CN102538851A - 记录臂架运动轨迹的设备、方法、***以及工程机械设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种记录臂架运动轨迹的设备、方法、***以及包括该***的工程机械设备，该设备包括：接收装置，用于接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及记录控制器，与所述接收装置相连，用于在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。藉此，既可提高数据有效性，且亦可降低对控制器及存储器的要求。

Description

记录臂架运动轨迹的设备、方法、***以及工程机械设备

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种记录臂架运动轨迹的设备、方法、***以及包括该***的工程机械设备。

背景技术

在云梯消防车中，需对臂架运动的轨迹进行记录和保存，从而可在定点高空救援过程中存在臂架往复动作或臂架收回时使用。现有的记录方式多采用持续高速记录方式，即每隔一时间(例如，十分之一秒)记录一次臂架的位置，持续记录。之后，可根据所记录的轨迹，使臂架逆序动作，收回臂架。

然而，现有的持续定时高速记录方式对控制器及存储器的速度存在较高的要求，而且开始记录之后，如果臂架存在低速或停止的情形，高速记录的数据有效性不高。

发明内容

本发明的目的是提供一种记录臂架运动轨迹的设备、方法、***以及包括该***的工程机械设备，其可解决上述背景技术中所提到的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种记录臂架运动轨迹的设备，该设备包括：接收装置，用于接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及记录控制器，与所述接收装置相连，用于在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

相应地，本发明还提供一种记录臂架运动轨迹的方法，该方法包括：接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

相应地，本发明还提供一种记录臂架运动轨迹的***，该***包括：上述记录臂架运动轨迹的设备；手柄摆动方向检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向；回转角度检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述臂架的回转角度；变幅角度检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述臂架的变幅角度；以及伸缩长度检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述臂架的伸缩长度。

相应地，本发明还提供一种工程机械设备，该设备包括上述记录臂架运动轨迹的***。

相应地，本发明还提供一种根据上述记录方法所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备，该设备包括：读取装置，用于读取第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录，该记录包括所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；动作执行控制器，与所述读取装置相连，用于：比较所述两条运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，并在所述第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向分别与所述下一运动轨迹记录的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向相同时，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值；以及根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作，并在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值时，根据所述下一运动轨迹记录控制所述臂架动作。

相应地，本发明还提供一种根据上述记录方法所记录的运动轨迹控制臂架动作的方法，该方法包括：读取第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录，该记录包括所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；比较所述两条运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，并在所述第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向分别与所述下一运动轨迹记录的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向相同时，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值；以及根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作，并在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值时，根据所述下一运动轨迹记录控制所述臂架动作。

相应地，本发明还提供一种根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的***，该***包括：上述根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备；存储装置，与所述读取装置相连，用于存储所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录；回转角度检测装置，与所述动作执行控制器相连，用于检测所述臂架的回转角度；变幅角度检测装置，与所述动作执行控制器相连，用于检测所述臂架的变幅角度；以及伸缩长度检测装置，与所述动作执行控制器相连，用于检测所述臂架的伸缩长度。

相应地，本发明还提供一种工程机械设备，该设备包括上述根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的***。

相应地，本发明还提供一种用于记录臂架运动轨迹并根据该轨迹控制臂架动作的***，该***包括：上述记录臂架运动轨迹的设备；以及上述根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备。

通过上述技术方案，在回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，藉此可提高数据有效性，且记录不如现有技术中的持续定时高速记录方式那样频繁，降低了对控制器及存储器的要求。

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为本发明提供的记录臂架运动轨迹的设备的结构示意图。

图2为本发明提供的记录臂架运动轨迹的设备的操作流程图；

图3为本发明提供的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备的结构示意图；

图4为本发明提供的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备的操作流程图；以及

图5为本发明提供的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备的判定回转方向的流程图。

附图标记说明

10  接收装置    20  记录控制器

30  读取装置    40  动作执行控制器

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。

本发明涉及记录臂架运动轨迹以及根据臂架运动轨迹来控制臂架动作这两部分，以下分别针对这两部分进行描述。

记录臂架运动轨迹

图1为本发明提供的记录臂架运动轨迹的设备的结构示意图。如图1所示，本发明提供了一种记录臂架运动轨迹的设备，该设备包括：接收装置10，用于接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及记录控制器20，与所述接收装置10相连，用于在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。藉此，可大大提高所记录的数据的有效性。

其中，所述手柄的摆动方向可采用以下方式表示：手柄朝前摆动，则该手柄存在输出，记录摆动方向为1；手柄朝后摆动，则该手柄存在输出，记录摆动方向为2；手柄无摆动，则该手柄无输出，记录摆动方向为0。该方式适用于回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄。至于所述回转角度、变幅角度及伸缩长度，可为实际测量的角度及长度。

一般而言，所述接收装置10还接收开始记录的指令，所述记录控制器20在接收装置10接收到开始记录的指令之后，需判断臂架是否处于正常操作状态，例如对于消防车、泵车而言，需判断承载该臂架的车辆是否调平、有无上车强制、臂架操作是否有效(例如，手柄的摆动幅度是否大于某一预设值)等，在确定臂架处于正常操作状态之后，则可开始进行记录。

本发明的上述臂架运动轨迹记录方式虽可减少所记录的数据，但如果手柄摆动方向维持不变，且存在两路或三路手柄输出时(例如，回转手柄及变幅手柄存在输出，伸缩手柄无输出；或者回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄均存在输出)，仅仅在手柄摆动方向变化时进行记录可能不能使臂架运动轨迹得到较好的保存。图2为本发明提供的记录臂架运动轨迹的设备的操作流程图，如图2所示，优选地，所述记录控制器20还用于在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均未发生变化时执行以下三者中的任意一者：在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的一者的摆动方向为无摆动时，每隔第一预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的二者的摆动方向为无摆动时，每隔第二预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；以及在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均非无摆动时，每隔第三预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

藉此，可在手柄摆动方向发生变化时，先进行一次记录，之后对手柄摆动方向的维持进行定时操作。此时，可分为三种情况，如果存在一路输出，例如变幅手柄存在输出，其余两个手柄不动作，则每隔第二预设时间记录一次；如果存在两路输出，则每隔第一预设时间记录一次；如果存在三路输出，则每隔第三预设时间记录一次。从而，可针对回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均未发生变化的情形，亦进行臂架运动轨迹记录，使得臂架运动轨迹得到较好的保存。

对于臂架运动轨迹而言，不同路数的输出会导致该轨迹的复杂程度不同，例如如果仅存在一路输出，则臂架仅一个变量会发生变化，空间坐标上表现为直线变化；如果存在两路输出，则臂架的运动轨迹会表现为面的变化；如果存在三路输出，则变化最为复杂，臂架会在其工作空间中运动。优选地，所述第二预设时间大于所述第一预设时间，所述第一预设时间大于所述第三预设时间，例如可分别为4秒、2秒及1秒。藉此，可在臂架运动复杂程度较高时，记录的更为频繁一些，既可保证所记录的数据的有效性，亦可保证所记录的臂架运动轨迹的可靠性。

一般而言，所记录的回转角度数据为0-3600的范围，标示0-360度的回转角度；所记录的伸缩长度数据位0-200的范围，标示臂架最小长度至臂架最大长度。优选地，所述记录控制器20还用于将所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度转换至同一量级范围(例如，0-8000)，并记录转换后的回转角度、变幅角度及伸缩长度。藉此，可扩大所记录的数据的量化精度，减少误差。

相应地，本发明还提供了一种记录臂架运动轨迹的方法，该方法包括：接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

其中，该方法还可包括：在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均未发生变化时：在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的一者的摆动方向为无摆动时，每隔第一预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的二者的摆动方向为无摆动时，每隔第二预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；或在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均非无摆动时，每隔第三预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

其中，所述第二预设时间大于所述第一预设时间，所述第一预设时间大于所述第三预设时间。

其中，所述记录臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度包括：将所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度转换至同一量级范围，并记录转换后的回转角度、变幅角度及伸缩长度。

相应地，本发明还提供了一种记录臂架运动轨迹的***，该***包括：上述记录臂架运动轨迹的设备；手柄摆动方向检测装置，与所述接收装置10相连，用于检测所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向；回转角度检测装置，与所述接收装置10相连，用于检测所述臂架的回转角度；变幅角度检测装置，与所述接收装置10相连，用于检测所述臂架的变幅角度；以及伸缩长度检测装置，与所述接收装置10相连，用于检测所述臂架的伸缩长度。

其中，所述回转角度检测装置、变幅角度检测装置以及伸缩长度检测装置可为任意可实现回转角度、变幅角度以及伸缩长度检测的装置，例如，所述回转角度检测装置可为安装于回转机构中的旋转编码器，变幅角度检测装置可为安装于臂架上的倾角传感器，伸缩长度检测装置可为安装于臂架上的拉线传感器。

相应地，本发明还提供了一种工程机械设备，该设备包括上述记录臂架运动轨迹的***。该工程机械设备可包括那些包含臂架的工程机械设备，诸如消防车、起重机、泵车等。

有关上述记录臂架运动轨迹的方法、***以及包括该***的工程机械设备的具体细节及益处，可参阅之前针对记录臂架运动轨迹的方法的描述，于此不再赘述。

根据臂架运动轨迹来控制臂架动作

本发明还提供了一种根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备，该设备包括：读取装置30，用于读取第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录，该记录包括所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；动作执行控制器40，与所述读取装置30相连，用于：比较所述两条运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，并在所述第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向分别与所述下一运动轨迹记录的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向相同时，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值；以及根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作，并在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值时，根据所述下一运动轨迹记录控制所述臂架动作。

所述动作执行控制器40可采用PID控制算法，根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作。例如，就臂架变幅控制为例，以臂架的当前变幅角度作为实际值，以所述第一运动轨迹中记录的变幅角度为目标值，根据该目标值与该实际值与之差作为PID输入，可输出一电流，将该电流输出至对应于变幅机构的比例阀，可使变幅机构动作，使臂架的变幅角度逼近所述目标值，即第一运动轨迹中记录的变幅角度。在变幅角度逼近所述目标值之后(即，误差小于一定值之后)，可跳转至下一记录，并以该记录内的变幅角度作为目标值，执行上述操作，以使臂架进一步动作。对于回转及伸缩的操作，以上述变幅控制相类似，于此不再赘述。

图4为本发明提供的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备的操作流程图。以下结合图4，对上述操作进行具体描述。

首先，根据第一运动轨迹记录中回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，判断存在几路输出。之后，将第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向与下一记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向进行比较。例如，对于三路输出而言，则分别将第一运动轨迹记录中的回转手柄的摆动方向与下一记录中的回转手柄的摆动方向进行比较，将第一运动轨迹记录中的变幅手柄的摆动方向与下一记录中的变幅手柄的摆动方向进行比较，将第一运动轨迹记录中的伸缩手柄的摆动方向与下一记录中的伸缩手柄的摆动方向进行比较，如若均相同，则标记Flag 3，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值均为1000。之后，在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作时，如若臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值(即，1000)时，则跳转至下一记录，并根据该下一记录控制所述臂架动作。

如若存在两路输出，例如伸缩手柄的摆动方向为零，回转手柄及变幅手柄的摆动方向非零，则将第一运动轨迹记录中的回转手柄的摆动方向与下一记录中的回转手柄的摆动方向进行比较，并将第一运动轨迹记录中的变幅手柄的摆动方向与下一记录中的变幅手柄的摆动方向进行比较，如果均相同，则标记Flag 21，确定分别针对回转角度及变幅角度的误差容许值，例如均为200。之后，在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作时，如若臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差以及当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差均小于所确定的对应误差容许值(即，200)时，则跳转至下一记录，并根据该下一记录控制所述臂架动作。在此针对两路输出为回转手柄及变幅手柄的情形进行了说明，两路输出为回转手柄及伸缩手柄的情形以及两路输出为变幅手柄及伸缩手柄的情形于此类似，于此不再赘述。

如若存在一路输出，例如回转手柄的摆动方向为非零，变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向为零，则将第一运动轨迹记录中的回转手柄的摆动方向与下一记录中的回转手柄的摆动方向进行比较，如果相同，则标记Flag 11，确定针对回转角度的误差容许值，例如均为100。之后，在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作时，如若臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差小于所确定的对应误差容许值(即，100)时，则跳转至下一记录，并根据该下一记录控制所述臂架动作。在此针对一路输出为回转手柄的情形进行了说明，一路输出为变幅手柄的情形以及一路输出为伸缩手柄的情形于此类似，于此不再赘述。

藉此，当下一记录的动作与本次记录的动作相同时，可将误差容许值设定得较大，当臂架运动到该误差容许值范围之内即触发下一记录。此时，由于可将误差容许值设置得较大，故输出至比例阀的电流亦较大，臂架的动作不会减缓，而且亦不会改变轨迹的线路，缩短了臂架的调整时间。另外，对于下一记录的动作与本次记录的动作不相同的情形，依旧可按照常规的PID输出及较小的误差容许值来执行，保证控制精度。本发明可在控制臂架动作时，考虑下一记录，对臂架之后的动作进行预先判断，从而缩短了整体的调节时间。

优选地，在所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录中，所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄中存在输出的手柄越多时，所述误差容许值越小。由于存在输出的手柄越多，则表明臂架的运动轨迹越复杂，故设置较小的误差容许值有利于使得臂架的动作与所记录的轨迹高精度一致。

在实际工作中，比例阀的开度及臂架动作存在死区，需要较大的启动电流方可使臂架动作。也就是说，在阀门开度很小时，臂架并不会动作。而且如果执行机构(即，回转机构、变幅机构以及伸缩机构)承受的负载大小和方向以及对应比例阀的开闭特性不同时，对应比例阀所需的启动电流也不相同，也就是说，臂架伸、缩、左转、右转、升、降所需的启动电流可能是不同的。为避开这些死区，需将动作执行控制器40输出至比例阀的电流换算至比例阀开度控制对应的范围内。

优选地，所述动作执行控制器40用于：根据所述臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差，分别输出电流至回转机构、变幅机构以及伸缩机构的比例阀，以控制所述臂架运动，在输入至所述回转机构、变幅机构或伸缩机构的比例阀的电流小于该回转机构、变幅机构或伸缩机构的启动电流时，输入该启动电流至所述比例阀。藉此，可对输出电流的死区进行规避。

需要说明的是，臂架伸、缩、左转、右转、升、降所需的启动电流可通过对多次试验得出，例如在控制臂架左转时，可逐步加大电流，直至臂架可左转为止，促使臂架可左转的电流即为臂架左转的启动电流。

当臂架从回转对中位置顺时针动作一圈时，所记录的回转角度分别为0度及360度，之后再顺时针动作，则回转角度会由360度跳变至0度。如果臂架的当前回转角度为10度，而所述第一运动轨迹记录中的回转角度为350度，此时如果直接根据这两者之差(即，340度)控制臂架动作，则臂架顺时针动作340度，而实际上，臂架应该以逆时针转动20度的方式由10度转动至350度。故，在此情况下需进行调整。

图5为本发明提供的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备的判定回转方向的流程图。优选地，如图5所示，所述动作执行控制器40用于：在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作之前，在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差大于一预设误差时，控制所述臂架以经过回转对中位置的方式回转。该预设误差为大于或等于臂架于两条记录之间所可能转动的最大角度，例如，可为90度(按照之前0-8000的量级范围，90度对应于2000)。如果臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差大于一预设误差，则判断臂架必然经过回转对中位置。例如，如果当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差为负数，且小于-2000，则将设定值设置为：设定值＝设定值+8000，使臂架经回转对中位置逆时针转动；如果当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差为正数，且大于2000，则将设定值设置为：设定值＝设定值-8000，使臂架经回转对中位置顺时针转动。

以臂架当前回转角度为7777、第一运动轨迹记录中的回转角度为222为例，此时设定值222与当前回转角度7777之差小于-2000，则以设定值为222+8000＝8222控制臂架顺时针运动。在臂架的当前回转角度为8000之后，其当前回转角度跳变为0，此时设定值222与当前回转角度0之差将大于-2000，不满足小于-2000的情形，则以设定值为222继续控制臂架顺时针运动。

需要说明的是，本发明的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的方式并不依赖于本发明的上述记录臂架运动轨迹的方法所记录的数据，现有技术中以高速记录方式记录的数据亦是可适用的。另外，上述误差容许值1000、200、100均为回转角度、变幅角度及伸缩长度采用0-8000的量级范围的情况下的示例值。

相应地，本发明还提供了一种根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的方法，该方法包括：读取第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录，该记录包括所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；比较所述两条运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，并在所述第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向分别与所述下一运动轨迹记录的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向相同时，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值；以及根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作，并在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值时，根据所述下一运动轨迹记录控制所述臂架动作。

其中，在所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录中，所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄中存在输出的手柄越多时，所述误差容许值越小。

根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作包括：根据所述臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与及所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差，分别输出电流至回转机构、变幅机构以及伸缩机构的比例阀，以控制所述臂架运动。在输入至所述回转机构、变幅机构或伸缩机构的比例阀的电流小于该回转机构、变幅机构或伸缩机构的启动电流时，输入该启动电流至所述比例阀。

在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作之前，在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差大于一预设误差时，控制所述臂架以经过回转对中位置的方式回转。

相应地，本发明还提供了一种根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的***，该***包括：上述根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备；存储装置，与所述读取装置30相连，用于存储所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录；回转角度检测装置，与所述动作执行控制器40相连，用于检测所述臂架的回转角度；变幅角度检测装置，与所述动作执行控制器40相连，用于检测所述臂架的变幅角度；以及伸缩长度检测装置，与所述动作执行控制器40相连，用于检测所述臂架的伸缩长度。

相应地，本发明还提供了一种工程机械设备，该设备包括上述根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的***。

有关上述根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的方法、***以及包括该***的工程机械设备的具体细节及益处，可参阅之前针对记录臂架运动轨迹的方法的描述，于此不再赘述。

相应地，本发明还提供了一种用于记录臂架运动轨迹并根据该轨迹控制臂架动作的方法、设备、***及工程机械设备，具体细节可为上述记录臂架运动轨迹的设备及方法以及根据该轨迹控制臂架动作的设备及方法。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (21)

1.一种记录臂架运动轨迹的设备，该设备包括：

接收装置，用于接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及

记录控制器，与所述接收装置相连，用于在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述记录控制器还用于在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均未发生变化时执行以下三者中的任意一者：

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的一者的摆动方向为无摆动时，每隔第一预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的二者的摆动方向为无摆动时，每隔第二预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；以及

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均非无摆动时，每隔第三预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述第二预设时间大于所述第一预设时间，所述第一预设时间大于所述第三预设时间。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述记录控制器还用于将所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度转换至同一量级范围，并记录转换后的回转角度、变幅角度及伸缩长度。

5.一种记录臂架运动轨迹的方法，该方法包括：

接收所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，该摆动方向包括无摆动、朝前摆动及朝后摆动；以及

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中任一者的摆动方向发生变化时，记录此时刻所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均未发生变化时：

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的一者的摆动方向为无摆动时，每隔第一预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄中的二者的摆动方向为无摆动时，每隔第二预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；或

在所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向均非无摆动时，每隔第三预设时间，记录所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二预设时间大于所述第一预设时间，所述第一预设时间大于所述第三预设时间。

8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述记录臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度包括：将所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度转换至同一量级范围，并记录转换后的回转角度、变幅角度及伸缩长度。

9.一种记录臂架运动轨迹的***，该***包括：

根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的记录臂架运动轨迹的设备；

手柄摆动方向检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述回转手柄、变幅手柄以及伸缩手柄的摆动方向；

回转角度检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述臂架的回转角度；

变幅角度检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述臂架的变幅角度；以及

伸缩长度检测装置，与所述接收装置相连，用于检测所述臂架的伸缩长度。

10.一种工程机械设备，其特征在于，该设备包括根据权利要求9所述的***。

11.一种根据权利要求5-8中任一项权利要求所述的方法所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备，该设备包括：

读取装置，用于读取第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录，该记录包括所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；

动作执行控制器，与所述读取装置相连，用于：

比较所述两条运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，并在所述第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向分别与所述下一运动轨迹记录的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向相同时，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值；以及

根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作，并在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值时，根据所述下一运动轨迹记录控制所述臂架动作。

12.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，在所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录中，所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄中存在摆动的手柄越多时，所述误差容许值越小。

13.根据权利要求11或12所述的设备，其特征在于，所述动作执行控制器用于：

根据所述臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差，分别输出电流至回转机构、变幅机构以及伸缩机构的比例阀，以控制所述臂架运动，

在输入至所述回转机构、变幅机构或伸缩机构的比例阀的电流小于该回转机构、变幅机构或伸缩机构的启动电流时，输入该启动电流至所述比例阀。

14.根据权利要求11所述的设备，其特征在于，所述动作执行控制器用于：在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作之前，在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差大于一预设误差时，控制所述臂架以经过回转对中位置的方式回转。

15.一种根据权利要求5-8中任一项权利要求所述的方法所记录的运动轨迹控制臂架动作的方法，该方法包括：

读取第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录，该记录包括所述臂架的回转角度、变幅角度及伸缩长度以及回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向；

比较所述两条运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向，并在所述第一运动轨迹记录中的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向分别与所述下一运动轨迹记录的回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄的摆动方向相同时，确定三个分别针对回转角度、变幅角度及伸缩长度的误差容许值；以及

根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作，并在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差均小于所确定的对应误差容许值时，根据所述下一运动轨迹记录控制所述臂架动作。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录中，所述回转手柄、变幅手柄及伸缩手柄中存在摆动的手柄越多时，所述误差容许值越小。

17.根据权利要求15或16所述的方法，其中，

根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作包括：根据所述臂架的当前回转角度与所述第一运动轨迹记录中的回转角度之差、当前变幅角度与所述第一运动轨迹记录中的变幅角度之差、以及当前伸缩长度与及所述第一运动轨迹记录中的伸缩长度之差，分别输出电流至回转机构、变幅机构以及伸缩机构的比例阀，以控制所述臂架运动，

在输入至所述回转机构、变幅机构或伸缩机构的比例阀的电流小于该回转机构、变幅机构或伸缩机构的启动电流时，输入该启动电流至所述比例阀。

18.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在根据所述第一运动轨迹记录控制所述臂架动作之前，在所述第一运动轨迹记录中的回转角度与所述臂架的当前回转角度之差大于一预设误差时，控制所述臂架以经过回转对中位置的方式回转。

19.一种根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的***，该***包括：

根据权利要求11-14中任一项权利要求所述的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备；

存储装置，与所述读取装置相连，用于存储所述第一运动轨迹记录及其下一运动轨迹记录；

回转角度检测装置，与所述动作执行控制器相连，用于检测所述臂架的回转角度；

变幅角度检测装置，与所述动作执行控制器相连，用于检测所述臂架的变幅角度；以及

伸缩长度检测装置，与所述动作执行控制器相连，用于检测所述臂架的伸缩长度。

20.一种工程机械设备，其特征在于，该设备包括根据权利要求19所述的***。

21.一种用于记录臂架运动轨迹并根据该轨迹控制臂架动作的***，该***包括：

根据权利要求1-4中任一项权利要求所述的记录臂架运动轨迹的设备；以及

根据权利要求11-14中任一项权利要求所述的根据所记录的运动轨迹控制臂架动作的设备。

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