[發明專利]一種混凝土泵車臂架變形量的補償方法

有效

• 申請號: 201110204297.X
• 申請日: 2011-07-21
• 公開（公告）號: CN102345390A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 楊力夫;羅衍領;胡傳正;魏彬;于立娟;邱艷峰
• 申請（專利權）人: 徐工集團工程機械股份有限公司江蘇徐州工程機械研究院
• 主分類號: E04G21/02
• 分類號: E04G21/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種混凝土泵車臂架變形量的補償方法，屬于混凝土泵車臂架技術領域。

背景技術

在混凝土泵車臂架的智能化控制中，每一節臂和轉臺通過控制系統實現閉環協調控制。施工時，只需操作手柄給出泵車臂架末端出料口一個運動方向，就能實現多節臂的協調動作，使臂架自動以最佳形態將出料口按著規定軌跡平穩移動到目標位置。然而要想使臂架精確的到達指定的位置，臂架變形量引起的臂架澆筑口的偏移是不忽略的一個重要因素。因此，在控制中要采取有效的補償方法來補償臂架的變形量。

現在中國還沒有很好解決泵車臂架軌跡控制問題，表現出來的問題是運動軌跡誤差大，超出了使用價值。究其原因是沒有解決臂架變形補償問題。現采用的補償方法是單節臂補償、多節臂誤差累計方法，即根據各節臂在不同位姿下的變形量，通過一定的計算方法求出一個等效的平均變形量，并將此平均變形量轉化為該節臂在一定位姿角度下的補償角度值，把每一節臂架的補償值進行累加，就是對臂架終端位置的補償。采用這種方法的優點是無間斷計算，可以計算出任何一個位置的變形，沒有遺漏。缺點是測試的工作量很大，只好簡化測量點，結果無法與計算模型相對應，另一個缺點是形成了累積誤差，最終無法確定終端的精確位置。

發明內容

針對上述現有技術存在的問題，本發明提供一種混凝土泵車臂架變形量的補償方法，克服了現有補償方法的不足，可有效的補償臂架的變形帶來的控制誤差，并且測試周期短，補償精度高，在控制程序中易于實現，實現臂架的智能控制。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種混凝土泵車臂架變形量的補償方法，其具體步驟是：

先將澆筑空間按高度分層，即將澆筑空間劃分成一系列的平面澆筑層；在某一平面澆筑層內，澆筑口的坐標用柱面坐標(????????????????????????????????????????????????)；在同一澆筑層面、同一幅度，不因吊臂的回轉角度的變化，而改變臂架的變形量，在臂架正向包絡狀態，變形量只和澆注口到回轉中心的距離有關，因此測量實際變形的數據點就大量壓縮，每一個層面只需要測量一條直線，即從最小幅度到最大幅度一條直線上的若干點上的變形量，在高度上按照一定的間隔畫出相應直線，就形成了一個垂直立面，以泵車回轉中心線為軸360度旋轉，形成一個立體的錐體空間，這個空間就是泵車可到達的作業空間，在這個空間節點上的任何一點的變形量都可以得到，實際測量的是各節臂架的位置角度和澆注口的坐標值，利用角度和臂長計算出的澆注口坐標值與對應節點的實際測量值比較，得出差值，從而建立變形量數據庫，以備調用；

根據各傾角傳感器反饋的角度調用相應的軌跡規劃程序，得到相應的澆筑軌跡方程，將澆筑軌跡離散化為一系列的點，得到相應點澆筑口坐標()；?

通過測試測量出軌跡離散后澆筑口坐標()?轉化為柱面坐標?()后的臂架變形量()，建立臂架變形的數據表，其中為臂架相對于轉臺中心水平方向的變形量，為臂架垂直方向的變形量；

根據臂架澆筑口的坐標()調用臂架變形數據表中相應的變形量，然后對原澆筑點進行補償得到新的實際澆筑點坐標()；

再根據新的澆筑點坐標()調用關節變量反解程序求出相應的關節變量()，其中為回轉角度，為一臂角度，為二臂角度，為三臂角度，為四臂角度，為五臂角度；

根據關節變量()調用控制程序控制澆筑口運動到相應的澆筑點。

其中，對于層與層之間未測試層的臂架變形量采用插補算法進行計算。

本發明的有益效果是：針對混凝土泵車臂架變形量引起的臂架澆筑口的偏移，提出一種臂架變形量的補償方法，克服了現有補償方法的不足。其采用終端實時補償來補償臂架的變形量，從而修正理論計算澆筑軌跡上澆筑點的坐標值，并用修正后的坐標值重新計算各節臂的關節變量，這樣可以有效的補償臂架的變形帶來的控制誤差，并且測試周期短，補償精度高，在控制程序中易于實現，可以有效的實現臂架的智能控制。

附圖說明

圖1?為典型的五節臂混凝土泵車臂架的結構示意圖；

圖2?為本發明澆筑空間劃分的示意圖；

圖3?為本發明澆筑口柱面坐標的表示圖；

圖4?為本發明插補算法補償的示意圖；

圖5?為本發明澆筑水平非回轉直線軌跡終端實時補償的示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。