起重机精确定位与防撞系统

为了提高安全性和生产效率，往往需要高精度地掌握起重机吊钩的位置。此外，不仅要知道吊钩及其负载相对于墙壁的XYZ坐标，更重要的是要知道它们相对于其他移动物体的位置。同时，掌握吊钩的XYZ坐标以及摆动和扭转角度通常也很重要。

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那么，在典型的工业环境中，GPS根本无法使用，RTK GPS自然也用不了，如何高精度跟踪桥式起重机吊钩的位置？推荐方案——Marvelmind精确室内“GPS”。

系统主要特点：

起重机及其小车的XY精确跟踪

需求:

解决方案:

起重机吊钩的高精度跟踪与其他物体的3D跟踪并无本质区别，但在实际实施中有其自身特点。

与任何高精度跟踪系统一样，该系统应包括：

当然，还必须明确：以什么为参照，对什么进行定位/跟踪：

主要有两种方案：

每种方法各有利弊，选择主要取决于您具体项目的要求和限制。

如需深入了解跟踪起重机吊钩的不同方案，请观看下方视频。

由于总会有特殊情况和特殊需求，请直接发邮件至 info@marvelmind.com ，我们可以通过Zoom视频会议详细讨论您的具体需求。由于我们完全掌控整个系统（架构、硬件、固件、上层软件），几乎任何方面都可以按需调整。

请记住 这一基本要求 ：精确跟踪系统要实现跟踪，移动信标必须在30米范围内与两个或以上固定信标（2D）或三个或以上固定信标（3D）之间保持直接视距（或听距）。

关于这一主要要求的更多信息：精确室内定位必须保证视距.

与典型仓库中的AGV、叉车或机器人相比，起重机和吊钩有何特殊之处？

显然，跟踪起重机吊钩需要3D跟踪。

3D（XYZ）跟踪只是多边定位的一种情形，从根本上说并不比2D（XY）跟踪更复杂。任何时刻，吊钩上的移动信标都必须在30米范围内与3个或以上固定信标（3D）或2个或以上固定信标（2D）保持直接视距。

3D定位与2D定位并无本质区别，但确实会带来一些影响。例如：

与此同时，要在3D中实现2N冗余，至少需要六个固定信标。但只要不巧有两个信标被遮挡（即1/3，而2D中为1/2），3D系统就无法再进行3D跟踪。也就是说，3D跟踪系统更脆弱，需要更多冗余，才能对遮挡或其他干扰达到相当的抵抗能力
更多的固定信标不仅意味着更多的硬件和软件成本，还意味着更多的安装工作、更多的审批许可、更多的供电需求，以及因频率分配等带来的更多限制。这是一连串的复杂问题，与其应对，不如避免

因此，对于吊钩，有时更好的做法不是直接相对墙壁对吊钩进行3D跟踪，而是采用一系列1D跟踪：

由于桥式起重机的结构是已知的，因此可以相对起重机本身精确跟踪其驾驶室
在驾驶室上安装固定信标（它们对吊钩而言是固定信标，对外部环境而言则是移动的），然后相对驾驶室以1D或3D方式跟踪吊钩，并获取俯仰角、横滚角和偏航角。由于可能存在遮挡，相对驾驶室跟踪比相对墙壁跟踪更容易

由于固定信标与移动信标之间的视距是关键要求，吊钩的尺寸就成了问题。

吊钩通常非常庞大，会形成遮挡阴影，难以轻松地进行3D（XYZ）跟踪。为了跟踪吊钩上的一个移动信标，不得不安装过多的固定信标。

建议改为在吊钩上加装额外的移动信标。这样可以节省系统成本，提高对遮挡的抵抗能力（无论遮挡发生在固定信标附近还是移动信标附近），并提升整体性能，因为信标之间的距离是已知的。如果固定信标能同时“看到”多个移动信标，就可以根据多个移动信标的位置，以更高的精度计算吊钩的位置。

诚然，叉车和AGV也可能有危险，但头顶上方的巨大吊载危险性更大，尤其是在搬运放射性材料或高价值的大件产品时。

因此，必须特别重视系统的可靠性和精度。

桥式起重机系统示例：

如此庞大的系统需要规模更大的室内定位系统。其信标数量可能大大减少，但信标之间的距离可能大得多。因此需要特殊方案来扩大作用距离，例如 Marvelmind Horn （用于扩大超声波作用距离）以及定向天线（用于扩大无线电作用距离）。