一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具的制作方法

1.本技术涉及起重机吊具调节技术领域，具体涉及一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，吊具适用于需要姿态调节的物体的吊装，尤其适用于化工、航空、航天、兵器等领域的各类大型非标准零件的吊装。


背景技术：

2.大件吊装是通过起重设备吊装完成大件从原位移至另一位置的操作过程。目前，业内常见的技术方案普遍仅可以对起吊目标物体实现水平起吊并完成平移，无法完成多角度起吊，也无法稳定地实现目标物体在起吊移动过程中完成姿态调整和保持，以为工件后续的安装和调试提供便利。
3.现有技术中，上述姿态调整保持往往需要工人现场手动完成，但是由于吊装吊具往往是柔性的（钢索或者链条），这一工作实际操作费时费力，即便调整好后精度也很难维持，且存在严重的安全隐患（例如工件坠落伤人或工件磕碰损坏等）。例如，在航天领域，某型号航天返回装置防热大顶（用于抵御返回过程中大气层对返回装置的高温烧蚀）与舱体的对接过程，从起吊至安装结束，需要经过电子经纬仪建站或全站仪进行大尺寸精密测量，这一过程需要多次重复测量迭代调整，达到最终满足需求规定的结果大概需要一天的时间。
4.综上所述，现有技术主要存在如下问题：（1）传统吊具无法实现工件的姿态调整，导致总装的时间延长；（2）传统吊具即便通过人工完成了工件姿态调整，也很难稳定维持这一状态，往往起重设备运动就会造成很大的偏差。
5.因此，提供一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具以适应需要姿态调节的物体的吊装非常有必要。


技术实现要素：

6.为了弥补以上不足，本技术提供了一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具。
7.本技术涉及一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，其可以为待吊装物体提供刚性支撑，而在此基础上，通过柔性钢索实现了待吊装物体的姿态调整，为后续总装提供了坚实基础，摇摆角度检测装置可以保证待吊装物体的姿态的准确性。
8.本技术采取以下技术手段实现。
9.一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，包括。
10.高度调节机构，旋转机构，上平台，刚性连杆，四条角度调节钢索，四个升降电机，下平台，ccd相机，靶标尺和水平仪。
11.高度调节机构的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构的下端固定连接旋转机构的固定部，旋转机构的旋转部固定连接上平台的顶面的中心位置；刚性连杆的上端固定连接上平台的底面的中心位置，刚性连杆的下端设有下球铰球头，刚性连杆下端的下球铰球头内置于下平台内，刚性连杆通过下球铰球头为下平台提供一刚性支
撑，且下平台可依靠设置在其上的下球铰球头实现旋转角度调节。
12.上平台和下平台均是正方形结构，上平台的内部四个角的位置各设有一升降电机；四条角度调节钢索的下端分别连接下平台的上表面的四个端角，其上端连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴，四条角度调节钢索的上均设置有拉力传感器；拉力传感器用于监测角度调节钢索所受到的拉力大小；在角度调节钢索驱动过程中，若拉力传感器的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将降低转速，若拉力传感器的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将立即停机，第二阈值大于第一阈值。
13.在上平台的下表面设有ccd相机，在下平台的上表面设有与ccd相机相对的靶标尺，在下平台上还设置有水平仪；ccd相机、靶标尺和水平仪组成摇摆角度检测装置，实现下平台的摇摆角度检测。
14.下平台的下表面阵列式地设置有若干t型槽和螺纹孔，用于固定装夹吊装物体的专用吊具，专用吊具用于确定吊装物体的初始位姿。
15.优选地，靶标尺为等腰直角三角形，其上共设置有四个靶标，靶标之间的距离已知，斜边上等间隔设置有三个靶标，而每个直角边上有两个靶标。
16.优选地，高度调节机构为液压油缸、气缸或电动推杆。
17.优选地，旋转机构为电动转台。
18.优选地，在刚性连杆的中部偏下位置设置四个钢索导向机构，角度调节钢索穿过钢索导向机构后连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴。
19.优选地，钢索导向机构为转轴固定在刚性连杆的中部偏下位置的导向滑轮。
20.优选地，在上平台的下表面设置有导向滑轮，为角度调节钢索调节方向。
21.另一方面，本技术还公开一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，包括：高度调节机构，旋转机构，上平台，刚性连杆，四条角度调节钢索，四个升降电机，下平台，ccd相机，投射器和水平仪。
22.高度调节机构的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构的下端固定连接旋转机构的固定部，旋转机构的旋转部固定连接上平台的顶面的中心位置；刚性连杆与上平台的中心位置通过刚性连杆上端设置的上球铰球头连接，刚性连杆的上球铰球头内置在上平台内，刚性连杆下端与下平台的上表面中心位置固定连接，刚性连杆为下平台提供一刚性支撑，且下平台可通过上球铰球头实现旋转角度调节。
23.上平台和下平台均是正方形结构，上平台的内部四个角的位置各设有一升降电机；四条角度调节钢索的下端分别连接下平台的上表面的四个端角，在刚性连杆的中部偏下位置设置了四个钢索导向机构，角度调节钢索穿过钢索导向机构后连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴；四条角度调节钢索通过四个升降电机的驱动可以灵活实现下平台的角度的调节；四条角度调节钢索的上均设置有拉力传感器。
24.上平台的内部偏下位置形成有容置上球铰球头的空腔，在空腔下部形成有上大下小的锥形孔；在空腔的上部形成有圆柱形腔体，在腔体的上部，上平台上壁的内侧固定设有ccd相机和投射器；上球铰球头的顶部切除一部分形成与下平台平行的靶标面，切除部分的高度不大于球体直径的,投射器可在靶标面上投射靶标点。
25.ccd相机、投射器和水平仪组成摇摆角度检测装置，实现下平台的摇摆角度检测。
26.优选地，在驱动过程中，若拉力传感器的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将降低转速运行，若拉力传感器的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将立即停机，第二阈值大于第一阈值。
27.下平台的下表面阵列式地设置有若干t型槽和螺纹孔，用于固定装夹吊装物体的专用吊具；专用吊具保证吊装物体的初始位姿。
28.与现有技术相比，本技术具有如下优点。
29.（1）现有技术的起重机吊具一般都是针对特定产品设计的刚性吊具或普通的钢索柔性吊具，并不具备姿态调整功能，本技术在上平台和下平台之间设计了带有球铰球头的刚性连杆，刚性连杆在提供刚性支撑的同时，还可以实现下平台的姿态调整，从而可以带动固定在其下方的待吊装物体进行姿态调整。
30.（2）通过设置高度调节机构，旋转机构，刚性连杆，四条角度调节钢索可以实现多个维度的角度和位移的调整，可以高效地调整待吊装的物体的位姿，从而实现快速总装。
31.（3）吊具通过结合单目视觉的位姿的检测装置，可以实现位姿的及时检测，并反馈控制升降电机进行位姿调整；摇摆角度检测方案相比现有的其它惯性元件（陀螺仪和/或加速度计）方案或使用其它光学角度传感器方案有效降低了成本，在满足精度要求的前提下取得了很好的应用效果，原理简单直观，很适合现场工人使用。
32.（4）在刚性连杆的中部偏下位置设置了四个钢索导向机构，相当于将钢索的固定端的位置降低，可以有效地提高下平台的稳定性。
33.（5）ccd相机和投射器设置在上平台内的技术方案可以有效避免靶标尺的固定变形以及其自身热膨胀系数的影响，ccd相机设置在腔体内部，可以有效避免外界环境对于ccd相机的干扰；进一步提高了吊具的集成度和可靠性，取得了更好的技术效果。
附图说明
34.图1所示为一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具的结构示意图。
35.图2所示为靶标尺的结构示意图。
36.图3所示为图1所示的具有摇摆角度检测装置的起重机吊具的另一实施例的结构示意图。
37.图4所示为一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具的另外一个实施例的结构示意图。
38.图5所示为上球铰结构以及摇摆角度检测装置的结构示意图。
39.图6所示为控制单元的工作示意图。
40.附图标记如下。
41.1-高度调节机构，2-旋转机构，3-上平台，4-刚性连杆，5-下平台，6-角度调节钢索，7-升降电机，8-拉力传感器，9-ccd相机，10-靶标尺，11-水平仪，12-t型槽，13-钢索导向机构，14下球铰球头，15-上球铰球头，16-投射器，31-锥孔，32-腔体，151-靶标面。
具体实施方式
42.下面结合附图和实施例对本技术 作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外需要说明的是，为了便于
描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部。
43.实施例一
44.图1所示，一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具100，包括：高度调节机构1，旋转机构2，上平台3，刚性连杆4，四条角度调节钢索6，四个升降电机7，下平台5，ccd相机9，靶标尺10，水平仪11。
45.高度调节机构1的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构1的下端固定连接旋转机构2的固定部，旋转机构2的旋转部固定连接上平台3的顶面的中心位置；刚性连杆4的上端固定连接上平台3的底面的中心位置，刚性连杆4的下端设有下球铰球头14，刚性连杆4下端的下球铰球头14内置于下平台5内，刚性连杆4通过下球铰球头14为下平台5提供一刚性支撑，且下平台5可依靠设置在其上的下球铰球头14实现旋转角度调节。
46.上平台3和下平台5均是具有一定厚度的正方形结构，上平台3的内部4个角的位置各设有一升降电机7；四条角度调节钢索6的下端分别连接下平台5的上表面的四个端角，其上端连接与其对应的上平台3内的升降电机7的输出轴。四条角度调节钢索6通过四个升降电机7的驱动可以灵活实现下平台5的角度的调节。四条角度调节钢索6的上均设置有拉力传感器8，拉力传感器8用于监测角度调节钢索6所受到的拉力大小，在调节下平台5的角度过程中或者保持下平台5的姿态过程中保证角度调节钢索6的拉力在一定范围内，以免造成危险，在驱动过程中，若拉力传感器8的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将降低转速，若拉力传感器8的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将立即停机，第二阈值大于第一阈值。
47.在上平台3的下表面设有ccd相机9，在下平台5的上表面设有靶标尺10，在下平台5上还设置有水平仪11；ccd相机9、靶标尺10和水平仪11构成了本技术所述的摇摆角度检测装置，可以共同实现下平台5的摇摆角度检测。水平仪11用于检测下平台5的水平状态，在ccd相机9的标定过程中起到重要作用；ccd相机9和靶标尺10可以实现下平台5的摇摆角度检测，具体过程后续会详细介绍。
48.下平台5的下表面阵列式地设置有若干t型槽12和螺纹孔，可用于固定装夹吊装物体的专用吊具，专用吊具的安装位置可以根据吊装物体的具体形状和特点而灵活选择。专用吊具可以保证吊装物体的初始位姿。
49.如图2所示，靶标尺10为等腰直角三角形形状，其上共设置有四个靶标，靶标之间的距离已知，其中斜边上等间隔设置有三个靶标，而每个直角边上有两个靶标，因为起重吊具的角度调节精度要求不是特别高，因此不需要设置特别多的靶标点来增加解算的精度，但是重点关注的x轴方向、y轴方向以及下平台5的对角线方向均需考虑，因此选择了设置有四个靶标的等腰直角三角形形状，这样既可以降低计算量，减小控制单元的负担，又能够提高计算的速度，同时也覆盖了所有关注的空间信息。靶标尺10采用碳纤维材料制作，可以有效减小厂房环境温度对靶标尺的影响，基本消除热膨胀系数的影响。靶标尺10通过压板贴靠固定在下平台5的上表面，与ccd相机9的位置相对。靶标尺10仅有一个固定点，这样在可以尽量避免多个固定点造成的靶标尺10形变影响位姿测量精度。
50.优选地，还可以提供至少一个与靶标尺10上的四个靶标异面的靶标点，以便提供更多的空间信息，提高测量精度。
51.实施例中，相机的最大测量距离为1米，相机的分辨率为1292pixel
×
964pixel，像
素尺寸为3.75μm
×
3.75μm，镜头焦距为3.6mm。靶标点间的距离在10cm-20cm之间。
52.具有摇摆角度检测装置的起重机吊具100的工作过程如下所述。
53.（1）使用专用夹具将待吊装物体固定安装在下平台5的下表面上；并通过水平仪11检测下平台5的水平初始状态，通过四个升降电机7驱动角度调节钢索6来调节下平台5的水平状态达到预期范围；在水平初始状态下，可以为后续的调整提供一个参考基准。
54.（2）在下平台5水平状态下ccd相机9采集靶标尺10的图像；根据待吊装物体总装的参数需求解算出本技术中四条角度调节钢索6对应的升降位移量（可以将这一位移量转换为升降电机7的转动圈数，也可在升降电机驱动角度调节钢索6通过位移传感器监测这一位移量）。
55.（3）参见图6，控制单元控制四个升降电机7协同运动，带动下平台5绕下球铰球头14旋转；此时，设置在四根角度调节钢索6上的四个拉力传感器8监测角度调节钢索6拉力（若拉力传感器8的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将降低转速，若拉力传感器8的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将立即停机），与此同时ccd相机9采集不同位姿的靶标尺10的图像，控制单元提取靶标尺10的图像、提取其上的特征点、标定ccd相机内参并解算位姿。
56.（4）若解算出的位姿（即摇摆角度）与预期值的误差在阈值范围内，则小车机构带动待吊装物体运动至与之总装的工件处，通过高度调节机构1和旋转机构2实现待吊装物体高度和绕竖直方向的角度调整，最终实现总装；若解算出的位姿（即摇摆角度）与预期值的误差超出阈值范围，则重新解算四条角度调节钢索6对应的升降位移量，并执行步骤（3）。
57.在步骤（3）中，控制单元控制四个升降电机7协同运动，优选地，可先控制处于一对角方向上的两根角度调节钢索6升降，再控制另一对角方向上的两根角度调节钢索6升降。
58.上述实施例中位姿解算算法可以选用现有技术中任一种成熟的视觉解析算法，关于视觉位姿测量解算算法，相关研究早在上世纪八十年代就已开启，利用图像信息解算空间位置和姿态的算法很多，尤其是基于特征点的单目视觉位姿解算方法，本领域技术人员可根据实际测量精度和计算能力选择适合的解算算法。
59.上述实施例中的高度调节机构1可以为液压装置、气动装置或电动伸缩装置，例如液压油缸、气缸或电动推杆。
60.上述实施例中的旋转机构2可以为电动转台。
61.如图6所示，水平仪11、四个拉力传感器8、ccd相机9均与控制单元电连接，控制单元会根据传感器信号或外部指令向高度调节机构1、四个升降电机7和旋转机构2发出控制指令。
62.实施例一中的具有摇摆角度检测装置的起重机吊具100通过设置高度调节机构1，旋转机构2，刚性连杆4，四条角度调节钢索6可以实现多个维度的角度和位移的调整，可以高效地调整待吊装的物体的位姿，从而实现快速总装；通过单目视觉的位姿的检测，可以实现位姿的及时检测，并反馈控制升降电机进行位姿调整。此摇摆角度检测方案相比现有的其它惯性元件方案或使用其它光学角度传感器方案（如光栅码盘）有效降低了成本，在满足精度要求的前提下取得了很好的应用效果，原理简单直观，很适合现场工人使用，吊装用时由原来的一天可缩短至半小时以内。
63.实施例二
64.实施例二相比于实施例一，针对下平台5的平台稳定性进行了进一步改进。
65.实施例一中四条角度调节钢索6的下端分别连接下平台5的上表面的四个端角，其上端连接与其对应的上平台3内的升降电机7的输出轴，这样的设计便于升降电机通过角度调节钢索6调节下平台5角度，但是下平台5的稳定性较差。
66.因此在实施例二中，如图3所示，一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具200，在刚性连杆4的中部偏下位置设置了四个钢索导向机构13，角度调节钢索6穿过钢索导向机构13后连接与其对应的上平台3内的升降电机7的输出轴，这相当于将钢索的固定端的位置降低，可以有效地提高下平台5的稳定性，通过有限元软件分析可知，同等条件下，将钢索导向机构13设置在刚性连杆4高度的1/3至1/2位置，下平台5的振动的幅值将降低一半以上。
67.钢索导向机构13可以为导向的圆环，优选地，钢索导向机构13为转轴固定在刚性连杆4的中部偏下位置的导向滑轮。
68.优选地，在上平台3的下表面也设置有导向滑轮，为角度调节钢索6调节方向。
69.实施例二中其余技术方案与实施例一相同。
70.实施例三
71.经过实施例二对下平台5的平台稳定性改善后，角度调节钢索6先经过钢索导向机构13，在经过上平台3下表面设置的导向滑轮连接升降电机7，有效提升了下平台5的平台稳定性，但是四条角度调节钢索6向刚性连杆4聚拢，也导致ccd相机的视场受到影响，为了解决这一问题，也为了进一步提升装置的集成度和可靠性，得到了实施例三的技术方案。
72.图4所示，一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具300，包括：高度调节机构1，旋转机构2，上平台3，刚性连杆4，四条角度调节钢索6，四个升降电机7，下平台5，ccd相机9，投射器16和水平仪11。
73.高度调节机构1的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构1的下端固定连接旋转机构2的固定部旋转机构2的旋转部固定连接上平台3的顶面的中心位置；刚性连杆4与上平台3的中心位置通过刚性连杆4上端设置的上球铰球头15连接，刚性连杆4的上球铰球头15内置在上平台3内，刚性连杆4下端与下平台5的上表面中心位置固定连接，刚性连杆4为下平台5提供一刚性支撑，且下平台5可通过上球铰球头15实现旋转角度调节。
74.上平台3和下平台5均是具有一定厚度的正方形结构，上平台3的内部4个角的位置各设有一升降电机7；四条角度调节钢索6的下端分别连接下平台5的上表面的四个端角，在刚性连杆4的中部偏下位置设置了四个钢索导向机构13，角度调节钢索6穿过钢索导向机构13后连接与其对应的上平台3内的升降电机7的输出轴。四条角度调节钢索6通过四个升降电机7的驱动可以灵活实现下平台5的角度的调节。四条角度调节钢索6的上均设置有拉力传感器8，拉力传感器8用于监测角度调节钢索6所收到的拉力大小，在调节下平台5的角度过程中或者保持下平台5的姿态过程中保证角度调节钢索6的拉力在一定范围内，以免造成危险，在驱动过程中，若拉力传感器8的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将降低转速，若拉力传感器8的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将立即停机，第二阈值大于第一阈值。
75.如图5所示为上球铰结构以及摇摆角度检测装置的结构示意图。上平台3的内部偏下位置形成有容置上球铰球头15的空腔，在空腔下部形成有上大下小的锥孔31，便于刚性
连杆4运动而不会与上平台3发生干涉；在空腔的上部形成有圆柱形腔体32，在腔体32的上部，上平台3上壁的内侧固定设有ccd相机9和投射器16。上球铰球头15的顶部切除一部分形成与下平台5平行的靶标面151，切除部分的高度不大于球体直径的1/4，投射器16可在靶标面151上投射靶标点。
76.由于靶标面151的尺寸较小，而且采用了投射器16在靶标面151上投射靶标点，因此可以有效避免靶标尺的固定变形以及热膨胀系数的影响，而靶标面151与下平台5平行使其可以表征下平台5的位姿，ccd相机9设置在腔体32内部，可以有效避免外界环境对于ccd相机9的干扰（如角度调节钢索的遮挡以及外部粉尘污染等）。
77.在下平台5上还设置有水平仪11；ccd相机9、投射器16和水平仪11构成了本实施例所述的摇摆角度检测装置，可以共同实现下平台5的摇摆角度检测。水平仪11用于检测下平台5的水平状态。
78.下平台5的下表面阵列式地设置有若干t型槽12和螺纹孔，可用于固定装夹吊装物体的专用吊具，专用吊具的安装位置可以根据吊装物体的具体形状和特点而灵活选择。专用吊具可以保证吊装物体的初始位姿。
79.具有摇摆角度检测装置的起重机吊具300的工作过程如下所述。
80.（1）使用专用夹具将待吊装物体固定安装在下平台5的下表面上；并通过水平仪11检测下平台5的水平初始状态，通过四个升降电机7驱动角度调节钢索6来调节下平台5的水平状态达到预期范围；在水平初始状态下，可以为后续的调整提供一个参考基准。
81.（2）在下平台5水平状态下ccd相机9采集投射器16投射在靶标面151的图像；根据待吊装物体总装的参数需求解算出四条角度调节钢索6对应的升降位移量（可以将这一位移量转换为升降电机7的转动圈数，也可在升降电机驱动角度调节钢索6通过位移传感器监测这一位移量）。
82.（3）参见图6，控制单元控制四个升降电机7协同运动，带动下平台5绕上球铰球头15旋转；此时，设置在四根角度调节钢索6上的四个拉力传感器8监测角度调节钢索6拉力（若拉力传感器8的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将降低转速，若拉力传感器8的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索6对应的升降电机7将立即停机），与此同时ccd相机9采集不同位姿的靶标面151的图像，控制单元提取靶标面151的图像、提取其上的特征点、标定ccd相机内参并解算位姿。
83.（4）若解算出的位姿（即摇摆角度）与预期值的误差在阈值范围内，则小车机构带动待吊装物体运动至与之总装的工件处，通过高度调节机构1和旋转机构2实现待吊装物体高度和绕竖直方向的角度调整，最终完成总装；若解算出的位姿（即摇摆角度）与预期值的误差超出阈值范围，则重新解算四条角度调节钢索6对应的升降位移量，并执行步骤（3）。
84.上述实施例中的高度调节机构1可以为液压装置、气动装置或电动伸缩装置，例如液压油缸、气缸或电动推杆。
85.上述实施例中的旋转机构2可以为电动转台。
86.如图6所示，水平仪11、四个拉力传感器8、ccd相机9均与控制单元电连接，控制单元会根据传感器信号或外部指令向高度调节机构1、四个升降电机7和旋转机构2发出控制指令。与实施例一不同的是，投射器16也与控制单元电连接。
87.上述实施例可以提高吊具的集成度和可靠性，相比于前两个实施例具有更好的技
术效果，各实施例中ccd相机并不作为对本技术的限制，也可以选择其它类型合适的成像装置。
88.在位姿计算中，理论上讲靶标点之间的尺寸越大，位姿的测量精度越高，因此实施例1中靶标点间的距离在10cm-20cm之间，将靶标尺设置的较大就是为了在条件允许的条件下尽可能地提高测量精度，因为此时角度调节钢索6并不会对相机测量产生干涉；而在实施例二中，当四条角度调节钢索6穿过钢索导向机构13后后严重干扰相机的视场，相应地也会影响靶标尺的尺寸，因此实施例二虽然提高了吊具的稳定性，却牺牲了部分位姿测量的精度；而在实施例三中，本技术创造性地将球铰球头从刚性连杆的下部移至上部，并在其上设置与下平台5平行的靶标面151,使得投射器16可在靶标面151上投射靶标点，这样的设计使得位姿测量在一个封闭的环境中进行，可以有效避免外界环境的干扰，而且靶标面151的面积减小也降低了其深度方向的位移，对相机景深的要求也会相应降低，可以有效降低成本，最终实际位姿精度相比于实施例一和二虽然略微降低（相差8%之以内），但其在设备的集成度、可靠性和成本控制等方面具有很大优势。
89.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，对于本领域技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行改进，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换，均应包含在本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，其特征在于，包括：高度调节机构，旋转机构，上平台，刚性连杆，四条角度调节钢索，四个升降电机，下平台，ccd相机，靶标尺和水平仪；高度调节机构的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构的下端固定连接旋转机构的固定部，旋转机构的旋转部固定连接上平台的顶面的中心位置；刚性连杆的上端固定连接上平台的底面的中心位置，刚性连杆的下端设有下球铰球头，刚性连杆下端的下球铰球头内置于下平台内，刚性连杆通过下球铰球头为下平台提供一刚性支撑，且下平台可依靠设置在其上的下球铰球头实现旋转角度调节；上平台和下平台均是的正方形结构，上平台的内部四个角的位置各设有一升降电机；四条角度调节钢索的下端分别连接下平台的上表面的四个端角，其上端连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴，四条角度调节钢索的上均设置有拉力传感器，拉力传感器用于监测角度调节钢索所受到的拉力大小；在角度调节钢索驱动过程中，若拉力传感器的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将降低转速，若拉力传感器的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将立即停机，第二阈值大于第一阈值；在上平台的下表面设有ccd相机，在下平台的上表面设有与ccd相机相对的靶标尺，在下平台上还设置有水平仪；ccd相机、靶标尺和水平仪组成摇摆角度检测装置，实现下平台的摇摆角度检测；下平台的下表面阵列式地设置有若干t型槽和螺纹孔，用于固定装夹吊装物体的专用吊具，专用吊具用于确定吊装物体的初始位姿。2.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，靶标尺为等腰直角三角形，其上共设置有四个靶标，靶标之间的距离已知，斜边上等间隔设置有三个靶标，而每个直角边上有两个靶标。3.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，高度调节机构为液压油缸、气缸或电动推杆。4.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，旋转机构为电动转台。5.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，在刚性连杆的中部偏下位置设置四个钢索导向机构，角度调节钢索穿过钢索导向机构后连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴。6.如权利要求5所述的起重机吊具，其特征在于，钢索导向机构为转轴固定在刚性连杆的中部偏下位置的导向滑轮。7.如权利要求1所述的起重机吊具，其特征在于，在上平台的下表面设置有导向滑轮，为角度调节钢索调节方向。8.一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，其特征在于，包括：高度调节机构，旋转机构，上平台，刚性连杆，四条角度调节钢索，四个升降电机，下平台，ccd相机，投射器和水平仪；高度调节机构的上端与起重装置的小车机构的下端固定连接，高度调节机构的下端固定连接旋转机构的固定部，旋转机构的旋转部固定连接上平台的顶面的中心位置；刚性连杆与上平台的中心位置通过刚性连杆上端设置的上球铰球头连接，刚性连杆的上球铰球头
内置在上平台内，刚性连杆下端与下平台的上表面中心位置固定连接，刚性连杆为下平台提供一刚性支撑，且下平台可通过上球铰球头实现旋转角度调节；上平台和下平台均是正方形结构，上平台的内部四个角的位置各设有一升降电机；四条角度调节钢索的下端分别连接下平台的上表面的四个端角，在刚性连杆的中部偏下位置设置了四个钢索导向机构，角度调节钢索穿过钢索导向机构后连接与其对应的上平台内的升降电机的输出轴；四条角度调节钢索通过四个升降电机的驱动可以灵活实现下平台的角度的调节；四条角度调节钢索的上均设置有拉力传感器；上平台的内部偏下位置形成有容置上球铰球头的空腔，在空腔下部形成有上大下小的锥形孔；在空腔的上部形成有圆柱形腔体，在腔体的上部，上平台上壁的内侧固定设有ccd相机和投射器；上球铰球头的顶部切除一部分形成与下平台平行的靶标面，切除部分的高度不大于球体直径的,投射器可在靶标面上投射靶标点；ccd相机、投射器和水平仪组成摇摆角度检测装置，实现下平台的摇摆角度检测。9.如权利要求8所述的起重机吊具，其特征在于，在驱动过程中，若拉力传感器的数值超过第一阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将降低转速运行，若拉力传感器的数值超过第二阈值，则与这一角度调节钢索对应的升降电机将立即停机，第二阈值大于第一阈值。10.如权利要求8所述的起重机吊具，其特征在于，下平台的下表面阵列式地设置有若干t型槽和螺纹孔，用于固定装夹吊装物体的专用吊具；专用吊具用于确定吊装物体的初始位姿。

技术总结
本申请提供一种具有摇摆角度检测装置的起重机吊具，其包括上平台，刚性连杆，四条角度调节钢索，四个升降电机，下平台，CCD相机和水平仪；通过在上平台和下平台之间设计带有球铰球头的刚性连杆，刚性连杆在提供刚性支撑的同时，还可以实现下平台的姿态调整，从而可以带动固定在其下方的待吊装物体进行姿态调整，为完成总装提供便利；CCD相机可以实现单目视觉的位姿的检测，并反馈控制升降电机对下平台进行位姿调整，提高了吊具的集成度和可靠性，取得了很好的技术效果。得了很好的技术效果。得了很好的技术效果。


技术研发人员：侯新力
受保护的技术使用者：金硕研究设计院（河南）有限公司
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/8/1