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龙图腾网获悉杭州宇泛智能科技股份有限公司申请的专利一种基于复杂场景三维实时建模的塔机运行控制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：CN120903382B 。

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：202511430721.0，技术领域涉及：B66C13/18；该发明授权一种基于复杂场景三维实时建模的塔机运行控制系统是由郑东;赵拯;王涛;赵五岳;刘杨城;庄庆云设计研发完成，并于2025-10-09向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于复杂场景三维实时建模的塔机运行控制系统在说明书摘要公布了：本发明涉及一种基于复杂场景三维实时建模的塔机运行控制系统，该系统通过吊钩定位与状态感知单元对吊钩粗定位，利用激光雷达点云聚类算法结合历史位姿数据定位实时位置，同步借助塔顶相机AI视觉追踪；将实时点云数据转为3D体素栅格地图，用3DA算法生成全局路径，经平滑处理及轨迹优化后输出吊运轨迹；建立吊索‑吊钩双摆动力学模型，基于模型预测控制算法预测状态序列，通过前馈补偿项与反馈校正项对控制信号进行调整；人机交互与监控单元，实时显示塔机悬臂角度、吊钩高度、三维地图并对塔机运行状态的远程干预。该系统融合多源数据构建高精度三维地图，实现吊钩定位与全视角追踪，通过路径规划与动力学控制提升吊运安全性与轨迹跟踪精度。

本发明授权一种基于复杂场景三维实时建模的塔机运行控制系统在权利要求书中公布了：1.基于复杂场景三维实时建模的塔机运行控制系统，其特征在于，包括： 环境感知与数据采集单元，用于通过塔机顶端安装的激光雷达获取场景点云数据，用于采集吊钩运动参数，用于通过塔顶相机获取吊钩视觉图像； 点云预处理与三维建模单元，用于对激光雷达原始点云数据进行预处理，用于生成高质量点云数据；用于基于点云配准和融合算法，构建并实时更新三维动态地图； 吊钩定位与状态感知单元，用于通过IMU传感器、绳长传感器及吊臂角度参数对吊钩位置粗定位；用于通过激光雷达点云聚类算法，依据历史位姿数据，在候选区域内定位吊钩实时位置，用于同步利用塔顶相机的AI视觉对吊钩全视角动态追踪； 避障路径规划单元，用于将实时点云数据转换为3D体素栅格地图，提取可通行区域并进行路径通道膨胀；用于采用3DA算法生成无碰撞全局路径，平滑处理无碰撞全局路径轨迹，并进行轨迹级优化，输出安全平滑的吊运轨迹； 吊钩运动控制单元，用于建立吊索‑吊钩双摆动力学模型，基于模型预测控制算法，依据实时轨迹数据预测未来状态序列；用于基于预测得到的未来状态序列，通过前馈补偿项与反馈校正项对控制信号进行调整，输出包含速度、加速度约束的运动控制信号，从而抑制吊钩摆动并跟踪目标轨迹； 人机交互与监控单元，用于实时显示塔机悬臂角度、吊钩高度、三维地图，支持管理人员通过可视化界面监控现场状态；用于集成紧急制动、模式切换控制接口，对塔机运行状态的远程干预； 通过IMU传感器、绳长传感器及吊臂角度参数对吊钩位置粗定位，包括：根据吊臂长度、俯仰角及回转角，计算吊臂末端在全局坐标系下的位置；依据绳长及IMU初步解算的吊钩相对于吊臂末端的位移偏移量，进行坐标变换将局部偏移量转换为全局坐标，得到吊钩粗定位坐标； 通过激光雷达点云聚类算法，依据历史位姿数据，在候选区域内定位吊钩实时位置，包括：以吊钩在全局坐标系下的粗定位位置为中心划定候选区域，提取位于候选区域的激光雷达点云数据，对候选区域内的点云进行空间聚类，将点云分割成多个密集点云团块，利用历史位姿数据构建吊钩运动轨迹预测模型，预测当前时刻吊钩的可能位姿，生成预测位姿范围，将每个点云团块的质心位置与预测位姿范围进行匹配，筛选出与预测位姿偏差在预设精度范围内的点云团块，依据该团块的点云密度、几何形状特征，确定吊钩的实时精确位置。

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