一种臂架系统的分区间控制方法、系统及臂架设备技术方案

本发明专利技术提出了一种臂架系统的分区间控制方法、系统及臂架设备，该方法包括以下步骤：根据各个支腿的实际支撑状态，将臂架系统的活动范围划分为多个支撑区间，并确定当臂架系统位于该支撑区间时，臂架系统的各臂节的允许活动范围；检测臂架系统的回转角度以及各臂节的角度和/或伸缩长度；控制各臂节位于每一支撑区间时在允许活动范围内运动，当臂架系统从一个支撑区间回转至另一支撑区间时，根据检测的各臂节的角度和/或伸缩长度判断各臂节是否位于另一支撑区间允许的允许活动范围内，并据此控制臂架系统的回转。该方法不需要时刻计算整车的重心，计算量小，控制出错率低，同时臂架系统在回转时，安全性高。

Subarea control method, system and arm support equipment of arm support system

The invention provides a control method and a jib system partition system and arm device, the method comprises the following steps: according to the actual state of the supporting legs, the scope of activities of division of arm frame system for multiple support interval, and determine when the boom system is located in the support interval, allowing the scope of activities of each arm section of the boom system; rotation angle detection of the boom system and the boom angle and / or stretching length; each arm control section is located at each support interval in allowing movement within the scope of activities, when the boom system from a rotary support interval to another support interval. According to the detection of the angle of the arm section and / or the length of each arm is located to allow the judgment of another support interval allowed within the scope of activities, and then control the arm system of rotary. The method does not need to calculate the center of gravity of the vehicle at any moment. The calculation is small and the control error rate is low. Meanwhile, the boom system is safe when turning.

【技术实现步骤摘要】
一种臂架系统的分区间控制方法、系统及臂架设备
本专利技术涉及建筑工程机械设备领域，更具体而言，涉及一种臂架系统的分区间控制方法、系统及臂架设备。
技术介绍
目前，现有的多折叠臂设备的稳定控制方法都是先实时检测臂架的工作姿态，并实时计算整车的重心位置，并判断整车重心是否在支撑范围内的安全区域，如果因臂架的活动使整车的重心超出安全区域，控制器将控制臂架向安全方向运动。以上控制方式属于事后控制，不能时刻保证多折叠臂设备处于安全工作状态，有意外倾覆的风险，而且多折叠臂设备的所有臂架均需安装姿态检测装置，增大了出错概率，还需要控制系统时刻计算整车的重心，并根据重心及支腿的支撑情况，计算臂架系统是否位于安全区域内，控制系统的运算量大，对控制系统的稳定性及所有传感器的可靠性的要求高，容易出错。同时，臂架系统需要频繁地旋转，在臂架伸缩长度一定的情况下，臂架系统的选择也引起整车重心的变化，因此控制系统需要时刻计算整车的重心，并根据重心及各方位的支撑情况，计算臂架系统是否位于安全区域内，运算量大，出错率高。因此，提出一种运算量少，能时刻保证多折叠臂设备处于安全工作状态的控制方法就显得十分必要。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于，提供一种臂架系统的分区间控制方法、系统及臂架设备，以减少现有臂架设备控制系统的计算量和/或提高臂架系统的安全性。一方面，本专利技术提供了一种臂架系统的分区间控制方法，用于控制由多个支腿支撑的臂架系统，所述臂架系统包括多个臂节，包括以下步骤：步骤102：根据各个支腿的实际支撑状态，将臂架系统的活动范围划分为多个支撑区间，并确定当所述臂架系统位于该支撑区间时，所述臂架系统的各臂节的允许活动范围；步骤104：检测臂架系统的回转角度以及各臂节的角度和/或伸缩长度；步骤106：控制各臂节位于每一支撑区间时在允许活动范围内运动，当所述臂架系统从一个支撑区间回转至另一支撑区间时，根据检测的各臂节的角度和/或伸缩长度判断各臂节是否位于另一支撑区间允许的允许活动范围内，并据此控制臂架系统的回转。作为上述分区间控制方法在一方面的改进，优选地，在步骤102中，各臂节的允许活动范围包括所述臂架系统的至少一个臂节的重心变化范围或/和各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，在步骤106中，根据检测的各臂节的角度和/或伸缩长度计算选定的至少一个臂节的重心变化是否位于另一支撑区间的重心变化范围内，或/和比较检测的各臂节的角度或伸缩长度是否位于另一支撑区间允许的变幅角度或伸缩长度范围内。作为上述分区间控制方法在一方面的改进，优选地，所述臂架系统包括依次连接的第1臂节、第2臂节、……、第N臂节，N为大于1的整数，在步骤102中，各臂节的允许活动范围包括各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，计算第1臂节允许的变幅角度或伸缩长度范围时，假定第2臂节、……、第N臂节位于水平状态或最大伸出状态；计算第2臂节允许的变幅角度或伸缩长度范围时，假定第3臂节、……、第N臂节位于水平状态或最大伸出状态；……；计算第N-1臂节允许的变幅角度或伸缩长度范围时，假定第N臂节位于水平状态或最大伸出状态。作为上述分区间控制方法在一方面的改进，优选地，在步骤106中，依次限制第1臂节、第2臂节、……、第N臂节在允许的变幅角度或伸缩长度范围内运动。作为上述分区间控制方法在一方面的改进，优选地，所述臂架设备包括4个支腿，以4个支腿的支撑点至所述臂架系统的回转中心的连线为分界线，将臂架系统的回转角度范围划分为4个支撑区间。作为上述分区间控制方法在一方面的改进，优选地，相邻两支撑区间的分界线为支撑线，在步骤102中，在支撑线的至少一侧的支撑区间范围内设置安全裕量区间，当所述臂架系统位于安全裕量区间时，选取相邻两支撑区间中各臂节较小的允许活动范围。作为上述分区间控制方法在一方面的改进，优选地，在步骤102中，在支撑线两侧的支撑区间范围内设置安全裕量区间，所述安全裕量区间是以臂架回转中心为中心、以支撑线为其中一边的扇形区域。本专利技术提供的臂架系统的分区间控制方法，通过步骤102，可以根据各个支腿的实际支撑状态，预先计算确定臂架系统在不同的回转角度下，臂架系统的各臂节允许活动范围，可以理解，在各个支腿的支撑状态确定后，其支撑能力也确定，先确定各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，在臂架系统的各臂节动作时，不需要时刻计算整车的重心，只需要比较臂架各臂节的变幅角度或伸缩长度是否位于各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，同时可以控制各臂节的活动范围不超出允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，因此，将现有的事后控制变成了事前控制，可以提高设备的安全性，降低倾翻风险，同时，减少了臂架系统控制过程中的计算量，可靠性和实时性得到提高，控制出错率降低。同时，通过步骤104、步骤106，可以通过角度传感器、拉线传感器等检测装置检测各臂节的变幅角度或伸缩长度，并控制各臂节在允许的变幅角度范围或伸缩长度范围内运动，控制更简单。另外，当各臂节从一个支撑区间回转至另一支撑区间时，通过比较检测的各臂节的角度和/或伸缩长度判断各臂节是否位于另一支撑区间允许的允许活动范围内，可以保证臂架系统从一个支撑区间回转至另外一个支撑区间时的安全性。另一方面，本专利技术还提出了一种臂架控制系统，用于控制由多个支腿支撑的臂架系统，所述臂架系统包括多个臂节，包括：支腿位置检测装置，用于检测各个支腿的伸出长度或/和摆动角度；臂架位置检测装置，用于直接或间接检测各个臂节的俯仰角度或相邻两臂节之间的夹角或相邻两臂节的伸缩长度；臂架回转检测装置，用于检测所述臂架系统的回转角度；执行驱动机构，与所述臂架系统连接，用于驱动所述臂架系统回转以及用于驱动所述臂架系统的各臂节变幅或伸缩动作；控制器，与所述支腿位置检测装置、臂架位置检测装置、臂架回转检测装置及执行驱动机构连接，用于根据所述支腿位置检测装置检测到的各个支腿的实际的伸出长度或/和摆动角度，将臂架系统的活动范围划分为多个支撑区间，并确定当所述臂架系统位于该支撑区间时，所述臂架系统的各臂节的允许活动范围，并用于根据臂架位置检测装置、臂架回转检测装置检测的数据，通过执行驱动机构控制所述臂架系统的各臂节的运动，且用于当所述臂架系统从一个支撑区间回转至另一支撑区间时，根据臂架位置检测装置检测的各臂节的角度和/或伸缩长度判断各臂节是否位于另一支撑区间允许的允许活动范围内，并据此控制臂架系统的回转。作为上述臂架控制系统在一方面的改进，优选地，所述臂架系统包括依次连接的第1臂节、第2臂节、……、第N臂节，N为大于1的整数，所述臂架系统的允许活动范围为各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围；控制器控制所述臂架系统的运动时，依次限制第1臂节、第2臂节、……、第N臂节在允许的变幅角度或伸缩长度范围内运动；所述控制器还用于在相邻两支撑区间的分界线的至少一侧的支撑区间范围内设置安全裕量区间，当所述臂架系统位于安全裕量区间时，选取相邻两支撑区间中各臂节较小的允许活动范围。本专利技术的臂架控制系统，控制器可以根据各个支腿的实际支撑状态，预先计算确定臂架系统在不同的回转角度下，臂架系统的各臂节允许活动范围，可以理解，在各个支腿的支撑状态确定后，其支撑能力也确定，先确定各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种臂架系统的分区间控制方法，用于控制由多个支腿支撑的臂架系统，所述臂架系统包括多个臂节，其特征在于，包括以下步骤：步骤102：根据各个支腿的实际支撑状态，将臂架系统的活动范围划分为多个支撑区间，并确定当所述臂架系统位于该支撑区间时，所述臂架系统的各臂节的允许活动范围；步骤104：检测臂架系统的回转角度以及各臂节的角度和/或伸缩长度；步骤106：控制各臂节位于每一支撑区间时在允许活动范围内运动，当所述臂架系统从一个支撑区间回转至另一支撑区间时，根据检测的各臂节的角度和/或伸缩长度判断各臂节是否位于另一支撑区间允许的允许活动范围内，并据此控制臂架系统的回转。

【技术特征摘要】
1.一种臂架系统的分区间控制方法，用于控制由多个支腿支撑的臂架系统，所述臂架系统包括多个臂节，其特征在于，包括以下步骤：步骤102：根据各个支腿的实际支撑状态，将臂架系统的活动范围划分为多个支撑区间，并确定当所述臂架系统位于该支撑区间时，所述臂架系统的各臂节的允许活动范围；步骤104：检测臂架系统的回转角度以及各臂节的角度和/或伸缩长度；步骤106：控制各臂节位于每一支撑区间时在允许活动范围内运动，当所述臂架系统从一个支撑区间回转至另一支撑区间时，根据检测的各臂节的角度和/或伸缩长度判断各臂节是否位于另一支撑区间允许的允许活动范围内，并据此控制臂架系统的回转。2.根据权利要求1所述的臂架系统的分区间控制方法，其特征在于，在步骤102中，各臂节的允许活动范围包括所述臂架系统的至少一个臂节的重心变化范围或/和各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，在步骤106中，根据检测的各臂节的角度和/或伸缩长度计算选定的至少一个臂节的重心变化是否位于另一支撑区间的重心变化范围内，或/和比较检测的各臂节的角度或伸缩长度是否位于另一支撑区间允许的变幅角度或伸缩长度范围内。3.根据权利要求2所述的臂架系统的分区间控制方法，其特征在于，所述臂架系统包括依次连接的第1臂节、第2臂节、……、第N臂节，N为大于1的整数，在步骤102中，各臂节的允许活动范围包括各臂节允许的变幅角度范围或伸缩长度范围，计算第1臂节允许的变幅角度或伸缩长度范围时，假定第2臂节、……、第N臂节位于水平状态或最大伸出状态；计算第2臂节允许的变幅角度或伸缩长度范围时，假定第3臂节、……、第N臂节位于水平状态或最大伸出状态；……；计算第N-1臂节允许的变幅角度或伸缩长度范围时，假定第N臂节位于水平状态或最大伸出状态。4.根据权利要求3所述的臂架系统的分区间控制方法，其特征在于，在步骤106中，依次限制第1臂节、第2臂节、……、第N臂节在允许的变幅角度或伸缩长度范围内运动。5.根据权利要求1所述的臂架系统的分区间控制方法，其特征在于，所述臂架设备包括4个支腿，以4个支腿的支撑点至所述臂架系统的回转中心的连线为分界线，将臂架系统的回转角度范围划分为4个支撑区间。6.根据权利要求1-5任一项所述的臂架系统的分区间控制方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：石祥，徐国荣，赵雄，张婷婷，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43