CN111943060B - 姿态调整方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种模块化机械臂、吊装***及姿态调整方法，用于解决现有技术中无法对待吊装物件的姿态进行实时调整的问题。本发明提供一种模块化机械臂，包括：安装台和基座，所述基座转动安装在所述安装台上，所述基座上设有驾驶室和控制器；吊臂和第一驱动件，所述吊臂为可伸缩结构，所述吊臂下端铰接安装在所述基座上，所述第一驱动件驱动所述吊臂翻转；承重拉索机构，所述承重拉索机构包括承重拉索、承重拉索驱动件、顶部滑轮组和承重吊钩；姿态调整机构，所述姿态调整机构包括第一姿态调整拉索、第一姿态调整驱动件、第一中部滑轮组和第一姿态调整吊钩。

Description

姿态调整方法

技术领域

本发明涉及吊车领域，特别是涉及一种姿态调整方法。

背景技术

吊车用于各种道路救援作业，现有的吊车结构有两种，一种是直接用履带式底盘，吊臂固定在履带式底盘上，此种结构整车均是专门设计制造，其存在成本高，且容易发生倾倒的问题；还有一种是在汽车底盘上安装机械臂，此种结构的问题在于，机械臂安装在局部，导致汽车底盘部分应力集中，在使用时底盘容易损坏，同时通过汽车底盘的自重作为配重结构，但是汽车用轮胎作为支撑，同时由于减震结构的存在，其容易发生上下浮动，导致吊装时晃动。

同时现有的吊车还存在以下问题，也有对应设计支腿的结构，但是支腿无法适应多种地形，同时支腿无法动态调整，导致使用时可靠性降低；现有的吊车在吊装时无论如何控制，被吊起的物体均会晃动得比较厉害。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种模块化机械臂、吊装***及姿态调整方法，用于解决现有技术中无法对待吊装物件的姿态进行实时调整的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种模块化机械臂，包括：

安装台和基座，所述基座转动安装在所述安装台上，所述基座上设有驾驶室和控制器；

吊臂和第一驱动件，所述吊臂为可伸缩结构，所述吊臂下端铰接安装在所述基座上，所述第一驱动件驱动所述吊臂翻转；

承重拉索机构，所述承重拉索机构包括承重拉索、承重拉索驱动件、顶部滑轮组和承重吊钩，所述顶部滑轮组安装在所述吊臂的可伸缩结构的末端，所述承重拉索绕在所述顶部滑轮组上，所述承重吊钩安装在所述承重拉索上，所述承重拉索驱动件用于拉动所述承重拉索；

姿态调整机构，所述姿态调整机构包括第一姿态调整拉索、第一姿态调整驱动件、第一中部滑轮组和第一姿态调整吊钩，所述第一中部滑轮组安装在所述吊臂的不可伸缩结构上，所述第一姿态调整拉索绕在所述第一中部滑轮组上，所述第一姿态调整吊钩安装在所述第一姿态调整拉索上，所述第一姿态调整驱动件用于拉动所述第一姿态调整拉索。

可选的，所述姿态调整机构还包括第二姿态调整拉索、第二姿态调整驱动件、第二中部滑轮组和第二姿态调整吊钩，所述第二中部滑轮组安装在所述吊臂的不可伸缩结构上，所述第二姿态调整拉索绕在所述第二中部滑轮组上，所述第二姿态调整吊钩安装在所述第二姿态调整拉索上，所述第二姿态调整驱动件用于拉动所述第二姿态调整拉索；

所述承重吊钩、所述第一姿态调整吊钩和所述第二姿态调整吊钩分别和待吊装物件的不同位置配合。

可选的，所述第一中部滑轮组和所述第二中部滑轮组在所述吊臂上的高度不同。

可选的，所述安装台上设有液压支腿，在所述安装台的左右侧均各自设有至少两个所述液压支腿。

可选的，每个所述液压支腿上设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述液压支腿的压力状态，所述压力传感器和所述控制器电性连接。

可选的，所述安装台上设有第一水平仪，所述第一水平仪用于检测所述安装台的倾斜状态，所述第一水平仪和所述控制器电性连接。

可选的，液压支腿底部设有承力座，所述承力座和液压支腿底部通过球头支撑结构连接，所述承力座底部可拆卸连接有托底件；

液压支腿的顶部也通过球头支撑结构连接。

一种吊装***，包括所述的模块化机械臂；

还包括汽车底盘和转动驱动件，所述安装台可拆卸安装在所述汽车底盘上或者固定安装在汽车底盘上，所述转动驱动件用于驱动所述基座转动，所述转动驱动件的输出端竖向活动穿过所述安装台后和所述基座通过花键结构配合；

还包括第二水平仪，所述第二水平仪可拆卸固定在待吊装物件上，所述第二水平仪用于检测所述待吊装物件的倾斜状态，所述第二水平仪和所述控制器通过无线网络连接。

一种姿态调整方法，包括如下步骤：

姿态调整步骤：

用承重吊钩、第一姿态调整吊钩和第二姿态调整吊钩分别和待吊装物件的三个不同位置固定；

当第二水平仪检测到待吊装物件底部向第一姿态调整吊钩方向倾斜时，控制器控制第一姿态调整驱动件伸长所述第一姿态调整拉索；

当第二水平仪检测到待吊装物件底部向第二姿态调整吊钩方向倾斜时，控制器控制第二姿态调整驱动件伸长所述第二姿态调整拉索。

可选的，姿态调整方法还包括如下步骤：

调平步骤：

压力传感器在吊装过程中实时获取各个液压支腿的压力状态；

第一水平仪在吊装过程中实时获取安装台的倾斜状态；

当某个液压支腿压力变小时，

获取安装台的倾斜状态，如果安装台处于压力变小的液压支腿侧向下倾斜状态时，则伸长对应的液压支腿；

如果安装台处于压力变小的液压支腿侧向上倾斜状态时，则伸长位于压力变小的液压支腿的对角线位置的压力变大的液压支腿；

如果安装台处于水平状态，则伸长处于压力变小的液压支腿。

如上所述，本发明的姿态调整方法，至少具有以下有益效果：

在吊装时，承重拉索机构对待吊装物件进行主要承重受力，在吊起过程中待吊装物件会产生晃动，通过第一姿态调整机构的设置，使得其能够对待吊装物件进行姿态调整，使得待吊装物件能够更加稳定减少晃动，待吊装物件减少晃动能够改善安装台的受力情况，使得其更加稳定可靠，不易倾倒。

附图说明

图1显示为本发明的吊装***实施方式一的示意图。

图2显示为本发明的液压支腿另一种实施例的示意图。

图3显示为本发明的吊装***实施方式二的示意图。

图4显示为本发明的吊装***实施方式二吊装时的示意图。

图5显示为本发明的吊装***的控制示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图5。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

以下各个实施例仅是为了举例说明。各个实施例之间，可以进行组合，其不仅仅限于以下单个实施例展现的内容。

请参阅图1，本发明提供一种模块化机械臂的实施例，包括：安装台1、基座10、吊臂2、第一驱动件3、承重拉索机构和姿态调整机构，所述基座10转动安装在安装台1上，所述基座10上设有驾驶室11和控制器；所述吊臂2为可伸缩结构，所述吊臂2下端铰接安装在所述基座10上，所述第一驱动件3驱动所述吊臂2翻转；所述承重拉索机构包括承重拉索41、承重拉索驱动件、顶部滑轮组43和承重吊钩44，所述顶部滑轮组43安装在所述吊臂2的可伸缩结构的末端，所述承重拉索41绕在所述顶部滑轮组43上，所述承重吊钩44安装在所述承重拉索41上，所述承重拉索驱动件用于拉动所述承重拉索41；所述姿态调整机构包括第一姿态调整拉索51、第一姿态调整驱动件、第一中部滑轮组53和第一姿态调整吊钩54，所述第一中部滑轮组53安装在所述吊臂2的不可伸缩结构上，所述第一姿态调整拉索51绕在所述第一中部滑轮组53上，所述第一姿态调整吊钩54安装在所述第一姿态调整拉索51上，所述第一姿态调整驱动件用于拉动所述第一姿态调整拉索51。在吊装时，承重拉索机构对待吊装物件进行主要承重受力，在吊起过程中待吊装物件会产生晃动，通过第一姿态调整机构的设置，使得其能够对待吊装物件进行姿态调整，使得待吊装物件6能够更加稳定减少晃动，待吊装物件6减少晃动能够改善安装台1的受力情况，使得其更加稳定可靠，不易倾倒。

本实施例中，请参阅图3和图4，所述姿态调整机构还包括第二姿态调整拉索55、第二姿态调整驱动件、第二中部滑轮组56和第二姿态调整吊钩57，所述第二中部滑轮组56安装在所述吊臂2的不可伸缩结构上，所述第二姿态调整拉索55绕在所述第二中部滑轮组56上，所述第二姿态调整吊钩57安装在所述第二姿态调整拉索55上，所述第二姿态调整驱动件用于拉动所述第二姿态调整拉索55；所述承重吊钩44、所述第一姿态调整吊钩54和所述第二姿态调整吊钩57分别和待吊装物件6的不同位置配合。待吊装物件6有三处受力点，能够通过三个拉索对待吊装物件6进行提升，其中两个拉索作为姿态调整使用，避免待吊装物件6在提升过程中晃动厉害，影响机械臂和汽车底盘7的稳定性，能够避免倾倒的情况发生。

本实施例中，请参阅图3和图4，所述第一中部滑轮组53和所述第二中部滑轮组56在所述吊臂2上的高度不同。即在待提升物体在空间上受到不同方向，且相互立体交错，其具有更高的姿态控制性能。

本实施例中，所述安装台1上设有液压支腿12，在所述安装台1的左右侧均各自设有至少两个所述液压支腿12。本实施例的液压支腿12的安装结构不做限制，比如可以是直接和安装台1固定，也可以是以下实施例提到的球头支撑结构。

本实施例中，请参阅图1和图2，可选的，液压支腿12底部设有承力座121，所述承力座121和液压支腿12底部通过球头支撑结构120连接，所述承力座121底部可拆卸连接有托底件1211；液压支腿12的顶部也通过球头支撑结构120连接。具体的托底件1211可以如图1所示的平板结构，也可以是如图2所示的筒状结构，在图2的左侧的液压支腿12的托底件1211通过螺纹连接在承力座121底部，托底件1211为筒状结构，且托底件1211的底部为斜口，且底部上固定有防滑齿12111；在图2的右侧的液压支腿12的托底件1211底部为平口结构，其也设有防滑齿12111；通过可拆卸的托底件1211的设计，使得其能够适应不同的地形，比如在路面救援时，地面比较硬且平整则可以采用平板结构的托底件1211，在地面不平整且地面可以破坏的情形下，可以选择图2的托底件1211结构，其能够具有更好的地形适应能力，特别是搭配球头支撑结构120，其能够万向调整，实现更多复杂地形。同时球头结构的设计可以实现非垂直的支撑，比如液压制图层一定角度支撑，其能够适应地面复杂的情况。可选的，每个所述液压支腿12上设有压力传感器122，所述压力传感器122用于检测所述液压支腿12的压力状态，所述压力传感器122和所述控制器电性连接。可选的，所述安装台1上设有第一水平仪，所述第一水平仪用于检测所述安装台1的倾斜状态，所述第一水平仪和所述控制器电性连接。球头结构支撑能够实现液压支腿12的各个角度调整，特别当有支撑台有小幅度倾斜时，能够及时通过调整对应的液压支腿12实现纠正，从而保证安装台1能够处于动态的水平状态，从而保证整个吊装过程的稳定。压力传感器122能够实时知道液压支腿12的受力情况，当液压支腿12的压力变小时表示悬空，悬空时可能上液压支腿12的地面塌陷，也有可能是安装台1发生倾斜，通过第一水平仪的数据进行验证，从而实现对整个安装台1的支撑状态进行判断，从而实现对某个液压支腿12的精准动态调整。

本实施例中，请参阅图3，一种吊装***，包括所述的模块化机械臂；还包括汽车底盘7和转动驱动件71，所述安装台1可拆卸安装在所述汽车底盘7上或者固定安装在汽车底盘上，所述转动驱动件71用于驱动所述基座10转动，转动驱动件71的输出端活动穿过安装台1后可以和基座10花键配合，本实施例中，请参阅图1和图3，安装台1可拆卸安装在汽车底盘7上，基座10通过转动驱动件71驱动，转动驱动件71可以为液压马达，液压马达的输出端和基座10通过花键结构配合，使得安装台1和基座10能够方便安装和拆卸。液压马达固定在汽车底盘7上。还包括第二水平仪61，所述第二水平仪61可拆卸固定在待吊装物件6上，所述第二水平仪61用于检测所述待吊装物件6的倾斜状态，所述第二水平仪61和所述控制器通过无线网络连接。通过第二水平仪61的设置，使得能够实时知道待吊装物件6的倾斜状态，当控制器接收到第二水平仪61的倾斜状态的信息时，控制器控制第一姿态调整驱动件和第二姿态调整驱动件对待吊装物件6进行姿态调整。

以上提到的第一水平仪和第二水平仪61的实现方式还可以通过距离传感器实现，通过在四角位置设置距离传感器，距离传感器测量对应位置和地面的距离，当发生倾斜时，对应的距离发生变化，即可判断起那个位置发生了倾斜，且具体的倾斜状态也可以准确获取。

一种姿态调整方法，包括如下步骤：

姿态调整步骤：

用承重吊钩44、第一姿态调整吊钩54和第二姿态调整吊钩57分别和待吊装物件6的三个不同位置固定；

当第二水平仪61检测到待吊装物件6底部向第一姿态调整吊钩54方向倾斜时，控制器控制第一姿态调整驱动件伸长所述第一姿态调整拉索51；

当第二水平仪61检测到待吊装物件6底部向第二姿态调整吊钩57方向倾斜时，控制器控制第二姿态调整驱动件伸长所述第二姿态调整拉索。

本实施例中，姿态调整方法还包括如下步骤：

调平步骤：

压力传感器122在吊装过程中实时获取各个液压支腿12的压力状态；

第一水平仪在吊装过程中实时获取安装台1的倾斜状态；

当某个液压支腿12压力变小时，

获取安装台1的倾斜状态，如果安装台1处于压力变小的液压支腿12侧向下倾斜状态时，则伸长对应的液压支腿12；

如果安装台1处于压力变小的液压支腿12侧向上倾斜状态时，则伸长位于压力变小的液压支腿12的对角线位置的压力变大的液压支腿12；

如果安装台1处于水平状态，则伸长处于压力变小的液压支腿12。

综上所述，本发明在吊装时，承重拉索机构对待吊装物件6进行主要承重受力，在吊起过程中待吊装物件6会产生晃动，通过第一姿态调整机构的设置，使得其能够对待吊装物件6进行姿态调整，使得待吊装物件6能够更加稳定减少晃动，待吊装物件6减少晃动能够改善安装台1的受力情况，使得其更加稳定可靠，不易倾倒。通过安装台1和汽车底盘7的可拆卸安装，使得其可以和普通汽车底盘7进行配合，不用专门设计对应底盘，同时设置液压支腿12，能减少汽车底盘7应力集中现象。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种姿态调整方法，利用吊装***，吊装***包括：模块化机械臂；

模块化机械臂包括：

安装台和基座，所述基座转动安装在所述安装台上，所述基座上设有驾驶室和控制器；

吊臂和第一驱动件，所述吊臂为可伸缩结构，所述吊臂下端铰接安装在所述基座上，所述第一驱动件驱动所述吊臂翻转；

承重拉索机构，所述承重拉索机构包括承重拉索、承重拉索驱动件、顶部滑轮组和承重吊钩，所述顶部滑轮组安装在所述吊臂的可伸缩结构的末端，所述承重拉索绕在所述顶部滑轮组上，所述承重吊钩安装在所述承重拉索上，所述承重拉索驱动件用于拉动所述承重拉索；

姿态调整机构，所述姿态调整机构包括第一姿态调整拉索、第一姿态调整驱动件、第一中部滑轮组和第一姿态调整吊钩，所述第一中部滑轮组安装在所述吊臂的不可伸缩结构上，所述第一姿态调整拉索绕在所述第一中部滑轮组上，所述第一姿态调整吊钩安装在所述第一姿态调整拉索上，所述第一姿态调整驱动件用于拉动所述第一姿态调整拉索；

所述安装台上设有液压支腿，在所述安装台的左右侧均各自设有至少两个所述液压支腿；

每个所述液压支腿上设有压力传感器，所述压力传感器用于检测所述液压支腿的压力状态，所述压力传感器和所述控制器电性连接；

所述安装台上设有第一水平仪，所述第一水平仪用于检测所述安装台的倾斜状态，所述第一水平仪和所述控制器电性连接；

液压支腿底部设有承力座，所述承力座和液压支腿底部通过球头支撑结构连接，所述承力座底部可拆卸连接有托底件；

液压支腿的顶部也通过球头支撑结构连接；

吊装***还包括汽车底盘和转动驱动件，所述安装台可拆卸安装在所述汽车底盘上或者固定安装在汽车底盘上，所述转动驱动件用于驱动所述基座转动，所述转动驱动件的输出端竖向活动穿过所述安装台后和所述基座通过花键结构配合；

还包括第二水平仪，所述第二水平仪可拆卸固定在待吊装物件上，所述第二水平仪用于检测所述待吊装物件的倾斜状态，所述第二水平仪和所述控制器通过无线网络连接；

其特征在于，

姿态调整方法包括如下步骤：

姿态调整步骤：

用承重吊钩、第一姿态调整吊钩和第二姿态调整吊钩分别和待吊装物件的三个不同位置固定；

当第二水平仪检测到待吊装物件底部向第一姿态调整吊钩方向倾斜时，控制器控制第一姿态调整驱动件伸长所述第一姿态调整拉索；

当第二水平仪检测到待吊装物件底部向第二姿态调整吊钩方向倾斜时，控制器控制第二姿态调整驱动件伸长所述第二姿态调整拉索；

姿态调整方法还包括如下步骤：

调平步骤：

压力传感器在吊装过程中实时获取各个液压支腿的压力状态；

第一水平仪在吊装过程中实时获取安装台的倾斜状态；

当某个液压支腿压力变小时，

获取安装台的倾斜状态，如果安装台处于压力变小的液压支腿侧向下倾斜状态时，则伸长对应的液压支腿；

如果安装台处于压力变小的液压支腿侧向上倾斜状态时，则伸长位于压力变小的液压支腿的对角线位置的压力变大的液压支腿；

如果安装台处于水平状态，则伸长处于压力变小的液压支腿。

2.根据权利要求1所述的姿态调整方法，其特征在于：所述姿态调整机构还包括第二姿态调整拉索、第二姿态调整驱动件、第二中部滑轮组和第二姿态调整吊钩，所述第二中部滑轮组安装在所述吊臂的不可伸缩结构上，所述第二姿态调整拉索绕在所述第二中部滑轮组上，所述第二姿态调整吊钩安装在所述第二姿态调整拉索上，所述第二姿态调整驱动件用于拉动所述第二姿态调整拉索；

所述承重吊钩、所述第一姿态调整吊钩和所述第二姿态调整吊钩分别和待吊装物件的不同位置配合。

3.根据权利要求2所述的姿态调整方法，其特征在于：所述第一中部滑轮组和所述第二中部滑轮组在所述吊臂上的高度不同。

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