[發(fā)明專利]混凝土噴射機的噴嘴噴射角度控制設備、方法及工程機械有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201310532657.8 | 申請日： | 2013-10-31 |
| 公開（公告）號： | CN103558868A | 公開（公告）日： | 2014-02-05 |
| 發(fā)明（設計）人： | 李育明;梁聰慧;陶澤安 | 申請（專利權）人： | 中聯(lián)重科股份有限公司 |
| 主分類號： | G05D3/12 | 分類號： | G05D3/12 |
| 代理公司： | 北京潤平知識產權代理有限公司 11283 | 代理人： | 肖冰濱;南毅寧 |
| 地址： | 410013 湖南*** | 國省代碼： | 湖南;43 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 混凝土 噴射機 噴嘴 噴射 角度 控制 設備 方法 工程機械 | ||
1.一種用于混凝土噴射機的噴嘴噴射角度控制設備，其特征在于，該設備包括：
接收裝置，用于接收所述噴射機的臂架姿態(tài)信號；以及
控制裝置，用于執(zhí)行以下操作：
根據(jù)所述臂架姿態(tài)信號，確定所述噴嘴的根部中心及末端中心于一三維直角坐標系內的坐標；
根據(jù)所述噴嘴的根部中心坐標及末端中心坐標，確定所述噴嘴的指向向量；
根據(jù)受噴面的曲面輪廓模型以及所述指向向量，計算噴射點的位置坐標；
根據(jù)所述曲面輪廓模型及所述噴射點的位置坐標，計算所述受噴面在該位置坐標的法向量；
計算該法向量與代表噴嘴指向的向量之間的夾角；以及
在該夾角大于預設值的情況下，調整所述噴嘴的位置，以使代表噴嘴指向的向量與所述法向量之間的夾角小于或等于所述預設值。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，調整所述噴嘴的位置包括：
根據(jù)末端中心與所述噴射點之間的距離以及代表噴嘴指向的向量與所述法向量之間的目標夾角，計算所述噴嘴的末端中心目標坐標；
根據(jù)所述噴射點的位置坐標、所述末端中心目標坐標以及所述噴嘴的根部中心與末端中心之間的距離，計算述噴嘴的根部中心目標坐標；以及
調整所述噴嘴，以使得所述噴嘴的根部中心坐標及末端中心坐標分別等于所述根部中心目標坐標及所述末端中心目標坐標。
3.根據(jù)權利要求2所述的設備，其特征在于，調整所述噴嘴以使得所述噴嘴的根部中心坐標及末端中心坐標分別等于所述根部中心目標坐標及所述末端中心目標坐標包括：
調整所述噴嘴的位置，以使得所述噴嘴的根部中心坐標分別等于所述根部中心目標坐標；以及
控制所述噴嘴旋轉一角度，該角度等于所述夾角與所述目標夾角之差。
4.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述受噴面的曲面輪廓模型通過以下步驟形成：
利用掃描儀采集該掃描儀中心與所述受噴面各點之間的距離；
根據(jù)所述距離，計算所述噴射面各點于所述三維直角坐標系內的坐標，該坐標系以噴射機轉臺中心為原點；以及
根據(jù)所述噴射面各點的坐標，擬合出所述曲面輪廓模型。
5.一種工程機械，其特征在于，該工程機械包含根據(jù)權利要求1-4中任一項權利要求所述噴嘴噴射角度控制設備。
6.一種用于混凝土噴射機的噴嘴噴射角度控制方法，其特征在于，該方法包括：
接收所述噴射機的臂架姿態(tài)信號；
根據(jù)所述臂架姿態(tài)信號，確定所述噴嘴的根部中心及末端中心于一三維直角坐標系內的坐標；
根據(jù)所述噴嘴的根部中心坐標及末端中心坐標，確定所述噴嘴的指向向量；
根據(jù)受噴面的曲面輪廓模型以及所述指向向量，計算噴射點的位置坐標；
根據(jù)所述曲面輪廓模型及所述噴射點的位置坐標，計算所述受噴面在該位置坐標的法向量；
計算該法向量與代表噴嘴指向的向量之間的夾角；以及
在該夾角大于預設值的情況下，調整所述噴嘴的位置，以使代表噴嘴指向的向量與所述法向量之間的夾角小于或等于所述預設值。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，調整所述噴嘴的位置包括：
根據(jù)末端中心與所述噴射點之間的距離以及代表噴嘴指向的向量與所述法向量之間的目標夾角，計算所述噴嘴的末端中心目標坐標；
根據(jù)所述噴射點的位置坐標、所述末端中心目標坐標以及所述噴嘴的根部中心與末端中心之間的距離，計算述噴嘴的根部中心目標坐標；以及
調整所述噴嘴，以使得所述噴嘴的根部中心坐標及末端中心坐標分別等于所述根部中心目標坐標及所述末端中心目標坐標。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，調整所述噴嘴以使得所述噴嘴的根部中心坐標及末端中心坐標分別等于所述根部中心目標坐標及所述末端中心目標坐標包括：
調整所述噴嘴的位置，以使得所述噴嘴的根部中心坐標分別等于所述根部中心目標坐標；以及
控制所述噴嘴旋轉一角度，該角度等于所述夾角與所述目標夾角之差。
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，所述受噴面的曲面輪廓模型通過以下步驟形成：
利用掃描儀采集該掃描儀中心與所述受噴面各點之間的距離；
根據(jù)所述距離，計算所述噴射面各點于所述三維直角坐標系內的坐標，該坐標系以噴射機轉臺中心為原點；以及
根據(jù)所述噴射面各點的坐標，擬合出所述曲面輪廓模型。
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