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龙图腾网获悉广东亮剑工程装备服务有限公司申请的专利一种基于多塔机的三维空间碰撞规避系统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：CN120397910B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-09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：202510600952.5，技术领域涉及：B66C13/16；该发明授权一种基于多塔机的三维空间碰撞规避系统是由欧渝;王浩;李雪梅;钟悦超;张国松;唐逍;王家伟;陈正煊;段盈江;张勇军;丘淑娟设计研发完成，并于2025-05-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于多塔机的三维空间碰撞规避系统在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于多塔机的三维空间碰撞规避系统，涉及港口吊装作业技术领域，本发明过构建三维体素网格VoxelGrid空间图谱，包括第一水平覆盖图谱、第二下降覆盖图谱、第三扇形区域占用图谱、第四轨道占用区图谱和第五干涉区图谱，系统可在体素层级识别出塔机作业路径的空间重叠区域，突破传统路径规划方法在空间建模维度和精度上的局限，增强了碰撞检测的细粒度和准确性。引入动态采集模块与动态干扰模块，能够实时感知港口作业环境中船舶受风浪、潮汐等因素造成的动态扰动，并预测吊具末端的偏移趋势，在轨迹执行前进行目标修正与轨迹补偿，有效促进减少因轨迹漂移导致的吊具误碰或落位偏差。

本发明授权一种基于多塔机的三维空间碰撞规避系统在权利要求书中公布了：1.一种基于多塔机的三维空间碰撞规避系统，其特征在于，包括： 轨迹采集模块，用于建立港口作业区域的三维空间坐标转换模型，将各塔机作业坐标统一转换为以第i个船舶舱口中心为参考的浮动空间坐标系，实时采集第i个船舶对应作业的第j台塔机的第一作业轨迹并建模，构建获取以三维体素网格VoxelGrid构成的空间图谱，并获得第一水平覆盖图谱、第二下降覆盖图谱、第三扇形区域占用图谱、第四轨道占用区图谱和第五干涉区图谱； 所述轨迹采集模块包括三维体素网络构建单元和空间图谱提取单元； 所述三维体素网络构建单元，用于针对多个塔机同时在港口船舶上作业的场景，采集各塔机吊具在统一浮动坐标系下的空间轨迹，进行时间参数化建模，并将不同作业过程的轨迹映射至各类空间图谱中，以三维体素网格为基础单元进行空间碰撞计算，具体步骤为： S11、对每台塔机的吊具在浮动空间坐标系中的第一作业轨迹建模，获得第j台塔机和相邻第j+1台的塔机的吊具在浮动空间坐标系中的第一作业轨迹和，表达式为：； ； 其中，t表示作业时刻，表示在t作业时刻下第j台塔机吊具空间位置在X、Y和Z方向的坐标； 表示在t作业时刻下相邻第j+1台塔机吊具空间位置在X、Y和Z方向的坐标； S12、所述空间图谱提取单元，用于构建空间图谱，具体采用三维体素网格VoxelGrid构成，具体包括： S121、从第j台塔机的吊具在浮动空间坐标系中的作业轨迹中提取吊具水平位移段，将第j台塔机和相邻第j+1台的塔机的吊具在浮动空间坐标系中的第一作业轨迹和对应轨迹片段映射至三维体素网格，获取第一水平覆盖图谱，生成第一水平占用标记；S122、从轨迹中提取第j台塔机的吊具由空中下降至船舱的路径，具体为表示第j台塔机吊具在作业时刻t的垂直高度，对应时间段内识别吊具为下放作业状态，识别规则为： ，且满足吊具速度不等于0；表示在作业时刻t时，第j台塔机吊具是在下降移动的；其中，表示在作业时刻t第j塔机的吊具垂直方向的位置变化，即：，表示两个时刻和之间的时间间隔； 在识别吊具为下放作业状态后，得到下放轨迹段，表达式为： 其中，时下放作业开始的时间，时下放作业结束的时间； 将下放轨迹段进行离线等间距采样，获得轨迹线段集合： 其中，、、...表示n个采样时刻，下放轨迹段时间区间为的离散时间点； 并生成连续线段集合： 其中，和每两个连续的采样点构成一条下放线段，表示吊具在减去时段内的空间运动；和表示两个连续的时间点，相差一个固定的时间间隔，表示第k秒，表示第k+1秒； 描述两点之间直线运动的数学对象，表示吊具在两点间的路径； 对于每一条下放线段，使用3DBresenham线段投影算法，将线段映射到三维体素网格，获取第二下降覆盖图谱，生成第二下降占用标记； 轨迹识别模块，用于基于第一水平覆盖图谱、第二下降覆盖图谱、第三扇形区域占用图谱、第四轨道占用区图谱和第五干涉区图谱执行塔机间空间冲突检测，识别获得第j台塔机和相邻第j+1台塔机在t作业时刻的存在潜在空间干涉的交叠体素集合，当，说明在t作业时刻存在体素层级的空间重合区域，表示第j台塔机和相邻第j+1台塔机在t作业时刻存在潜在空间干涉风险，生成第一预警指令，并构建第j台塔机和相邻第j+1台塔机在t作业时刻的干涉风险指数后进行分级，根据分级生成相对应的规避策略； 动态采集模块，采集港口场景中船舶动态扰动信息，生成动态扰动数据组； 动态干扰模块，用于基于动态扰动数据组，预测获取在t作业时刻第j台塔机吊具末端在三维空间中，相对应作业第i个船舶预定对位点的偏移量并对原计划对位点进行目标修正补偿后，获得第一补偿指令； 膨胀体素修正模块，用于获取第一补偿指令后，获得第j个塔机修正后的第二作业轨迹，并采集获取第二作业轨迹和第一作业轨迹的偏差值，获得膨胀体素大小，用于对第j个塔机修正后的第二作业轨迹进行膨胀，获得第j台塔机在浮动空间坐标系中的第二作业轨迹，通过轨迹识别模块重复采用膨胀后的第j台塔机在浮动空间坐标系中的第二作业轨迹进行交叠体素检测，进行修正。

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