[發(fā)明專利]一種工作區(qū)域可控的臂架及其工作區(qū)域計算方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410636673.6
• 申請日: 2014-11-13
• 公開（公告）號: CN104453238A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周瑤;董接蓮;龍雷
• 申請（專利權(quán)）人: 恒天創(chuàng)豐重工有限公司
• 主分類號: E04G21/04
• 分類號: E04G21/04
• 代理公司: 蘇州廣正知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32234
• 代理人: 劉述生

1.一種工作區(qū)域可控的臂架，包括：臂架泵、臂架液壓多路閥、伸展臂架及鉸接設(shè)置在伸展臂架底部的轉(zhuǎn)臺，所述轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有一個轉(zhuǎn)臺油缸，所述伸展臂架包括n節(jié)從轉(zhuǎn)臺開始依次鉸接的子臂架，3≤n≤7，所述子臂架上分別設(shè)置有對應(yīng)的伸展液壓缸，所述臂架液壓多路閥連接在臂架泵與伸展液壓缸、轉(zhuǎn)臺油缸之間，其特征在于，所述工作區(qū)域可控的臂架還包括有一個可編程控制器，所述可編程控制器連接設(shè)置有一個邊界值輸入裝置，所述子臂架上分別設(shè)置有角度傳感器，所述轉(zhuǎn)臺上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)編碼器，所述角度傳感器和旋轉(zhuǎn)編碼器分別與可編程控制器相連接以輸入信號，所述可編程控制器分別與臂架液壓多路閥中的電磁閥門控制端相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作區(qū)域可控的臂架，其特征在于，所述邊界值輸入裝置為PDA、觸控屏或者遙控器手柄。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工作區(qū)域可控的臂架，其特征在于，所述可編程控制器上連接設(shè)置有一個報警裝置。

4.根據(jù)權(quán)利要求1~3任一所述的工作區(qū)域可控的臂架的工作區(qū)域計算方法，其特征在于，包括建立一個直角坐標系，所述直角坐標系以轉(zhuǎn)臺和伸展臂架的鉸接點為原點，所述n節(jié)從轉(zhuǎn)臺開始依次鉸接的子臂架的長度分別為L1、L2、L3…Ln，所述子臂架依次為第一節(jié)臂架、第二節(jié)臂架、第三節(jié)臂架…第n節(jié)臂架，所述旋轉(zhuǎn)編碼器測得的旋轉(zhuǎn)角度為φ，所述角度傳感器測量子臂架的實際角度θ分別為θ1~θn，所述子臂架末端的坐標值為：X，Y，Z，所述第一節(jié)臂架末端的坐標值計算:

X1=???????????????????????????????????????????????，Y1=，Z1=；

第二節(jié)臂架末端的坐標值計算：

X2=，Y2=，Z2=；

以此類推，第n節(jié)臂架末端的坐標值計算：

Xn=，

Yn=，

Zn=；

θ的取值范圍：當子臂架的末端處于子臂架起始點所在水平線下方時，θ取值范圍為180°~360°；當子臂架末端處于子臂架起始點所在水平線上方時，θ取值范圍為0°~180°；

φ的取值范圍：轉(zhuǎn)臺逆時針方向旋轉(zhuǎn)為負，順時針方向旋轉(zhuǎn)為正，取值范圍為-360°~360°；

通過邊界值輸入裝置對可編程控制器輸入根據(jù)現(xiàn)場情況進行設(shè)定的邊界值A(chǔ)、B、C、α、β，根據(jù)下列邊界約束條件確定工作區(qū)域：

Zn≤A，第n節(jié)臂架的末端點高度不超出設(shè)定值A(chǔ)；

，第n節(jié)臂架末端點限制在以原點為圓心，半徑為B的圓內(nèi)活動；

，第n節(jié)臂架末端點限制在以原點為圓心，半徑為C的球體能活動；

，轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)角度只能在大于等于，小于等于的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動；

所述可編程控制器對子臂架的坐標值和邊界條件進行比較分析，控制相應(yīng)的伸展液壓缸工作，達到邊界值后，發(fā)送指令給臂架液壓多路閥，限制伸展液壓缸動作，并發(fā)出報警信號。