[发明专利]控制臂架末端运动的设备、系统、方法以及工程机械设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械控制领域，具体地，涉及一种用于控制臂架末端运动的设备、系统、方法以及具有该系统的工程机械设备。

背景技术

在建筑业、高铁等的蓬勃发展背景下，混凝土机械行业这几年呈现了强劲的发展，混凝土机械设备向着个性化、智能化方向发展，出现了智能臂架的概念，以使得臂架操作更为实用及方便。

一种典型的具有智能臂架的施工车辆是混凝土泵车，这种车辆在需要混凝土浇筑的施工现场，按照操控要求进行混凝土浇筑施工。当臂架设备用于混凝土浇筑以及其他类似场合时，对其控制具有较高的要求，尤其是对其臂架未端的位置需要进行准确的控制。

目前，为了利用对臂架末端的运动方向和运动速率进行控制，多采用具有三自由度的操纵杆同时发出用于控制臂架末端的运动方向和运动速率的指令。臂架末端的运动方向和运动速率根据操纵杆在X、Y、Z三个方向上的矢量方向及矢量大小这六个变量计算得到，该六个变量既要用于控制臂架末端的运动方向，又要用于控制臂架末端的运动速率，该计算具有强耦合性，这是一个复杂的耦合运算过程。这六个变量在利用操纵杆实现的过程中存在相互强耦合关系，上述六个变量中任何一个的改变都将导致最终输出结果的改变，这会给智能臂架操纵带来困难。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制臂架末端运动的设备、系统、方法以及具有该系统的工程机械设备，该设备可解决上述现有的利用一操纵杆控制臂架末端运动所存在的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于控制臂架末端运动的设备，该设备包括：运动方向输入装置，用于生成代表所述臂架末端运动方向的信号；运动速率输入装置，用于生成代表所述臂架末端运动速率的信号，该运动速率输入装置与所述运动方向输入装置相互独立；以及发射机，与所述运动方向输入装置和运动速率输入装置相连，用于发送所述代表运动方向的信号和代表运动速率的信号。

相应地，本发明还提供一种用于控制臂架末端运动的系统，该系统包括：上述用于控制臂架末端运动的设备；接收机，用于接收所述代表运动方向的信号和代表运动速率的信号；以及控制器，与所述接收机相连，用于根据所输入的代表运动方向的信号和代表运动速率的信号，控制所述臂架末端运动。

相应地，本发明还提供一种工程机械设备，该工程机械设备包括上述用于控制臂架末端运动的系统。

相应地，本发明还提供一种用于控制臂架末端运动的方法，该方法包括：接收来自运动方向输入装置的代表所述臂架末端运动方向的信号；接收来自运动速率输入装置的代表所述臂架末端运动速率的信号，该运动速率输入装置与所述运动方向输入装置相互独立；以及根据所述代表运动方向的信号和代表运动速率的信号，控制所述臂架末端运动。

通过上述技术方案，可完成臂架末端的运动方向和运动速率各自独立运算和操作，避免了利用同一输入装置同时输入臂架末端运动方向和运动速率两个信号时的耦合问题，方便了臂架末端的操控，避免了臂架操控不稳定的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的用于控制臂架末端运动的设备的结构示意图；

图2为本发明的用于控制臂架末端运动的系统的结构示意图；

图3A为运动方向输入装置的一实例的结构示意图；

图3B为示出了图3A所示的运动方向输入装置的操作状态的示意图；

图4A为运动速率输入装置的一实例的结构示意图；

图4B为示出了图4A所示的运动速率输入装置的操作状态的示意图。

附图标记说明

110运动方向输入装置 120运动速率输入装置

130发射机           210接收机

220控制器

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。