臂架末端运动的控制方法、装置、系统、介质及工程机械制造方法及图纸

本发明专利技术涉及机械控制领域，公开了一种臂架末端运动的控制方法、装置、系统、介质及工程机械。其中，所述运动控制方法包括：接收操作者通过控制输入装置输入的针对臂架末端运动的操作指令，其中所述操作指令用于示出操作者对所述控制输入装置的操纵方式；获取在预配置的操纵坐标系上与所述操作指令相匹配的臂架末端运动目标速度矢量，其中所述操纵坐标系被配置为建立所述操纵方式与所述臂架末端运动之间的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系；以及根据所述臂架末端运动目标速度矢量，控制所述臂架末端运动。本发明专利技术通过设计了操纵坐标系，建立操作者的操纵方式与臂架末端运动之间的关联，使得操纵直观方便。使得操纵直观方便。使得操纵直观方便。

【技术实现步骤摘要】
臂架末端运动的控制方法、装置、系统、介质及工程机械


[0001]本专利技术涉及机械控制领域，具体地，涉及一种臂架末端运动的控制方法、装置、系统、介质及工程机械。

技术介绍

[0002]目前，例如泵车的工程机械在作业时，一般需要操作臂架，使臂架末端沿布料轨迹进行布料。但是，臂架末端的轨迹运动往往需要人或者控制器通过操纵每一节臂来间接实现，操作复杂，且使得操纵臂架末端的轨迹运动并不直观。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种臂架末端运动的控制方法、装置、系统、介质及工程机械，用于至少部分地解决上述技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术提供一种臂架末端的运动控制方法，包括：接收操作者通过控制输入装置输入的针对臂架末端运动的操作指令，其中所述操作指令用于示出操作者对所述控制输入装置的操纵方式；获取在预配置的操纵坐标系上与所述操作指令相匹配的臂架末端运动目标速度矢量，其中所述操纵坐标系被配置为建立所述操纵方式与所述臂架末端运动之间的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系；以及根据所述臂架末端运动目标速度矢量，控制所述臂架末端运动。
[0005]优选地，所述操作指令包括用于反映所述操纵方式的以下数据：针对所述控制输入装置的方向操作数据以及相应方向上的开度操作数据。
[0006]并且，所述操纵坐标系被配置为：以所述臂架末端为原点；以所述臂架末端的三组相对运动方向形成三个轴，且该三组相对运动方向被配置为与所述方向操作数据所示出的针对所述控制输入装置的三组不同方向操作相对应；以及针对所述三个轴，将各轴对应的所述开度操作数据基于预设比例关系转换为该轴上的坐标数据，以使得所述臂架末端运动目标速度矢量在所述操作坐标系上的模能够表示所述臂架末端的运动速度。
[0007]优选地，所述方向操作数据被配置为示出针对所述控制输入装置的以下三组不同方向操作：前后方向操作、左右方向操作和上下方向操作。
[0008]优选地，所述臂架末端的三组相对运动方向与所述方向操作数据所示出的针对所述控制输入装置的三组不同方向操作之间的对应关系被配置为：所述前后方向操作分别对应于所述臂架末端的延展方向和收缩方向；所述左右方向操作分别对应于臂架所在的竖直平面的左侧方向和右侧方向；以及所述上下方向操作分别对应于所述臂架末端的升高方向和降低方向。
[0009]优选地，所述操纵坐标系为直角坐标系形式或柱坐标系形式，且所述直角坐标系形式适用于控制所述臂架末端进行直线运动，而所述柱坐标系形式适用于控制所述臂架末端进行弧线运动。
[0010]优选地，针对所述直角坐标系形式，所述运动控制方法还包括：将所述操纵坐标系
预存为不随臂架末端位置实时更新的固定操纵坐标系；判断当前的所述臂架末端运动目标速度矢量是否为零矢量。若否，则采用所述固定操作坐标系，否则立即或经延时后将所述固定操纵坐标系更新为当前的操纵坐标系。
[0011]另一方面，本专利技术还提供一种臂架末端的运动控制装置，包括：接收模块，用于接收操作者通过控制输入装置输入的针对臂架末端运动的操作指令，其中所述操作指令用于示出操作者对所述控制输入装置的操纵方式；计算模块，用于获取在预配置的操纵坐标系上与所述操作指令相匹配的臂架末端运动目标速度矢量，其中所述操纵坐标系被配置为建立所述操纵方式与所述臂架末端运动之间的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系；以及控制模块，用于根据所述臂架末端运动目标速度矢量，控制所述臂架末端运动。
[0012]优选地，所述操作指令包括用于反映所述操纵方式的以下数据：针对所述控制输入装置的方向操作数据以及相应方向上的开度操作数据。
[0013]并且，所述操纵坐标系被配置为：以所述臂架末端为原点；以所述臂架末端的三组相对运动方向形成三个轴，且该三组相对运动方向被配置为与所述方向操作数据所示出的针对所述控制输入装置的三组不同方向操作相对应；以及针对所述三个轴，将各轴对应的所述开度操作数据基于预设比例关系转换为该轴上的坐标数据，以使得所述臂架末端运动目标速度矢量在所述操作坐标系上的模能够表示所述臂架末端的运动速度。
[0014]优选地，在所述操纵坐标系为直角坐标系形式时，所述运动控制装置还包括坐标系保持模块，在将所述操纵坐标系预存为不随臂架末端位置实时更新的固定操纵坐标系的情况下，该坐标系保持模块被配置为：判断当前的所述臂架末端运动目标速度矢量是否为零矢量。若否，则采用所述固定操作坐标系，否则立即或经延时后将所述固定操纵坐标系更新为当前的操纵坐标系。
[0015]另一方面，本专利技术还提供一种臂架末端的运动控制装置，包括：存储器，其存储有能够在处理器上运行的程序；以及所述处理器，其被配置为执行所述程序时实现上述任意的臂架末端的运动控制方法。
[0016]另一方面，本专利技术还提供一种臂架末端的运动控制系统，包括：控制输入装置，用于采集操作者的操作动作以生成针对臂架末端运动的操作指令，其中所述操作指令用于示出操作者对所述控制输入装置的操纵方式；上述任意所述的运动控制装置，用于从所述控制输入装置接收所述操作指令，并获取在预配置的操纵坐标系上与所述操作指令相匹配的臂架末端运动目标速度矢量，以及根据所述臂架末端运动目标速度矢量来控制所述臂架末端运动，其中所述操纵坐标系被配置为建立所述操纵方式与所述臂架末端运动之间的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系；以及控制执行装置，用于响应于所述运动控制装置对所述臂架末端运动的控制，对臂架姿态进行调整。
[0017]优选地，所述控制输入装置包括以下任意一者：单摇杆输入装置，其被配置为响应于操作者的上下拨动操作、左右拨动操作和顺逆旋转操作而分别示出三组方向操作；三拨杆输入装置，其被配置为每一拨杆对应一组方向操作；摇杆和拨杆的组合输入装置，其中摇杆部分被配置为响应于操作者的上下拨动操作和左右拨动操作而分别示出三组方向操作中的两组方向操作，而拨杆部分被配置为对应该三组方向操作中的剩余一组方向操作；以及双摇杆输入装置，其中第一摇杆被配置为响应于操作者的上下拨动操作和左右拨动操作
而分别示出三组方向操作中的两组方向操作，而第二摇杆被配置为响应于操作者的上下拨动操作或左右拨动操作而示出三组方向操作中的剩余一组方向操作。
[0018]另一方面，本专利技术还提供一种工程机械，所述工程机械包括根据上述的臂架末端的运动控制系统。
[0019]另一方面，本专利技术还提供一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述任意的运动控制方法。
[0020]通过上述技术方案，本专利技术的臂架末端的运动控制方法设计了操纵坐标系，进而建立操作者的操纵方式与臂架末端运动之间的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系，使得操作者无需做过多思考和变换，操纵直观方便。
[0021]本专利技术的其它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
[0022]附图是用来提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种臂架末端的运动控制方法，其特征在于，所述运动控制方法包括：接收操作者通过控制输入装置输入的针对臂架末端运动的操作指令，其中所述操作指令用于示出操作者对所述控制输入装置的操纵方式；获取在预配置的操纵坐标系上与所述操作指令相匹配的臂架末端运动目标速度矢量，其中所述操纵坐标系被配置为建立所述操纵方式与所述臂架末端运动之间的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系；以及根据所述臂架末端运动目标速度矢量，控制所述臂架末端运动。2.根据权利要求1所述的臂架末端的运动控制方法，其特征在于，所述操作指令包括用于反映所述操纵方式的以下数据：针对所述控制输入装置的方向操作数据以及相应方向上的开度操作数据；并且，所述操纵坐标系被配置为：以所述臂架末端为原点；以所述臂架末端的三组相对运动方向形成三个轴，且该三组相对运动方向被配置为与所述方向操作数据所示出的针对所述控制输入装置的三组不同方向操作相对应；以及针对所述三个轴，将各轴对应的所述开度操作数据基于预设比例关系转换为该轴上的坐标数据，以使得所述臂架末端运动目标速度矢量在所述操作坐标系上的模能够表示所述臂架末端的运动速度。3.根据权利要求2所述的臂架末端的运动控制方法，其特征在于，所述方向操作数据被配置为示出针对所述控制输入装置的以下三组不同方向操作：前后方向操作、左右方向操作和上下方向操作。4.根据权利要求3所述的臂架末端的运动控制方法，其特征在于，所述臂架末端的三组相对运动方向与所述方向操作数据所示出的针对所述控制输入装置的三组不同方向操作之间的对应关系被配置为：所述前后方向操作分别对应于所述臂架末端的延展方向和收缩方向；所述左右方向操作分别对应于臂架所在的竖直平面的左侧方向和右侧方向；以及所述上下方向操作分别对应于所述臂架末端的升高方向和降低方向。5.根据权利要求1所述的臂架末端的运动控制方法，其特征在于，所述操纵坐标系为直角坐标系形式或柱坐标系形式，且所述直角坐标系形式适用于控制所述臂架末端进行直线运动，而所述柱坐标系形式适用于控制所述臂架末端进行弧线运动。6.根据权利要求5所述的臂架末端的运动控制方法，其特征在于，针对所述直角坐标系形式，所述运动控制方法还包括：将所述操纵坐标系预存为不随臂架末端位置实时更新的固定操纵坐标系；判断当前的所述臂架末端运动目标速度矢量是否为零矢量，若否，则采用所述固定操作坐标系，否则立即或经延时后将所述固定操纵坐标系更新为当前的操纵坐标系。7.一种臂架末端的运动控制装置，其特征在于，所述运动控制装置包括：接收模块，用于接收操作者通过控制输入装置输入的针对臂架末端运动的操作指令，其中所述操作指令用于示出操作者对所述控制输入装置的操纵方式；计算模块，用于获取在预配置的操纵坐标系上与所述操作指令相匹配的臂架末端运动目标速度矢量，其中所述操纵坐标系被配置为建立所述操纵方式与所述臂架末端运动之间
的关联，且该操纵坐标系与所述臂架末端保持固定的空间关系；以及控制模块，用于根据所述臂架末端运动目标速度矢量，控制所述臂架末端运动。8.根据权利要求7所述的臂架末端的运动控制装置，其特征在于，所述操作指令包括用于反...

【专利技术属性】
技术研发人员：佟祥伟，尹君，符伟杰，曾中炜，聂一彪，
申请(专利权)人：中联重科股份有限公司，
类型：发明
国别省市：