[發明專利]三維空間平面追蹤控制方法、系統及高空作業設備

有效

• 申請號: 201511024266.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105399020A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發明（設計）人: 王曉飛;唐玉曉;王嘯天
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: B66F11/04
• 分類號: B66F11/04;B66F13/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 鄒丹

1.一種三維空間平面追蹤控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

檢測作業平臺處于初始作業位置時，作業平臺距離目標平面的初始間距；在調整作業平臺的作業位置過程中，實時調節臂架的長度和/或轉臺的轉角，使得調整位置后作業平臺距離目標平面的距離等于所述初始間距。

2.根據權利要求1所述的三維空間平面追蹤控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟10、檢測作業平臺處于初始作業位置時的臂架初始長度l₁、臂架與水平面的初始夾角β₁和作業平臺相對于臂架的初始角度θ₁，以確定作業平臺距離目標平面的初始間距；

步驟20、在調整作業平臺作業位置的過程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂，以使得在調整后作業平臺與目標平面之間的距離等于兩者之間的初始間距；其中，l₂為臂架伸縮后的長度，β₂為臂架與水平面的夾角，α₁為作業平臺相對于臂架轉動的角度，α₂為轉臺繞自身回轉中心的轉動角度。

3.根據權利要求2所述的三維空間平面追蹤控制方法，其特征在于，所述步驟20包括：

α₁＝0，在抬升所述作業平臺的過程中，實時伸長所述臂架的長度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂；在降低所述作業平臺的過程中，實時回縮所述臂架的長度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

4.根據權利要求2所述的三維空間平面追蹤控制方法，其特征在于，所述步驟20包括：

α₁≠0，在轉動所述作業平臺的過程中，實時逆方向轉動所述轉臺，使得θ₁＝α₁+α₂；

實時改變所述臂架的長度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

5.一種三維空間平面追蹤控制系統，其特征在于，包括臂架(1)、轉臺(2)、作業平臺(3)和檢測與控制器(4)，所述臂架(1)的一端與所述轉臺(2)連接，另一端與所述作業平臺(3)連接；

所述檢測與控制器(4)用于檢測所述作業平臺(3)的位置，且能調整所述臂架(1)的長度和/或轉臺(2)的轉角，使得調整位置后作業平臺(3)距離目標平面的距離等于所述初始間距。

6.根據權利要求5所述的三維空間平面追蹤控制系統，其特征在于，所述檢測與控制器(4)包括第一角度檢測器(41)、第二角度檢測器(42)、第三角度檢測器(43)、臂架長度傳感器(44)和控制器；所述控制器與所述第一角度檢測器(41)、第二角度檢測器(42)、第三角度檢測器(43)和臂架長度傳感器(44)電連接；

所述第一角度檢測器(41)用于實時檢測所述臂架(1)與水平面的角度β₂，所述第二角度檢測器(42)用于實時檢測轉臺(2)繞自身回轉中心轉動的角度α₂，所述第三角度檢測器(43)用于實時檢測作業平臺(3)相對于所述臂架(1)轉動的角度α₁，所述臂架長度傳感器(44)用于檢測臂架(1)長度l₂；

其中，在調整作業平臺(3)作業位置的過程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂；l₁為檢測作業平臺(3)處于初始作業位置時的臂架(1)長度、β₁為臂架(1)與水平面的初始夾角，θ₁為作業平臺(3)相對于臂架(1)的初始角度。

7.根據權利要求6所述的三維空間平面追蹤控制系統，其特征在于，所述第一角度檢測器(41)為角度傳感器。