【技术实现步骤摘要】
本发 明涉及双臂工程机械领域，具体来说，面向双臂工程机械的属具位置操控方法及自避碰监控方法，适用于所有具有主副二节臂形式工作臂的工程机械。
技术介绍
当前，工程机械的应用范围变得越来越多样化，包括灾害救助、垃圾回收、危险物处理等领域。在这些应用当中通常面临着多种多样复杂而纤细的作业要求。典型的有对建筑坍塌物剪切、破碎和分离作业，对碎石泥土的抓取、清理和转移等等作业。现阶段普遍采用的方法是通过在工程机械的单工作臂末端更换不同的操作属具来完成不同种类的作业任务。典型的属具包括抓斗、液压剪、破碎锤、钻具、扩张器等。然而过多频繁地更换属具会以牺牲作业效率为代价。另外有些任务通过单操作臂是无法完成的，例如从一个扁平的坍塌墙体下拉出压在下面的物体；抓住一个大型物体对其进行切割分解；折弯一个长条型物体等操作任务。因此，工程机械可以采用双工作臂的配置形式，并分别在其末端安装标准工作属具并以协调配合的方式来完成绝大多数任务，同时在必要时从工程机械车体属具工具库内更换选配其他属具来辅助完成其他任务。传统的单工作臂工程机械通常采用关节操控模式，即驾驶室中的控制手柄的每个运动自由度仅控制工作臂的一个关节运动。这种操控方式对于关节较少的单工作臂工程机械而言是简单实用的。然而，双臂工程机械的关节数目增多，采用传统的关节操控模式容易增加操作人员的认知负担并且降低其使用的工作效率，存在一定的弊端。
技术实现思路
为了解决现有关节操控模式对双臂多关节工程机械操作的不足，本专利技术提供一种属具位置操控方法以及自避碰监控方法。通过本专利技术直感式的属具位置操控方法，可有效提高其操作完成任务的效率...
【技术保护点】
一种面向双臂工程机械的属具位置操控方法，其特征在于：通过下述步骤实现：步骤1：通过人机接口设备向主控制器发送左工作臂和/或右工作臂中属具运动信息矢量信号，包括属具运动方向与运动速率；步骤2：实时获取左工作臂和/或右工作臂中各铰接臂间的铰接轴转动角度，包括铰接臂的左右摆动角度和/或上下变幅角度；步骤3：获得左工作臂和/或右工作臂中各铰接臂的转动角速度；将步骤1中接收的左工作臂或右工作臂中属具运动信息矢量信号，转换为属具与铰接臂铰接轴中心点在基座标系下的运动信息矢量表达；所述基座标系原点位于双臂工程机械中左工作臂或右工作臂中相对于工程机械位置固定的一个铰接轴上，基坐标系的x轴正方向朝向工程机械的正前方，y轴正方向沿工程机械水平向左，z轴正方向为竖直向上；并且根据步骤2中左工作臂或右工作臂当前时刻各铰接臂的转动角度矢量，得到各铰接臂转动角速度；步骤4:属具的运动控制；根据得到的各铰接臂转动角速度，控制左工作臂或右工作臂中的各铰接臂进行协调地转动，从而使属具按照人机接口设备输入的属具运动矢量信息进行运动。
【技术特征摘要】
1.一种面向双臂工程机械的属具位置操控方法，其特征在于通过下述步骤实现 步骤I:通过人机接口设备向主控制器发送左工作臂和/或右工作臂中属具运动信息矢量信号，包括属具运动方向与运动速率； 步骤2 :实时获取左工作臂和/或右工作臂中各铰接臂间的铰接轴转动角度，包括铰接臂的左右摆动角度和/或上下变幅角度； 步骤3 :获得左工作臂和/或右工作臂中各铰接臂的转动角速度； 将步骤I中接收的左工作臂或右工作臂中属具运动信息矢量信号，转换为属具与铰接臂铰接轴中心点在基座标系下的运动信息矢量表达；所述基座标系原点位于双臂工程机械中左工作臂或右工作臂中相对于工程机械位置固定的一个铰接轴上，基坐标系的X轴正方向朝向工程机械的正前方，y轴正方向沿工程机械水平向左，z轴正方向为竖直向上；并且根据步骤2中左工作臂或右工作臂当前时刻各铰接臂的转动角度矢量，得到各铰接臂转动角速度； 步骤4:属具的运动控制； 根据得到的各铰接臂转动角速度，控制左工作臂或右工作臂中的各铰接臂进行协调地转动，从而使属具按照人机接口设备输入的属具运动矢量信息进行运动。2.如权利要求I所述一种面向双臂工程机械的属具位置操控方法，其特征在于所述步骤I中人机接口设备由操控手柄A与操控杆手柄B构成,操控手柄A与操控手柄B结构相同，由主手柄与两个辅手柄构成，主手柄具有前和/或后和/或左和/或右移动以及逆时针和/或顺时针旋转的运动方式，两个小手柄均具有前和/或后和/或左和/或右移动的运动方式。3.如权利要求2所述一种面向双臂工程机械的操控方法，其特征在于所述操控手柄A或操控杆手柄B中主手柄用来向主控制器输入左工作臂或右工作臂属具运动信息矢量信号，主手柄前、后、左、右移动，分别对应向主控制器输入属具前、后、左、右运动方向信号以及各个方向上的速率信号；主手柄逆时针、顺时针旋转，对应向主控制器输入属具上、下运动方向信号以及各个方向上的速率信号；两个副手柄安装在主手柄上部左右两侧，用来控制属具的运动，其中，一个副手柄用来控制属具的朝向，上、下、左、右移动对应属具下变幅、上变幅、左摆、右摆；另一副手柄用来控制属具的动作，上、下、左、右移动对应属具合拢、打开、逆时针旋转、顺时针旋转。4.如权利要求2所述一种面向双臂工程机械的操控方法，其特征在于所述操作手柄A与操控手柄B的各个动作通过能动按钮进行锁定与解锁。5.如权利要求I所述一种面向双臂工程机械的操控方法，其特征在于所述步骤2中，所述左工作臂与右工作臂中各铰接臂的左右摆动角度或上下变幅角度正负方向相同 其中，左工作臂或右工作臂中铰接臂的左右摆动角度为铰接臂在水平方向上左右摆动的角度；当左工作臂或右工作臂朝向工程机械正前方时，左右摆动角度为0° ;此时若铰接臂绕左右摆动关节轴做逆时针方向旋转，则左右摆动角度大于0° ;若铰接臂绕左右摆动关节轴做顺时针方向旋转，则左右摆动角度小于0° ； 左工作臂或右工作臂中铰接臂的上下变幅角度为铰接臂在垂直方向上的变幅角度；当具有上下变幅角度的铰接臂a相邻的前一铰接臂不具有上下变幅角度时，则铰接臂a处于水平状态时，上下变幅角度为0° ;此时若铰接臂a绕上下变幅关节轴向上转动，则上下变幅角度大于0° ;若铰接臂a绕上下变幅关节轴向下转动，则上下变幅角度小于0° ;当具有上下变幅角度的铰接臂a相邻的前一铰接臂具有上下变幅角度时，则铰接臂a轴线与相邻的前一铰接臂轴线共线时，铰接臂a的上下变幅角度为0° ;此时若铰接臂a绕上下变幅关节轴向上转动，则上下变幅角度大于0° ;若铰接臂a绕上下变幅关节轴向下转动，则上下变幅角度小于0°。6.如权利要求I所述一种面向双臂工程机械的自避碰监控方法，其特征在于通过下述步骤实现 步骤一实时获取左工作臂与右工作臂中各铰接臂的铰接轴转动角度，包括铰接臂的左右摆动角度和/或上下变幅角度；并且实时获取左工作臂与右工作臂中属具的各铰接轴的转动角度，包括属具的左右摆动角度和/或属具的上下变幅角度； 步骤二 获得左工作臂与右工作臂中各铰接臂间的铰接轴以及属具中各铰接轴中心点坐标； 建立基坐标系，基座标原点位于双臂工程机械中左工作臂或右工作臂中相对于工程机械位置固定的一个铰接轴上，基坐标系的X轴正方向朝向工程机械的正前方，y轴正方向沿工程机械水平向左，z轴正方向为竖直向上；由此根据步骤一中得到的左工作臂与右工作臂中各铰接臂的转动角度，获得左工作臂与右工作臂中各铰接臂铰接轴以及属具的各铰接轴中心点坐标； 上述若以右工...
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