CN102393754B - 臂架动作控制方法、***及臂架末端直线位移控制方法、***及混凝土泵车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及混凝土泵车臂架控制技术领域，公开了一种臂架动作控制方法，包括以下步骤：步骤11)，接收臂节动作指令，并控制相应臂节按所述臂节动作指令进行动作；步骤12)，判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤11)，若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤13)；步骤13)，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。本发明还公开了一种臂架动作控制***。本发明进一步公开了一种臂架末端直线位移控制方法及臂架末端直线位移控制***。本发明还公开了一种具有上述臂架动作控制***的混凝土泵车及一种具有上述臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车。

Description

臂架动作控制方法、***及臂架末端直线位移控制方法、***及混凝土泵车

技术领域

本发明涉及混凝土泵车臂架控制技术领域，尤其涉及一种臂架动作控制方法及一种臂架动作控制***。本发明还涉及一种臂架末端直线位移控制方法及臂架末端直线位移控制***。本发明还涉及一种具有上述臂架动作控制***的混凝土泵车及一种具有上述臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车。

背景技术

混凝土泵车是一种常见的建筑施工设备，其通常包括泵车底盘、泵送机构、臂架***。

其中，臂架***通常包括固定台1、多节臂节2、伸缩油缸3、连杆机构4，如图1所示，以具有5节臂节的臂架***为例，各臂节的首尾端依次铰接，第一节臂节的首端与固定台1铰接，最后一节臂节的末端形成臂架***的臂架末端5，混凝土泵车在施工过程中，臂架末端5对准施工区域，对施工区域进行混凝土浇注操作；每节臂节通过伸缩油缸3驱动旋转，伸缩油缸3伸缩时，伸缩油缸3推动与臂节连接的连杆机构，连杆机构推动臂节旋转，每节臂节可在图1所示平面内绕其首端的铰接点旋转，实现臂节的展开和收拢。

现有技术中，通常操作手通过臂架操作遥控器对臂架***的臂架末端的位置进行调节，以5节的臂架***为例，操作手通过臂架操作遥控器的5个手柄，对每节臂节的动作单独进行控制，比如第一个手柄控制第一节臂节的伸缩油缸的伸缩，从而控制第一节臂节的展开和收拢，第二个手柄控制第二节臂节的伸缩油缸的伸缩，从而控制第二节臂节的展开和收拢，依次类推。

这种臂架***调节方法存在以下问题，以下以图2为例进行说明，图2为图1中臂架***第二节臂节动作时的结构示意图。

如图2所示，当臂架操作遥控器控制第二节臂节变化θ角度时，第二节臂架的末端动作d的距离，而臂架末端(即第五节臂架的末端)将会大幅度移动，这就是所谓的“放大”作用，这种“放大”作用导致操作手很难做到对臂架末端的精确调节，如要实现臂架末端进行精确调节，还需同时对其余臂节进行相应位移量的调整，其余臂节的位移量不易确定，臂架末端的平稳移动和精确定位难度较大；操作手需要进行多次操作，劳动强度大，易疲劳。

为了解决上述技术问题，随着臂架技术发展，现有技术中出现了一种臂架末端定位技术(又称为智能臂架技术)，其在给定泵车臂架末端位置的情况下，机器自动规划每节臂节的姿态，也就是说，操作手只需通过遥控器给出臂架末端的x、y、z方向的移动速度指令，臂架***每节臂节的姿态就会自动调节，使得臂架末端按照x、y、z方向的速度去运动，这种技术使得混凝土泵车在施工时对臂架的操控更加灵活、更加简单、更加直观形象，大大降低了操作手的劳动强度。

这种臂架末端定位技术，臂架的规划存在不确定性，控制算法复杂，其仅适用于臂节数量较少的臂架***的控制，对于臂架数量较多的臂架***，随着臂节数量的增加，其控制复杂程度越来越高，算法越来越复杂，从而使得这种臂架末端定位技术很难应用在臂架数量较多的臂架***中。

在混凝土泵车施工过程中，有时臂架***展开的姿态受到空间的限制，为了避开相应的建筑物或其他物体，通常需要对一节或多节臂架的姿态进行调整，而上述臂架末端定位技术，操作手无法对其中的一节或多节臂节的姿态进行单独调整，从而增加了施工难度，甚至造成施工无法顺利进行。

因此，如何较为简单地实现对具有多节臂节的臂架***的臂架末端的精确调整，成为领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种臂架动作控制方法，该臂架动作控制方法可简单地实现对具有多节臂节的臂架***的臂架末端的精确调整。

本发明的第二个目的是一种臂架动作控制***，该臂架动作控制***可简单地实现对具有多节臂节的臂架***的臂架末端的精确调整。

本发明的第三个目的是提供一种臂架末端直线位移控制方法，臂架末端直线位移控制方法可简单、准确地实现对具有多节臂节的臂架***的臂架末端的直线位移的调整。

本发明的第四个目的是提供一种臂架末端直线位移控制***，臂架末端直线位移控制***可简单、准确地实现对具有多节臂节的臂架***的臂架末端的直线位移的调整。

本发明第五个目的是提供一种具有上述臂架动作控制***的混凝土泵车。

本发明第六个目的是提供一种具有上述臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种臂架动作控制方法，包括以下步骤：

步骤11)，接收臂节动作指令，并控制相应臂节按所述臂节动作指令进行动作；

步骤12)，判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤11)，若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤13)；

步骤13)，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。

优选的，所述步骤13)具体为：实时检测所述下一节臂节与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。

本发明提供的臂架动作控制方法包括以下步骤：步骤11)，接收臂节动作指令，并控制相应臂节按所述臂节动作指令进行动作；步骤12)，判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤11)，若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤13)；步骤13)，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。

混凝土泵车在施工过程中，需要单独调整臂架***的一节臂节或多节臂节时，或者需要通过调整臂架***的一节臂节或多节臂节来调整臂架***的臂架末端的位置时，需要调节的臂节接收到臂节动作指令后可直接进行展开或收拢动作，同时若该臂节的下一节臂节为不需要调节的臂节时，该下一节臂节的姿态始终与在先姿态始终保持一致(在先姿态是指臂架***在调整前，所述下一节臂架的姿态)。

这样，若需要调节的臂架运动线位移为d，则臂架末端的运动线位移也为d，可见对一节臂节或多节臂节调整时，臂架末端的线位移与所调整的臂节线位移相同(这种方法，本申请中称为“臂架随动技术”)，不会“放大”对臂架末端线位移，仅通过调节一节或多节臂节，便可实现臂架末端的平稳一定和精确调节，操作手不需多次操作，劳动强度较小。

为了实现上述第二个目的，本发明提供了一种臂架动作控制***，包括臂节动作信号发射器、控制器及姿态检测装置；所述臂节动作信号发射器发出臂节动作指令信号，所述控制器接收所述臂节动作指令信号，控制相应臂节进行相应动作，并判断是否接收到所述臂节的下一节臂节的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节的动作指令信号，所述姿态检测装置实时检测所述下一节臂节的姿态，所述控制器控制所述下一节臂节的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致；

所述臂节动作信号发射器的信号发出端与所述控制器的臂节动作信号接收端连接，所述控制器的控制信号发出端与所述下一节臂节的伸缩油缸控制端连接；所述姿态检测装置的姿态信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。

优选的，所述臂节动作信号发射器为臂节操作遥控器。

优选的，所述姿态检测装置为用于检测所述下一节臂节与水平面夹角的倾角传感器，所述倾角传感器的夹角信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。

本发明提供的臂架动作控制***包括臂节动作信号发射器、控制器及姿态检测装置；所述臂节动作信号发射器发出臂节动作指令信号，所述控制器接收所述臂节动作指令信号，控制相应臂节进行相应动作，并判断是否接收所述臂节的下一节臂节的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节的动作指令信号，所述姿态检测装置实时检测所述下一节臂节的姿态，所述控制器控制所述下一节臂节的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致。

混凝土泵车在施工过程中，需要单独调整臂架***的一节臂节或多节臂节时，或者需要通过调整臂架***的一节臂节或多节臂节来调整臂架***的臂架末端的位置时，可通过臂节动作信号发射器发出相应臂节的臂节动作指令，控制器接收到臂节动作指令后，可直接控制相应臂节进行展开或收拢动作，同时判断若该臂节的下一节臂节是否为不需要调节的臂节，所述下一节臂节若为不需要调节的臂节，则控制所述下一节臂节的姿态始终与在先姿态始终保持一致。

这样，若需要调节的臂架运动线位移为d，则臂架末端的运动线位移也为d，可见对一节臂节或多节臂节调整时，臂架末端的所改变的线位移与所调整的臂节线位移相同，不会“放大”对臂架末端的角度、线位移，仅通过调节一节或多节臂节，便可实现臂架末端的平稳一定和精确调节，操作手不需多次操作，劳动强度较小。

为了实现上述第三个目的，本发明提供了一种臂架末端直线位移控制方法，包括以下步骤：

步骤61)，输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，所述所需调节臂节的数量不少于两个；

步骤62)，计算每个所需调节臂节的位移量，并发出与每个所需调节臂节相对应的臂节动作指令；

步骤63)，控制与所述臂节动作指令相对应的臂节进行动作；

步骤64)，判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤63)，若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤65)；

步骤65)，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。

优选的，所述步骤65)具体为：实时检测所述下一节臂节与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。

优选的，所述所需调整臂节的数量为两个。

混凝土泵车在施工过程中，臂架***的臂架末端通常需要走直线，即臂架末端通常需要一条直线上进行移动，以完成在该直线上进行的混凝土浇注作业。

当臂架末端需要走直线时，可直接输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，臂架末端的目标位移量信号表示臂架末端需要调整的直线位移量，由于臂架末端走直线至少需要调整两节臂节，所以所需调节的臂节的数量不少于两节，指定臂节信号表示需要调节的臂节；根据所述目标位移信号所表示的直线位移量及所需要调节的臂节，计算出所需要调节的各臂节所需要调节的位移量，可直接控制各所需调节的臂节按相应的位移量进行动作，同时判断各所需调整的臂节的下一节臂节是否为需要调节的臂架，若所述下一节臂节不是需要调节的臂架，则控制该下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致。

这种臂架末端直线位移控制方法，只需输入臂架末端的目标位移量及确定所需调节的臂节，便通过调节所需调节的臂节来实现臂架末端按照所输入的目标位移量走直线；这种臂架末端直线位移控制方法，至少可通过调节两节臂节便可实现臂架末端走直线，控制复杂程度较低，算法较简单，可应用在具有多节臂节的臂架***中；这种臂架末端直线位移控制方法，可单独调节任意臂节来实现臂架末端走直线，可使得臂架***的展开姿态不受空间的限制，可避开相应的建筑物或其他物体，减小施工难度，保证施工的顺利进行。

为了实现上述第四个目的，本发明提供了一种臂架末端直线位移控制***，包括臂节动作信号发射器、控制器及姿态检测装置；所述臂节动作信号发射器输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，且所述所需调节臂节的数量不少于两个；所述控制器接收所述目标位移量信号及所述指定臂节信号，所述控制器的计算单元计算每个所需调节臂节的位移量，并发出与每个所需调节臂节相对应的臂节动作指令，所述控制器的控制单元接收所述臂节动作指令并控制相应臂节进行相应动作，所述控制器的判断单元判断所述控制单元是否接收所述臂节的下一节臂节的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节的动作指令信号，所述姿态检测装置实时检测所述下一节臂节的姿态，所述控制单元则控制所述下一节臂节的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致；

所述臂节动作信号发射器的信号发出端与所述控制器的臂节动作信号接收端连接，所述控制器的控制信号发出端与所述下一节臂节的伸缩油缸控制端连接，所述姿态检测装置的姿态信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。

优选的，所述臂架动作信号发射器为臂节操作遥控器；

优选的，所述臂节操作遥控器包括万向手柄、与臂架***中每个臂节相对应的模拟手柄，所述万向手柄用于发出与臂架末端目标位移量相对应的模拟目标位移量信号，所述模拟手柄用于输出所述指定臂节信号。

优选的，所述姿态检测装置为用于检测所述下一节臂节与水平面夹角的倾角传感器，所述倾角传感器的夹角信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。

当臂架末端需要走直线时，可通过臂节动作信号发射器直接输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，臂架末端的目标位移量信号表示臂架末端需要调整的直线位移量，由于臂架末端走直线至少需要调整两节臂节，所以所需调节的臂节的数量不少于两节，指定臂节信号表示需要调节的臂节；所述控制器接收所述目标位移量信号及所述指定臂节信号，根据所述目标位移信号所表示的直线位移量及所需要调节的臂节，所述控制器的计算单元计算出所需要调节的各臂节所需要调节的位移量，控制器的控制单元可直接控制各所需调节的臂节按相应的位移量进行动作，同时控制器的判断单元判断各所需调整的臂节的下一节臂节是否为需要调节的臂架，若所述下一节臂节不是需要调节的臂架，控制单元则控制该下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致。

这种臂架末端直线位移控制***，只需输入臂架末端的目标位移量及确定所需调节的臂节，便通过调节所需调节的臂节来实现臂架末端按照所输入的目标位移量走直线；这种臂架末端直线位移控制***，至少可通过调节两节臂节便可实现臂架末端走直线，控制复杂程度较低，算法较简单，可应用在具有多节臂节的臂架***中；这种臂架末端直线位移控制***，可单独调节任意臂节来实现臂架末端走直线，可使得臂架***的展开姿态不受空间的限制，可避开相应的建筑物或其他物体，减小施工难度，保证施工的顺利进行。

为了实现上述第五个目的，本发明提供了一种具有上述臂架动作控制***的混凝土泵车，由于上述的臂架动作控制***具有上述技术效果，具有该臂架动作控制***的混凝土泵车也应具备相应的技术效果。

为了实现上述第六个目的，本发明提供了一种具有上述臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车，由于上述的臂架末端直线位移控制***具有上述技术效果，具有该臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为一种典型的臂架***的结构示意图；

图2为图1中臂架***第二节臂节动作时的结构示意图；

图3为本发明所提供的臂架动作控制方法的一种具体实施方式的流程图；

图4为臂架***第二节臂节动作时的结构示意图；

图5为臂架***第二节、第三节臂节动作时的结构示意图；

图6为本发明所提供的臂架动作控制***的一种具体实施方式的原理框图；

图7为本发明所提供的臂架末端直线位移控制方法的一种具体实施方式的流程图；

图8为臂架***的臂架末端在竖直方向走直线的结构示意图；

图9为臂架***的臂架末端在水平方向走直线的结构示意图；

图10为本发明所提供的臂架末端直线位移控制***的一种具体实施方式的原理框图；

图11图10中臂节动作信号发射器的一种具体实施方式的结构示意图；

其中，图1-图11中：

固定台1、臂节2、伸缩油缸3、连杆机构4、臂架末端5；

控制器11、臂节动作信号发射器12、姿态检测装置13、臂节14、下一节臂节15；

控制器21、臂节动作信号发射器22、姿态检测装置23、臂节24、下一节臂节25、万向手柄22-1、模拟手柄22-2。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的内容进行描述，以下的描述仅是示范性和解释性的，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

请参看图3，图3为本发明所提供的臂架动作控制方法的一种具体实施方式的流程图。

如图3所示，本发明所提供的臂架动作控制方法包括以下步骤。

步骤S101，接收臂节动作指令，并控制相应臂节按所述臂节动作指令进行动作。需要对臂架***进行调节时，操作人员可通过发射器发出一个或多个单个臂节的臂节动作指令，控制器接收所述臂节动作指令，并控制与所述臂节动作指令相对应的臂节按所述臂节动作指令进行动作，具体的方案中，所述臂节动作指令可以为表示相应臂节所对应的伸缩油缸伸出量或收缩量的指令，控制所述臂节所对应的伸缩油缸进行动作。

步骤S102，判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤S101，若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤S103。

收到臂节动作指令后，判断是否收到该臂节的下一节臂节需要动作的臂节动作指令，若未收到下一节臂架的臂节动作指令，说明下一节臂节不需要调整，则进入步骤S103；若收到下一节臂架的臂节动作指令，说明下一节臂节需要调整，则进入步骤S101，控制下一节臂节按相应的臂节动作指令进行动作。

步骤S103，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。若下一节臂节不需要动作，则控制该下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。

在先姿态是指臂架***在调整前，也即在接收臂节动作指令前，所述下一节臂节与水平方向的夹角。

混凝土泵车在施工过程中，需要单独调整臂架***的一节臂节或多节臂节时，或者需要通过调整臂架***的一节臂节或多节臂节来调整臂架***的臂架末端的位置时，需要调节的臂节接收到臂节动作指令后可直接进行展开或收拢动作，同时若该臂节的下一节臂节为不需要调节的臂节时，该下一节臂节的姿态始终与在先姿态始终保持一致。

这样，若需要调节的臂架运动线位移为d，则臂架末端运动线位移也为d，可见对一节臂节或多节臂节调整时，臂架末端的线位移与所调整的臂节的线位移相同(这种方法，本申请中称为“臂架随动技术”)，不会“放大”对臂架末端的线位移，仅通过调节一节或多节臂节，便可实现臂架末端的平稳一定和精确调节，操作手不需多次操作，劳动强度较小。

这种臂架动作控制方法，可仅在一节臂架动作时对臂架***进行控制，如图4所示，以第二节臂节动作为例，当第二节臂节需要调整时，操作人员发出第二节臂节的臂节动作指令，接收该臂节动作指令，判断没有接收到第三节臂节需要动作的臂节动作指令，控制第三节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变，可见，臂架末端的线位移与第二节臂节的线位移相同。

这种臂架动作控制方法，还可在两节或多节臂架动作时，对臂架***进行控制，如图5所示，以第二节臂节、第三节臂节动作为例，当接收到第二节臂节的臂节的臂节动作指令，控制第二节臂节按所述臂节动作指令动作，并判断接收到第三节臂节的臂节动作指令，控制控制第二节臂节按相应臂节动作指令动作，判断未收到第四节臂节的臂节动作指令，控制第四节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变，可见，臂架末端的所改变线位移与第二节臂节、第三节臂节复合的线位移相同。

对两个或多节臂节动作控制时，两个或多个臂节可以为不相邻的臂节，其控制过程与上述实施例类似，在此不再做详细介绍，也应在本发明的保护范围内。

优选方案中，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变，可具体为：实时检测所述下一节臂节与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。

本发明还提供了一种臂架动作控制***，以下实施例对其进行简单介绍。

请参看图6，图6为本发明所提供的臂架动作控制***的一种具体实施方式的原理框图。

如图6所示，本实施例提供的臂架动作控制***，包括臂节动作信号发射器12、控制器11及姿态检测装置13；所述臂节动作信号发射器12的信号发出端与所述控制器11的臂节动作信号接收端连接，所述控制器11的控制信号发出端与所述下一节臂节15的伸缩油缸控制端连接；所述姿态检测装置13的姿态信号输出端与所述控制器11的姿态信号接收端连接。

所述臂节动作信号发射器12发出臂节动作指令信号，所述控制器11接收所述臂节动作指令信号，控制相应臂节14进行相应动作，并判断是否接收所述臂节14的下一节臂节15的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节15的动作指令信号，所述姿态检测装置13实时检测所述下一节臂节15的姿态，所述控制器11控制所述下一节臂节15的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节15的姿态与在先姿态始终保持一致。

本发明提供的臂架动作控制***包括臂节动作信号发射器12、控制器11及姿态检测装置13；所述臂节动作信号发射器12发出臂节动作指令信号，所述控制器11接收所述臂节动作指令信号，控制相应臂节进行相应动作，并判断是否接收所述臂节14的下一节臂节15的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节15的动作指令信号，所述姿态检测装置13实时检测所述下一节臂节15的姿态，所述控制器11控制所述下一节臂节15的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节15的姿态与在先姿态始终保持一致。

混凝土泵车在施工过程中，需要单独调整臂架***的一节臂节或多节臂节时，或者需要通过调整臂架***的一节臂节或多节臂节来调整臂架***的臂架末端的位置时，可通过臂节动作信号发射器12发出相应臂节的臂节动作指令，控制器11接收到臂节动作指令后，可直接控制相应臂节进行展开或收拢动作，同时判断若该臂节14的下一节臂节15是否为不需要调节的臂节，所述下一节臂节15若为不需要调节的臂节，则控制所述下一节臂节15的姿态始终与在先姿态始终保持一致。

这样，若需要调节的臂架运动角度为θ、运动线位移为d，则臂架末端的运动线位移也为d，可见对一节臂节或多节臂节调整时，臂架末端的所改变线位移与所调整的臂节的线位移相同，不会“放大”对臂架末端线位移，仅通过调节一节或多节臂节，便可实现臂架末端的平稳一定和精确调节，操作手不需多次操作，劳动强度较小。

具体的方案中，所述臂节动作信号发射器12为臂节操作遥控器，通过臂节操作遥控器向控制器11发出需要调整的臂节的臂节动作指令。

优选方案中，所述姿态检测装置13为用于检测所述下一节臂节15与水平面夹角的倾角传感器，倾角传感器可安装在所述下一节臂节15上，所述倾角传感器的夹角信号输出端与所述控制器11的姿态信号接收端连接。倾角传感器实时检测所述下一节臂节15与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节15与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节15的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。

本发明还提供了一种臂架末端直线位移控制方法，以下实施例结合附图对这种臂架末端直线位移控制方法进行简单介绍。

请参看图7，图7为本发明所提供的臂架末端直线位移控制方法的一种具体实施方式的流程图。

如图7所示，本实施例提供的臂架末端直线位移控制方法，包括以下步骤。

步骤S201，输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，所述所需调节臂节的数量不少于两个。

以具有两节臂节的臂架***为例，若臂架末端要在水平方向上直线位移，也即在水平方向上走直线，则两节臂节在竖直方向上的位移(臂节在竖直方向的位移，是指该臂节的末端点相对于该臂节的前端点在竖直方向的位移)需要大小相等且方向相反，才可保证两节臂节在水平方向上直线位移；同样，若臂架末端要在竖直方向上直线位移，也即在竖直方向上走直线，则两节臂节在水平方向上的位移(臂节在水平方向的位移，是指该臂节的末端点相对于该臂节的前端点在水平方向的位移)需要大小相等且方向相反，才可保证两节臂节在水平方向上直线位移。

当然，可以理解臂架末端并不局限在水平方向或竖直方向直线位移，还可在指定方向进行直线位移，可通过相应的计算，得出各节臂节所需要调整的位移量。

因此，所需调整的臂节的数量不少于两个，臂架末端若在水平方向直线位移，臂架末端在水平方向的直线位移量为各节所需调节的臂节在水平方向的位移矢量和，且各节所需调节的臂节在竖直方向的位移矢量和为零；同样，臂架末端若在竖直方向直线位移，臂架末端在竖直方向的直线位移量为各节所需调节的臂节在竖直方向的位移矢量和，且各节所需调节的臂节在水平方向的位移矢量和为零。

步骤S202，计算每个所需调节臂节的位移量，并发出与每个所需调节臂节相对应的臂节动作指令。根据需要，计算各臂节需要在竖直方向或水平方向调整的位移量。

步骤S203，控制与所述臂节动作指令相对应的臂节进行动作。具体方案中，所述臂节动作指令可以为表示相应臂节所对应的伸缩油缸伸出量或收缩量的指令，控制所述臂节所对应的伸缩油缸进行动作。

步骤S204，判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤203，若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤205。

收到臂节动作指令后，判断是否收到该臂节的下一节臂节需要动作的臂节动作指令，若未收到下一节臂架的臂节动作指令，说明下一节臂节不需要调整，则进入步骤S205；若收到下一节臂架的臂节动作指令，说明下一节臂节需要调整，则进入步骤S103，控制下一节臂节按相应的臂节动作指令进行动作。

步骤S205，控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。在先姿态是指臂架***在调整前，也即在接收臂节动作指令前，所述下一节臂节与水平方向的夹角。

混凝土泵车在施工过程中，臂架***的臂架末端通常需要走直线，即臂架末端通常需要一条直线上进行移动，以完成在该直线上进行的混凝土浇注作业。

当臂架末端需要走直线时，可直接输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，臂架末端的目标位移量信号表示臂架末端需要调整的直线位移量，由于臂架末端走直线至少需要调整两节臂节，所以所需调节的臂节的数量不少于两节，指定臂节信号表示需要调节的臂节；根据所述目标位移信号所表示的直线位移量及所需要调节的臂节，计算出所需要调节的各臂节所需要调节的位移量，可直接控制各所需调节的臂节按相应的位移量进行动作，同时判断各所需调整的臂节的下一节臂节是否为需要调节的臂架，若所述下一节臂节不是需要调节的臂架，则控制该下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致。

这种臂架末端直线位移控制方法，只需输入臂架末端的目标位移量及确定所需调节的臂节，便通过调节所需调节的臂节来实现臂架末端按照所输入的目标位移量走直线；这种臂架末端直线位移控制方法，至少可通过调节两节臂节便可实现臂架末端走直线，控制复杂程度较低，算法较简单，可应用在具有多节臂节的臂架***中；这种臂架末端直线位移控制方法，可单独调节任意臂节来实现臂架末端走直线，可使得臂架***的展开姿态不受空间的限制，可避开相应的建筑物或其他物体，减小施工难度，保证施工的顺利进行。

该臂架末端直线位移控制方法，可控制臂架***的臂架末端在竖直方向进行直线位移，如图8所示；该臂架末端直线位移控制方法，可控制臂架***的臂架末端在水平方向进行直线位移，如图9所示。

优选方案中，步骤S205具体可以为：实时检测所述下一节臂节与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。

本发明还提供了一种臂架末端直线位移控制***，以下实施例结合附图对这种臂架末端直线位移控制***进行简单介绍。

请参看图10，图10为本发明所提供的臂架末端直线位移控制***的一种具体实施方式的原理框图。

如图10所示，本发明提供的臂架末端直线位移控制***，包括臂节动作信号发射器22、控制器21及姿态检测装置23；所述臂节动作信号发射器22的信号发出端与所述控制器21的臂节动作信号接收端连接，所述控制器21的控制信号发出端与所述下一节臂节25的伸缩油缸控制端连接，所述姿态检测装置23的姿态信号输出端与所述控制器21的姿态信号接收端连接。

所述臂节动作信号发射器22输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，且所述所需调节臂节的数量不少于两个；所述控制器21接收所述目标位移量信号及所述指定臂节信号，所述控制器21的计算单元计算每个所需调节臂节的位移量，并发出与每个所需调节臂节相对应的臂节动作指令，所述控制器21的控制单元接收所述臂节动作指令并控制相应臂节24进行相应动作，所述控制器21的判断单元判断所述控制单元是否接收所述臂节24的下一节臂节25的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节25的动作指令信号，所述姿态检测装置23实时检测所述下一节臂节25的姿态，所述控制单元则控制所述下一节臂节25的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节25的姿态与在先姿态始终保持一致。

当臂架末端需要走直线时，可通过臂节动作信号发射器22直接输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，臂架末端的目标位移量信号表示臂架末端需要调整的直线位移量，由于臂架末端走直线至少需要调整两节臂节，所以所需调节的臂节的数量不少于两节，指定臂节信号表示需要调节的臂节；所述控制器21接收所述目标位移量信号及所述指定臂节信号，根据所述目标位移信号所表示的直线位移量及所需要调节的臂节，所述控制器21的计算单元计算出所需要调节的各臂节所需要调节的位移量，控制器21的控制单元可直接控制各所需调节的臂节按相应的位移量进行动作，同时控制器21的判断单元判断各所需调整的臂节24的下一节臂节25是否为需要调节的臂架，若所述下一节臂节25不是需要调节的臂架，控制单元则控制该下一节臂节25的姿态与在先姿态始终保持一致。

这种臂架末端直线位移控制***，只需输入臂架末端的目标位移量及确定所需调节的臂节，便通过调节所需调节的臂节来实现臂架末端按照所输入的目标位移量走直线；这种臂架末端直线位移控制***，至少可通过调节两节臂节便可实现臂架末端走直线，控制复杂程度较低，算法较简单，可应用在具有多节臂节的臂架***中；这种臂架末端直线位移控制***，可单独调节任意臂节来实现臂架末端走直线，可使得臂架***的展开姿态不受空间的限制，可避开相应的建筑物或其他物体，减小施工难度，保证施工的顺利进行。

具体的方案中，所述臂节动作信号发射器22为臂节操作遥控器，通过臂节操作遥控器向控制器21发出需要调整的臂节的臂节动作指令。

优选的方案中，所述臂节操作遥控器可包括万向手柄22-1、与臂架***中每个臂节相对应的模拟手柄22-2，如图11所示，所述万向手柄22-1用于发出与臂架末端目标位移量相对应的模拟目标位移量信号，所述模拟手柄22-2用于输出所述指定臂节信号。

具体的方案中，模拟手柄22-2的数量可以与需要调节的臂节的数量相同，一个模拟手柄22-2对应一节臂节，以五节臂节的臂架***为例，该臂节操作遥控器可以包括分别与五节臂节相对应的模拟手柄22-2。控制相应的模拟手柄22-2动作，表示需要调整与该模拟手柄22-2相对应的臂节动作。

万向手柄22-1可在两个或多个方向动作，万向手柄22-1动作的方向表示臂架末端需要运动的方向，万向手柄22-1在预设方向模拟移动的位移量，表示，需要臂架末端在该方向上需要移动的位移量。

优选方案中，所述姿态检测装置23为用于检测所述下一节臂节25与水平面夹角的倾角传感器，倾角传感器可安装下一节臂节25上，所述倾角传感器的夹角信号输出端与所述控制器21的姿态信号接收端连接。倾角传感器实时检测所述下一节臂节25与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节25与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节25的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。

本发明还提供了一种具有上述臂架动作控制***的混凝土泵车，由于上述的臂架动作控制***具有上述技术效果，具有该臂架动作控制***的混凝土泵车也应具备相应的技术效果，在此不再做详细介绍。

本发明提供了一种具有上述臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车，由于上述的臂架末端直线位移控制***具有上述技术效果，具有该臂架末端直线位移控制***的混凝土泵车也应具备相应的技术效果，在此不再做详细介绍。

以上所述仅是发明的优选实施方式的描述，应当指出，由于文字表达的有限性，而在客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种臂架动作控制方法，其特征在于，包括以下步骤： 

步骤11），接收臂节动作指令，并控制相应臂节按所述臂节动作指令进行动作； 

步骤12），判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤11），若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤13）； 

步骤13），控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变； 

所述步骤13）具体为：实时检测所述下一节臂节与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。 

2.一种臂架动作控制***，其特征在于，包括臂节动作信号发射器、控制器及姿态检测装置；所述臂节动作信号发射器发出臂节动作指令信号，所述控制器接收所述臂节动作指令信号，控制相应臂节进行相应动作，并判断是否接收所述臂节的下一节臂节的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节的动作指令信号，所述姿态检测装置实时检测所述下一节臂节的姿态，所述控制器控制所述下一节臂节的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致； 

所述臂节动作信号发射器的信号发出端与所述控制器的臂节动作信号接收端连接，所述控制器的控制信号发出端与所述下一节臂节的伸缩油缸控制端连接；所述姿态检测装置的姿态信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。 

3.根据权利要求2所述的臂架动作控制***，其特征在于，所述臂节动作信号发射器为臂节操作遥控器。 

4.根据权利要求2所述的臂架动作控制***，其特征在于，所述姿态检测装置为用于检测所述下一节臂节与水平面夹角的倾角传感器，所述倾角传感器的夹角信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。 

5.一种臂架末端直线位移控制方法，其特征在于，包括以下步 骤： 

步骤61），输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，所述所需调节臂节的数量不少于两个； 

步骤62），计算每个所需调节臂节的位移量，并发出与每个所需调节臂节相对应的臂节动作指令； 

步骤63），控制与所述臂节动作指令相对应的臂节进行动作； 

步骤64），判断是否收到所述臂节的下一节臂节的动作指令，若收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤63），若未收到所述下一节臂节的动作指令，进入步骤65）； 

步骤65），控制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持不变。 

6.根据权利要求5所述的臂架末端直线位移控制方法，其特征在于，所述步骤65）具体为：实时检测所述下一节臂节与水平面之间的夹角，若所检测到的夹角偏离所述下一节臂节与水平面之间的在先夹角，则控制所述下一节臂节的伸缩油缸进行伸缩动作，以使得所检测到的夹角与所述在先夹角始终保持一致。 

7.根据权利要求5所述的臂架末端直线位移控制方法，其特征在于，所述所需调节臂节的数量为两个。 

8.一种臂架末端直线位移控制***，其特征在于，包括臂节动作信号发射器、控制器及姿态检测装置；所述臂节动作信号发射器输入臂架末端的目标位移量信号及所需调节臂节的指定臂节信号，且所述所需调节臂节的数量不少于两个；所述控制器接收所述目标位移量信号及所述指定臂节信号，所述控制器的计算单元计算每个所需调节臂节的位移量，并发出与每个所需调节臂节相对应的臂节动作指令，所述控制器的控制单元接收所述臂节动作指令并控制相应臂节进行相应动作，所述控制器的判断单元判断所述控制单元是否接收所述臂节的下一节臂节的动作指令信号，若未接收到所述下一节臂节的动作指令信号，所述姿态检测装置实时检测所述下一节臂节的姿态，所述控制单元则控制所述下一节臂节的伸缩油缸动作，使得所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致； 

所述臂节动作信号发射器的信号发出端与所述控制器的臂节动作信号接收端连接，所述控制器的控制信号发出端与所述下一节臂节的伸缩油缸控制端连接，所述姿态检测装置的姿态信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。 

9.根据权利要求8所述的臂架末端直线位移控制***，其特征在于，所述臂架动作信号发射器为臂节操作遥控器。

10.根据权利要求9所述的臂架末端直线位移控制***，其特征在于，所述臂节操作遥控器包括万向手柄、与臂架***中每个臂节相对应的模拟手柄，所述万向手柄用于发出与臂架末端目标位移量相对应的模拟目标位移量信号，所述模拟手柄用于输出所述指定臂节信号。 

11.根据权利要求8所述的臂架末端直线位移控制***，其特征在于，所述姿态检测装置为用于检测所述下一节臂节与水平面夹角的倾角传感器，所述倾角传感器的夹角信号输出端与所述控制器的姿态信号接收端连接。 

12.一种混凝土泵车，其特征在于，该混凝土泵车具有权利要求2-4任一项所述的臂架动作控制***。 

13.一种混凝土泵车，其特征在于，该混凝土泵车具有权利要求8-11任一项所述的臂架末端直线位移控制***。 

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