[发明专利]三维空间平面追踪控制方法、系统及高空作业设备

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种三维空间平面追踪控制方法、系统及高空作业设备。

背景技术

当直臂式高空作业设备长期使用于一垂直建筑平面作业时，如进行墙体粉刷工作、建筑物外层玻璃安装或更换等工作，作业平台操作者作业过程中需要不断地准确调整臂架变幅、伸缩、转台平台回转动作使平台与作业平面保持相同的距离，如果操作不慎，平台可能会撞到垂直建筑平面上，会造成平台的损坏或目标平面物的损坏如玻璃，另外人为手动动作调节也会大大影响工作效率。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种三维空间平面追踪控制方法、系统及高空作业设备，用以实现三维空间内平面的追踪控制。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种三维空间平面追踪控制方法，包括以下步骤：

检测作业平台处于初始作业位置时，作业平台距离目标平面的初始间距；在调整作业平台的作业位置过程中，实时调节臂架的长度和/或转台的转角，使得调整位置后作业平台距离目标平面的距离等于所述初始间距。

在可选的实施例中，包括以下步骤：

步骤10、检测作业平台处于初始作业位置时的臂架初始长度l₁、臂架与水平面的初始夹角β₁和作业平台相对于臂架的初始角度θ₁，以确定作业平台距离目标平面的初始间距；

步骤20、在调整作业平台作业位置的过程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂，以使得在调整后作业平台与目标平面之间的距离等于两者之间的初始间距；其中，l₂为臂架伸缩后的长度，β₂为臂架与水平面的夹角，α₁为作业平台相对于臂架转动的角度，α₂为转台绕自身回转中心的转动角度。

在可选的实施例中，所述步骤20包括：

α₁＝0，在抬升所述作业平台的过程中，实时伸长所述臂架的长度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂；在降低所述作业平台的过程中，实时回缩所述臂架的长度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

在可选的实施例中，所述步骤20包括：

α₁≠0，在转动所述作业平台的过程中，实时逆方向转动所述转台，使得θ₁＝α₁+α₂；

实时改变所述臂架的长度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

本发明又提供一种三维空间平面追踪控制系统，包括臂架、转台、作业平台和检测与控制器，所述臂架的一端与所述转台连接，另一端与所述作业平台连接；

所述检测与控制器用于检测所述作业平台的位置，且能调整所述臂架的长度和/或转台的转角，使得调整位置后作业平台距离目标平面的距离等于所述初始间距。

在可选的实施例中，所述检测与控制器包括第一角度检测器、第二角度检测器、第三角度检测器、臂架长度传感器和控制器；所述控制器与所述第一角度检测器、第二角度检测器、第三角度检测器和臂架长度传感器电连接；

所述第一角度检测器用于实时检测所述臂架与水平面的角度β₂，所述第二角度检测器用于实时检测转台绕自身回转中心转动的角度α₂，所述第三角度检测器用于实时检测作业平台相对于所述臂架转动的角度α₁，所述臂架长度传感器用于检测臂架长度l₂；

其中，在调整作业平台作业位置的过程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂；l₁为检测作业平台处于初始作业位置时的臂架长度、β₁为臂架与水平面的初始夹角，θ₁为作业平台相对于臂架的初始角度。