[0054]
控制参数优化模块，用于根据所述物料质量评估结果和所述起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果；
[0055]
信息发送模块，用于将所述控制参数优化结果发送至起重机驾驶人员。
[0056]
第三方面，基于同一发明构思，本技术通过一实施例提供如下技术方案：
[0057]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
[0058]
本发明实施例提供的一个或者多个技术方案，至少实现了如下技术效果或者优点：
[0059]
本发明通过提取待起重物料的基础信息中的起重起点位置信息和起重终点位置信息；根据起重起点信息对待起重物料进行图像采集并质量评估；根据起重起点位置信息和所述起重终点位置信息获取起重区域图像集合；基于起重区域图像集合规划起重路径，得到起重路径信息；基于起重路径信息和物料质量评估结果对臂架起重机的控制参数进行优化，得到控制参数优化结果；进一步的发送至显示界面提供给起重机驾驶人员查看选择的技术方案，通过确定起重区域进行路径规划，再根据物料质量评估结果和路径规划结果进行控制参数优化，根据实际场景规划的路径场景适用性强。在此基础上，面对复杂起重环境，控制参数优化过程相比智能化模型稳定性更强，进而达到了适用性更强的技术效果。
附图说明
[0060]
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0061]
图1为本技术实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化方法流程示意图；
[0062]
图2为本技术实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化方法的物料质量评估方法流程示意图；
[0063]
图3为本技术实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化系统结构示意图。
具体实施方式
[0064]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0065]
在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
[0066]
起重机的控制精细程度决定着起重效果，现有技术中的起重机控制主要是通过经验判断决策选择起重参数，此种决策方式面对复杂的起重场景时稳定性较差，虽然有专家提出使用智能化模型进行起重参数匹配，但是适用性较差，因此亟需寻找稳定性较强的起重参数决策方案。
[0067]
针对上述技术问题，本技术提供的技术方案总体思路如下：
[0068]
本技术实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化方法、系统及介质。由于采用了提取待起重物料的基础信息中的起重起点位置信息和起重终点位置信息；根据起重起点信息对待起重物料进行图像采集并质量评估；根据起重起点位置信息和起重终点位置信息获取起重区域图像集合；基于起重区域图像集合规划起重路径，得到起重路径信息；基于起重路径信息和物料质量评估结果对臂架起重机的控制参数进行优化，得到控制参数优化结果；进一步的发送至显示界面提供给起重机驾驶人员查看选择的技术方案，通过确定起重区域进行路径规划，再根据物料质量评估结果和路径规划结果进行控制参数优化，根据实际场景规划的路径场景适用性强，在此基础上，面对复杂起重环境，控制参数优化过程相比智能化模型稳定性更强，进而达到了适用性更强的技术效果。
[0069]
在介绍了本技术基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本技术的各种非限制性的实施方式。
[0070]
实施例一
[0071]
第一方面，如图1所示，本技术实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化方法，包括：
[0072]
具体而言，臂架起重机是起重机中应用较为广泛的起重机类型之一，其特定是起重额定重量可以随着臂架的位置变化而改变，在房屋建造和桥梁建造过程中都较为常见，分为固定式的移动式的，但是其它类型的起重机的控制参数优化方法原理若是本技术相同，则同样在本技术的保护范围之内。
[0073]
s100：获取待起重物料基础信息，其中，待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；
[0074]
具体而言，待起重物料基础信息指的是工作人员通过显示设备，向臂架起重机的控制参数优化系统上传的表征待起重物料输送基本信息的数据集，包括但不限于：起重起点位置信息、起重终点位置信息、物料材料类型信息、待起重物料请求人员信息等。起重起点位置信息、起重终点位置信息优选的确定方式为以臂架起重机所固定位置的起重机臂所在纵面为第一坐标面，起重机臂所在水平面为第二坐标面，构建空间坐标系，空间坐标系以臂架起重机向外发散，可实现对周边人和物的定位，进而得到待起重物料的起重起点位置信息和起重终点位置信息。
[0075]
s200：，获取起重起点位置信息的待起重物料的图像集合，其中，图像集合通过调用图像采集装置对起重起点位置信息的待起重物料进行图像采集得到；
[0076]
具体而言，图像采集装置指的是用于对待起重物料进行图像采集的设备，优选的使用可移动角度可调节的高清工业相机，待起重物料图像集合指的是通过图像采集装置对起重起点位置信息的待起重物料进行图像采集多维度图像采集，多维度图像采集方式举不设限制一例：自上而下，自左而右，环绕一周，采集待起重物料多张图像，存储为待起重物料图像集合置为待响应状态，等待后步调用。
[0077]
s300：根据待起重物料图像信息对待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果；
[0078]
进一步的，如图2所示，待起重物料基础信息还包括物料密度信息，根据待起重物料图像信息对待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果，步骤s300包括步骤：
[0079]
s310：对待起重物料图像信息进行特征提取，获取物料形状特征信息，根据物料形状特征信息计算，获得物料体积信息；
[0080]
s320：确定物料密度信息；
[0081]
s330：根据物料体积信息和物料密度信息，生成物料质量评估结果。
[0082]
具体而言，物料质量评估结果指的是根据待起重物料图像信息确定的表征待起重物料质量的数据，起重机臂架的位置变动即会限定额定起重质量，因此采集物料质量评估结果作为控制参数优化的参考数据之一，避免后步得到起重额定重量小于物料质量评估结果的控制参数优化结果。
[0083]
物料质量评估结果的确定过程优选的如下：物料形状特征信息指的是表征待起重物料形状特征的，包括几何特征等，优选的确定方式为：根据待起重物料图像信息对待起重物料进行拆分，得到多个待起重物料拆分结果，任意一个待起重物料拆分都可看作规则形状的图形；更进一步的，基于空间坐标系即可确定各个待起重物料拆分结果的几何尺寸信息，进而即可计算物料拆分结果的体积信息。更进一步将多个物料拆分结果的体积信息相加，得到待起重物料的体积信息。再从待起重物料基础信息提取物料材料类型信息，匹配和材料类型相匹配的物料密度信息；物料密度信息优选的实现方式通过材料-密度数据表检索匹配，而材料-密度数据表为起重项目开始时，工作人员上传至系统的材料-密度数据表便于快速调用。
[0084]
最后统一密度和体积的单位之后，即可确定物料质量评估结果，置为待响应状态，等待后步调用。
[0085]
s400：根据起重起点位置信息和起重终点位置信息调用图像采集装置进行区域图像采集，获取起重区域图像集合；
[0086]
具体而言，起重区域图像集合指的是根据起重起点位置信息和起重终点位置信息以及起重机的起重范围确定起重空间内的图像集合。确定过程举不设限制的一例：根据起重机的起重范围确定最大的起重空间，再从起重起点位置信息延伸出垂直面，从起重终点位置信息延伸出垂直面，对最大的起重空间进行分割，则两个垂直面之间的空间为起重空间，其中，若是起重起点位置不在最大的起重空间内，则需要将其调整至最大的起重空间内。通过图像采集装置对起重空间进行多维度图像采集得到起重区域图像集合，置为待响应状态，等待后步调用。
[0087]
s500：根据起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；
[0088]
进一步的，根据起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息，步骤s500包括步骤：
[0089]
s510：将起重区域图像集合输入仿真环境构建模块，生成起重区域环境仿真结果；
[0090]
s520：获取臂架起重机位置信息，起升高度阈值区间，臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间；
[0091]
s530：根据臂架起重机位置信息，起升高度阈值区间，臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间对起重区域环境仿真结果进行有效起重区域分离，生成有效起重区域环境仿真结果；
[0092]
s540：将起重起点位置信息和起重终点位置信息输入有效起重区域环境仿真结果进行起重路径规划，获取起重路径信息。
[0093]
具体而言，起重路径信息指的是表征待起重物料起重路线的数据，根据起重区域图像集合进行路径规划的流程如下：
[0094]
仿真环境构建模块指的是用于实现环境仿真构建的功能模块，此处的仿真环境针对建筑物或人或其它物品都只需要确定位置信息和空间体积信息即可，不需要详细表征，因此构建效率会较高，三维环境仿真技术现已发展较为成熟，在此不多加赘述；起重区域环境仿真结果指的是将起重区域图像集合输入仿真环境构建模块得到的表征各个元素位置信息和空间体积信息的仿真结果。
[0095]
臂架起重机位置信息指的是臂架起重机本体所在位置；起升高度阈值区间指的是物料升降区间；臂架位置阈值区间指的是可移动的臂架在起重机臂上的滑动范围；旋转角度阈值区间指的是起重机臂水平旋转角度区间。通过臂架起重机位置信息，起升高度阈值区间，臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间即可确定臂架起重机的起重具体空间范围。
[0096]
有效起重区域环境仿真结果指的是根据臂架起重机的起重具体空间范围从起重区域环境仿真结果筛选出的起重区域仿真结果；将起重起点位置信息和起重终点位置信息输入有效起重区域环境仿真结果进行起重路径规划得到起重路径信息，可避免起重路径超出臂架起重机的起重具体空间范围，保障起重路径的合理性。
[0097]
进一步的，将起重起点位置信息和起重终点位置信息输入有效起重区域环境仿真结果进行起重路径规划，获取起重路径信息，步骤s540包括步骤：
[0098]
s541：根据起重起点位置信息和起重终点位置信息，获取起重敏感要素信息，其中，起重敏感要素信息包括空置要素集合；
[0099]
s542：从起重起点位置信息到起重终点位置信息对空置要素集合进行连续性拼接，获取多个连续空置通道；
[0100]
s543：按照通行距离由近到远对多个连续空置通道进行排序，对多个连续空置通道按照距离最近的连续空置通道进行筛选，获取起重路径信息。
[0101]
具体而言，起重敏感要素信息指的是从有效起重区域环境仿真结果中提取的对待起重物料有影响的要素集合，包括但不限于：障碍物要素集：指的是会对待起重物料运动造成影响的实物或者空隙；空置要素集合：指的是不会对待起重物料运动造成影响者空隙。多个连续空置通道指的是从起重起点位置信息到起重终点位置信息对空置要素集合进行连续性拼接后得到的空置通道，任意一个连续空置通道指的是从起重起点位置信息到起重终点位置信息都可以使得待起重物料运动的多个空置通道的拼接结果。排序结果指的是根据通行距离对多个连续空置通道由小到大进行排序的结果；起重路径信息指的是从排序结果对多个连续空置通道筛选出排序最靠前的一个连续空置通道，设为起重路径信息。通过对全部可行的路径中筛选出距离最短的路径，提高了起重效率。
[0102]
s600：根据物料质量评估结果和起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果；
[0103]
进一步的，根据物料质量评估结果和起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果，步骤s600包括步骤：
[0104]
s610：根据起重路径信息，获取起重路径障碍物序列；
[0105]
s620：根据起重路径障碍物序列，获取臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列；
[0106]
s630：根据臂架位置约束区间，获取起重质量阈值区间；
[0107]
s640：判断物料质量评估结果是否满足起重质量阈值区间；
[0108]
进一步的，判断物料质量评估结果是否满足起重质量阈值区间，步骤s640还包括步骤：
[0109]
s641：若物料质量评估结果不满足起重质量阈值区间，获取物料分批指令；
[0110]
s642：根据起重质量阈值区间对待起重物料进行分批，获取待起重物料分批结果；
[0111]
s643：根据待起重物料分批结果，臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。
[0112]
s650：若满足，根据臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。
[0113]
具体而言，控制参数优化结果指的是在物料质量评估结果和起重路径信息作约束数据的前提下得到的参数优化结果，优化过程举优选实施例如下：
[0114]
起重路径障碍物序列指的是起重路径信息周边的实体障碍物根据起重路径排列后得到的结果；臂架位置约束区间序列指的是根据起重路径障碍物序列确定的会限制臂架位置数据，不同位置的臂架位置约束区间不同，和起重路径障碍物序列一一对应；旋转角度约束区间序列指的是根据起重路径障碍物序列确定的会限制起重机臂旋转角度的数据集，不同位置的起重机臂旋转角度约束区间不同，和起重路径障碍物序列一一对应；再进一步的根据臂架位置约束区间，即可确定起重机臂架在不同位置的起重最大质量，记为起重质量阈值区间，起重质量阈值区间下限为全部的臂架位置约束区间中起重最大质量的最小值，起重质量阈值区间上限为全部的臂架位置约束区间中起重最大质量的最大值。
[0115]
判断物料质量评估结果是否小于等于起重质量阈值区间的下限值，若小于等于则满足，根据臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化得到控制参数优化结果。
[0116]
若大于则不满足，根据物料分批指令发送至工作人员对待起重物料分批，得到待起重物料分批结果，根据待起重物料分批结果分批的结合臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化得到多组控制参数优化结果，分批起重。
[0117]
通过对起重路径上的起重质量阈值区间进行评估，进而对待起重物料进行调整，提高了参数优化的精细化程度。
[0118]
控制参数的优化过程优选的如下：
[0119]
进一步的，根据臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果，步骤s643包括步骤：
[0120]
s643-1：获取臂架起重机的控制参数，其中，控制参数包括起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度；
[0121]
s643-2：根据起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度构建参数优化空间，其中，参数优化空间的维度和控制参数维度相同；
[0122]
s643-3：遍历臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列，输入参数优化空间对起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度进行优化，获取控制参数优化结果。
[0123]
进一步的，遍历臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列，输入参数优化空间对起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度进行优化，获取控制参数优化结果，步骤s643-3包括步骤：
[0124]
s643-31：当任意一组臂架位置约束区间和旋转角度约束区间输入参数优化空间时，获取筛选粒子群，其中，筛选粒子群中的任意一个粒子表征控制参数在臂架位置约束区间和旋转角度约束区间下的历史选用记录；
[0125]
s643-32：获取粒子接受度公式：
[0126][0127]
其中，p
k+1
表征第k+1个粒子的接受度，f(k+1)表征第k+1个粒子在筛选粒子群中的选用频率参数，表征筛选粒子群中全部粒子的选用频率参数之和，k为筛选粒子群中的粒子总数，h表征起升高度，s表征臂架位置，d表征旋转角度，v1表征起升速度，v2表征臂架移动速度，α、β、γ、δ和ε表征相应控制参数的比重系数；
[0128]
s643-33：根据粒子接受度公式遍历筛选粒子群预设次数，获取最高接受度粒子，添加进控制参数优化结果。
[0129]
还可以将控制参数优化结果通过显示界面发送至起重机驾驶人员。
[0130]
具体而言，臂架起重机的控制参数指的是用于对臂架起重机进行起重控制的参数集合，包括但不限于：起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度等参数；参数优化空间指的是用于对臂架起重机的控制参数进行优化设计的虚功能空间，参数优化空间的维度和控制参数维度相同，示例性地：当控制参数维度为起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度五个维度，则参数优化空间为五个维度，每个维度内存储着基于大数据采集的臂架起重机不同的约束条件下的历史取值记录，在限定臂架起重机约束条件，从参数优化空间中的每个维度筛选出一个参数，组合，即为参数优化空间中的一个粒子。
[0131]
筛选粒子群指的是将任意一组臂架位置约束区间和旋转角度约束区间输入参数优化空间时选取得到的多个符合臂架位置约束区间和旋转角度约束区间的粒子集群；根据粒子接受度公式：
[0132][0133]
其中，α、β、γ、δ和ε表征相应控制参数的比重系数，表征不同的控制参数重要程度的差别，默认值都为1，由工作人员自定义调整，遍历筛选粒子群预设次数，每次遍历时，将接受度较小的粒子筛除，保证正在遍历粒子在已遍历的粒子中粒子接受度最大；将正在遍历粒子记为最高接受度粒子，添加进控制参数优化结果。参数优化空间的粒子周期性的联网更新，保障其时效性。通过结合粒子群优化算法的思想自定义的优化方法可实现较稳定的控制参数优化。
[0134]
最后，将控制参数优化结果通过显示界面发送至起重机驾驶人员提供参数，起重
机驾驶人员若是确认，则依据控制参数优化结果对起重机进行控制。
[0135]
综上，本技术实施例所提供的一种臂架起重机的控制参数优化方法及系统具有如下技术效果：
[0136]
1.由于采用了提取待起重物料的基础信息中的起重起点位置信息和起重终点位置信息；根据起重起点信息对待起重物料进行图像采集并质量评估；根据起重起点位置信息和起重终点位置信息获取起重区域图像集合；基于起重区域图像集合规划起重路径，得到起重路径信息；基于起重路径信息和物料质量评估结果对臂架起重机的控制参数进行优化，得到控制参数优化结果；进一步的发送至显示界面提供给起重机驾驶人员查看选择的技术方案，通过确定起重区域进行路径规划，再根据物料质量评估结果和路径规划结果进行控制参数优化，根据实际场景规划的路径场景适用性强，
[0137]
2.在此基础上，面对复杂起重环境，控制参数优化过程相比智能化模型稳定性更强，进而达到了适用性更强的技术效果。
[0138]
实施例二
[0139]
基于与前述实施例中一种臂架起重机的控制参数优化方法相同的发明构思，如图3所示，本技术实施例提供了一种臂架起重机的控制参数优化系统，系统包括：
[0140]
信息采集模块11，用于获取待起重物料基础信息，其中，待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；
[0141]
物料图像采集模块12，用于调用图像采集装置对起重起点位置信息的待起重物料进行图像采集，获取待起重物料图像集合；
[0142]
质量评估模块13，用于根据待起重物料图像信息对待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果；
[0143]
起重区域图像采集模块14，用于根据起重起点位置信息和起重终点位置信息调用图像采集装置进行区域图像采集，获取起重区域图像集合；
[0144]
起重路径规划模块15，用于根据起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；
[0145]
控制参数优化模块16，用于根据物料质量评估结果和起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果；
[0146]
系统还包括信息发送模块17，用于将控制参数优化结果通过显示界面发送至起重机驾驶人员。
[0147]
进一步的，质量评估模块13执行步骤包括：
[0148]
对待起重物料图像信息进行特征提取，获取物料形状特征信息；
[0149]
根据待起重物料基础信息，获取物料材料类型信息；
[0150]
根据物料形状特征信息计算物料体积信息，根据物料材料类型信息匹配物料密度信息；
[0151]
根据物料体积信息和物料密度信息，生成物料质量评估结果。
[0152]
进一步的，起重路径规划模块15执行步骤包括：
[0153]
将起重区域图像集合输入仿真环境构建模块，生成起重区域环境仿真结果；
[0154]
根据臂架起重机，获取臂架起重机位置信息，起升高度阈值区间，臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间；
[0155]
根据臂架起重机位置信息，起升高度阈值区间，臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间对起重区域环境仿真结果进行有效起重区域分离，生成有效起重区域环境仿真结果；
[0156]
将起重起点位置信息和起重终点位置信息输入有效起重区域环境仿真结果进行起重路径规划，获取起重路径信息。
[0157]
进一步的，起重路径规划模块15执行步骤还包括：
[0158]
根据起重起点位置信息和起重终点位置信息，获取起重敏感要素信息，其中，起重敏感要素信息包括空置要素集合；
[0159]
从起重起点位置信息到起重终点位置信息对空置要素集合进行连续性拼接，获取多个连续空置通道；
[0160]
根据通行距离对多个连续空置通道由小到大进行排序，获取排序结果；
[0161]
根据排序结果对多个连续空置通道进行筛选，获取起重路径信息。
[0162]
进一步的，控制参数优化模块16执行步骤包括：
[0163]
根据起重路径信息，获取起重路径障碍物序列；
[0164]
根据起重路径障碍物序列，获取臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列；
[0165]
根据臂架位置约束区间，获取起重质量阈值区间；
[0166]
判断物料质量评估结果是否满足起重质量阈值区间；
[0167]
若满足，根据臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。
[0168]
进一步的，控制参数优化模块16执行步骤还包括：
[0169]
若物料质量评估结果不满足起重质量阈值区间，获取物料分批指令；
[0170]
根据起重质量阈值区间对待起重物料进行分批，获取待起重物料分批结果；
[0171]
根据待起重物料分批结果，臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。
[0172]
进一步的，控制参数优化模块16执行步骤还包括：
[0173]
获取臂架起重机的控制参数，其中，控制参数包括起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度；
[0174]
根据起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度构建参数优化空间，其中，参数优化空间的维度和控制参数维度相同；
[0175]
遍历臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列，输入参数优化空间对起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度进行优化，获取控制参数优化结果。
[0176]
进一步的，控制参数优化模块16执行步骤还包括：
[0177]
当任意一组臂架位置约束区间和旋转角度约束区间输入参数优化空间时，获取筛选粒子群，其中，筛选粒子群中的任意一个粒子表征控制参数在臂架位置约束区间和旋转角度约束区间下的历史选用记录；
[0178]
获取粒子接受度公式：
[0179][0180]
其中，p
k+1
表征第k+1个粒子的接受度，f(k+1)表征第k+1个粒子在筛选粒子群中的选用频率参数，表征筛选粒子群中全部粒子的选用频率参数之和，k为筛选粒子群中的粒子总数，h表征起升高度，s表征臂架位置，d表征旋转角度，v1表征起升速度，v2表征臂架移动速度，α、β、γ、δ和ε表征相应控制参数的比重系数；
[0181]
根据粒子接受度公式遍历筛选粒子群预设次数，获取最高接受度粒子，添加进控制参数优化结果。
[0182]
实施例三
[0183]
基于与前述实施例中一种基于大数据的计算机语音识别方法相同的发明构思，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现实施例一中方法的步骤。
[0184]
本文中所描述的功能可在硬件、由处理器执行的软件、固件或其任何组合中实施。如果在由处理器执行的软件中实施，那么可将功能作为一或多个指令或代码存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体予以传输。其它实例及实施方案在本发明及所附权利要求书的范围及精神内。举例来说，归因于软件的性质，上文所描述的功能可使用由处理器、硬件、固件、硬连线或这些中的任何者的组合执行的软件实施。此外，各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0185]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
[0186]
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为控制装置的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0187]
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0188]
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来
说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围。

技术特征：
1.一种臂架起重机的控制参数优化方法，其特征在于，包括：获取待起重物料基础信息，其中，所述待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；获取所述起重起点位置信息的待起重物料的图像集合；根据所述待起重物料的图像集合对所述待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果；根据所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息调用所述图像采集装置进行区域图像采集，获取起重区域图像集合；根据所述起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；根据所述物料质量评估结果和所述起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待起重物料基础信息还包括物料密度信息，所述根据所述待起重物料图像信息对所述待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果，包括：根据所述待起重物料图像信息，获取物料体积信息；确定所述物料密度信息；根据所述物料体积信息和所述物料密度信息，获得所述物料质量信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息，包括：将所述起重区域图像集合输入仿真环境构建模块，生成起重区域环境仿真结果；获取臂架起重机位置信息、起升高度阈值区间、臂架位置阈值区间和旋转角度阈值区间；根据所述臂架起重机位置信息、所述起升高度阈值区间、所述臂架位置阈值区间和所述旋转角度阈值区间对所述起重区域环境仿真结果进行有效起重区域分离，生成有效起重区域环境仿真结果；将所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息输入有效起重区域环境仿真结果中进行起重路径规划，获取所述起重路径信息。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息输入所述有效起重区域环境仿真结果进行起重路径规划，获取所述起重路径信息，包括：根据所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息，获取起重敏感要素信息，其中，所述起重敏感要素信息包括空置要素集合；对所述空置要素集合从所述起重起点位置信息到所述起重终点位置信息进行连续性拼接，获取多个连续空置通道；按照通行距离由近到远对所述多个连续空置通道进行排序，对所述多个连续空置通道按照距离最近的连续空置通道进行筛选，获取所述起重路径信息。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述物料质量评估结果和所述起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果，包括：根据所述起重路径信息，获取起重路径障碍物序列；
根据所述起重路径障碍物序列，获取臂架位置约束区间序列和旋转角度约束区间序列；根据所述臂架位置约束区间，获取起重质量阈值区间；判断所述物料质量评估结果是否满足所述起重质量阈值区间；若物料质量评估结果满足起重质量阈值区间，则根据所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列对所述臂架起重机的控制参数进行优化，获取所述控制参数优化结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述判断所述物料质量评估结果是否满足所述起重质量阈值区间，还包括：若所述物料质量评估结果不满足所述起重质量阈值区间，获取物料分批指令；根据所述起重质量阈值区间对所述待起重物料进行分批，获取待起重物料分批结果；根据所述待起重物料分批结果，所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列对所述臂架起重机的控制参数进行优化，获取所述控制参数优化结果。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列对所述臂架起重机的控制参数进行优化，获取所述控制参数优化结果，包括：获取所述臂架起重机的控制参数，其中，所述控制参数包括起升高度、臂架位置、旋转角度、起升速度和臂架移动速度；根据所述起升高度、所述臂架位置、所述旋转角度、所述起升速度和所述臂架移动速度构建参数优化空间，其中，所述参数优化空间的维度和所述控制参数维度相同；遍历所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列，输入所述参数优化空间对所述起升高度、所述臂架位置、所述旋转角度、所述起升速度和所述臂架移动速度进行优化，获取所述控制参数优化结果。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述遍历所述臂架位置约束区间序列和所述旋转角度约束区间序列，输入所述参数优化空间对所述起升高度、所述臂架位置、所述旋转角度、所述起升速度和所述臂架移动速度进行优化，获取所述控制参数优化结果，包括：当任意一组所述臂架位置约束区间和所述旋转角度约束区间输入所述参数优化空间时，获取筛选粒子群，其中，所述筛选粒子群中的任意一个粒子表征所述控制参数在所述臂架位置约束区间和所述旋转角度约束区间下的历史选用记录；获取粒子接受度公式：其中，所述p
k+1
表征第k+1个粒子的接受度，f(k+1)表征第k+1个粒子在筛选粒子群中的选用频率参数，表征筛选粒子群中全部粒子的选用频率参数之和，k为筛选粒子群中的粒子总数，h表征起升高度，s表征臂架位置，d表征旋转角度，v1表征起升速度，v2表征臂架移动速度，α、β、γ、δ和ε表征相应控制参数的比重系数；根据所述粒子接受度公式遍历所述筛选粒子群预设次数，获取最高接受度粒子，添加
进所述控制参数优化结果。9.一种臂架起重机的控制参数优化系统，其特征在于，所述系统包括：信息采集模块，用于获取待起重物料基础信息，其中，所述待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；物料图像采集模块，用于调用图像采集装置对所述起重起点位置信息的所述待起重物料进行图像采集，获取待起重物料图像集合；质量评估模块，用于根据所述待起重物料图像信息对所述待起重物料进行质量评估，获取物料质量评估结果；起重区域图像采集模块，用于根据所述起重起点位置信息和所述起重终点位置信息调用所述图像采集装置进行区域图像采集，获取起重区域图像集合；起重路径规划模块，用于根据所述起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；控制参数优化模块，用于根据所述物料质量评估结果和所述起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8任一项所述方法的步骤。

技术总结
本发明提供了一种臂架起重机的控制参数优化方法、系统及介质，包括获取待起重物料基础信息包括起重起点位置信息和起重终点位置信息；获取待起重物料图像集合；获取物料质量评估结果；获取起重区域图像集合进行起重路径规划，获取起重路径信息；根据物料质量评估结果和起重路径信息对臂架起重机的控制参数进行优化，获取控制参数优化结果通过显示界面发送起重机驾驶人员。解决了现有技术中智能化模型由于需要大量历史记录数据进行训练，但是实际记录数据较少难以训练，且离线状态下稳定性较差，导致存在适用性较差的技术问题。导致存在适用性较差的技术问题。导致存在适用性较差的技术问题。


技术研发人员：李晨光 张小辉 刘珍童 王东亮
受保护的技术使用者：首钢股份公司迁安钢铁公司
技术研发日：2023.04.27
技术公布日：2023/9/7