[發明專利]一種臂架控制方法和裝置及混凝土泵車及布料機

有效

• 申請號: 201310562374.8
• 申請日: 2013-11-13
• 公開（公告）號: CN103590606A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 譚凌群;蒲東亮;武利沖
• 申請（專利權）人: 三一汽車制造有限公司
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及工程機械領域，特別涉及一種臂架控制方法和裝置及混凝土泵車及布料機。

背景技術

混凝土泵車和布料機主要通過臂架系統將混凝土輸送到待澆注點位置，臂架末端移動方向的控制完全由操作手經驗控制。目前，混凝土泵車和布料機的臂架系統由多關節的各節機械臂鉸接而成，遙控裝置上布置有多個操作手柄，如果臂架系統由5節臂鉸接而成，遙控裝置就有5個操作手柄和臂架轉動的操作手柄，每一個操作手柄控制每一節臂架的運動，每一節臂架的操作相互不關聯，其臂架末端移動方向完全由操作手的經驗把握，多桿聯動時操作極為不便。臂架末端移動方向精度差，如果操作手經驗不足，臂架末端移動方向控制困難。因此，發明一種將操作手感知方向、遙控裝置的操作手柄擺動方向及臂架末端移動方向相互關聯起來的裝置，減輕操作手操作難度，提高臂架末端移動方向精度，具有極為重要的意義。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種臂架控制方法和裝置及混凝土泵車及布料機，以解決臂架末端移動方向精度和減輕操作手操作難度的問題。

一方面，本發明提供了一種臂架控制方法，包括以下幾個步驟：

步驟1、在水平面上建立二維絕對坐標系；在水平面上建立二維動態坐標系；二維絕對坐標系的原點與二維動態坐標系的原點連線為二維動態坐標系的一軸；二維絕對坐標系的原點位于臂架旋轉中心點或臂架末端點，二維動態坐標系的原點位于遙控裝置上；

步驟2、獲取遙控裝置的操作手柄擺動方向與二維動態坐標系坐標軸形成的角度；獲取二維動態坐標系相對二維絕對坐標系旋轉的角度；

步驟3：通過坐標系轉換計算，獲得遙控裝置的操作手柄擺動方向與二維絕對坐標系坐標軸形成的角度。

步驟4：控制臂架末端朝操作手柄擺動方向與二維絕對坐標系中坐標軸形成的相應角度的方向移動。

進一步地，獲取臂架在二維絕對坐標系中旋轉的角度；獲取臂架末端點和臂架旋轉中心及遙控裝置三點位置距離以及三者之間的連線與水平面之間的角度信號，通過三角函數計算獲得二維動態坐標系相對二維絕對坐標系旋轉的角度。

進一步地，當遙控裝置的操作手柄垂直上下移動時，臂架末端上下移動。

另外還提供了一種臂架控制裝置，包括控制器和遙控裝置，遙控裝置包括一個操作手柄，操作手柄可任意方向擺動，還包括感知裝置，在水平面上建立二維絕對坐標系；在水平面上建立二維動態坐標系；二維絕對坐標系的原點與二維動態坐標系的原點連線為二維動態坐標系的一軸；二維絕對坐標系的原點位于臂架旋轉中心點或臂架末端點，二維動態坐標系的原點位于遙控裝置上；

控制器獲取感知裝置信號，并通過計算獲得遙控裝置的操作手柄擺動方向與二維絕對坐標系坐標軸形成的角度；控制器控制臂架末端朝操作手柄擺動方向與二維絕對坐標系中坐標軸形成的相應角度的方向移動。

進一步地，感知裝置包括用于獲取臂架旋轉中心位置方位的第一感知裝置，用于獲取臂架末端位置方位的第二感知裝置，用于獲取遙控裝置位置方位的第三感知裝置，第一感知裝置和第二感知裝置及第三感知裝置信號可以相互接收信號和發送信號，控制器獲取第一感知裝置和第二感知裝置及第三感知裝置信號。

進一步地，第一感知裝置和第二感知裝置及第三感知裝置為測距裝置，測量臂架旋轉中心位置、臂架末端位置及遙控裝置位置三點連線距離以及三者之間的連線與水平面之間的角度。

進一步地，第一感知裝置和第二感知裝置及第三感知裝置為測角裝置，測量臂架旋轉中心位置至臂架末端位置和遙控裝置位置三點連線的角度；或者測量臂架末端位置至臂架旋轉中心位置和遙控裝置位置三點連線的角度。

進一步地，感知裝置為雷達或超聲波或測距傳感器。

進一步地，當操作手柄任意方向擺動時，控制器控制臂架末端在水平面上的移動方向與遙控裝置的操作手柄擺動方向在水平面上的投影平行。

進一步地，操作手柄還可垂直上下移動；當操作手柄垂直上下移動時，控制器控制臂架末端上下移動。

一方面還提供了一種混凝土泵車，包括上述的臂架控制裝置。

另一方面還提供了一種布料機，包括上述的臂架控制裝置。