[發(fā)明專利]三維空間平面追蹤控制方法、系統(tǒng)及高空作業(yè)設(shè)備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201511024266.0
• 申請日: 2015-12-31
• 公開（公告）號: CN105399020A
• 公開（公告）日: 2016-03-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王曉飛;唐玉曉;王嘯天
• 申請（專利權(quán)）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(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 鄒丹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機械領(lǐng)域，具體涉及一種三維空間平面追蹤控制方法、系統(tǒng)及高空作業(yè)設(shè)備。

背景技術(shù)

當直臂式高空作業(yè)設(shè)備長期使用于一垂直建筑平面作業(yè)時，如進行墻體粉刷工作、建筑物外層玻璃安裝或更換等工作，作業(yè)平臺操作者作業(yè)過程中需要不斷地準確調(diào)整臂架變幅、伸縮、轉(zhuǎn)臺平臺回轉(zhuǎn)動作使平臺與作業(yè)平面保持相同的距離，如果操作不慎，平臺可能會撞到垂直建筑平面上，會造成平臺的損壞或目標平面物的損壞如玻璃，另外人為手動動作調(diào)節(jié)也會大大影響工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的其中一個目的是提出一種三維空間平面追蹤控制方法、系統(tǒng)及高空作業(yè)設(shè)備，用以實現(xiàn)三維空間內(nèi)平面的追蹤控制。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種三維空間平面追蹤控制方法，包括以下步驟：

檢測作業(yè)平臺處于初始作業(yè)位置時，作業(yè)平臺距離目標平面的初始間距；在調(diào)整作業(yè)平臺的作業(yè)位置過程中，實時調(diào)節(jié)臂架的長度和/或轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)角，使得調(diào)整位置后作業(yè)平臺距離目標平面的距離等于所述初始間距。

在可選的實施例中，包括以下步驟：

步驟10、檢測作業(yè)平臺處于初始作業(yè)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(yè)平臺相對于臂架的初始角度θ₁，以確定作業(yè)平臺距離目標平面的初始間距；

步驟20、在調(diào)整作業(yè)平臺作業(yè)位置的過程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂，以使得在調(diào)整后作業(yè)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(yè)平臺相對于臂架轉(zhuǎn)動的角度，α₂為轉(zhuǎn)臺繞自身回轉(zhuǎn)中心的轉(zhuǎn)動角度。

在可選的實施例中，所述步驟20包括：

α₁＝0，在抬升所述作業(yè)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(yè)平臺的過程中，實時回縮所述臂架的長度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

在可選的實施例中，所述步驟20包括：

α₁≠0，在轉(zhuǎn)動所述作業(yè)平臺的過程中，實時逆方向轉(zhuǎn)動所述轉(zhuǎn)臺，使得θ₁＝α₁+α₂；

實時改變所述臂架的長度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

本發(fā)明又提供一種三維空間平面追蹤控制系統(tǒng)，包括臂架、轉(zhuǎn)臺、作業(yè)平臺和檢測與控制器，所述臂架的一端與所述轉(zhuǎn)臺連接，另一端與所述作業(yè)平臺連接；

所述檢測與控制器用于檢測所述作業(yè)平臺的位置，且能調(diào)整所述臂架的長度和/或轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)角，使得調(diào)整位置后作業(yè)平臺距離目標平面的距離等于所述初始間距。

在可選的實施例中，所述檢測與控制器包括第一角度檢測器、第二角度檢測器、第三角度檢測器、臂架長度傳感器和控制器；所述控制器與所述第一角度檢測器、第二角度檢測器、第三角度檢測器和臂架長度傳感器電連接；

所述第一角度檢測器用于實時檢測所述臂架與水平面的角度β₂，所述第二角度檢測器用于實時檢測轉(zhuǎn)臺繞自身回轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動的角度α₂，所述第三角度檢測器用于實時檢測作業(yè)平臺相對于所述臂架轉(zhuǎn)動的角度α₁，所述臂架長度傳感器用于檢測臂架長度l₂；

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