智能臂空间运动控制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种智能臂空间运动控制方法及装置，该方法包括：接收各角度传感器感测及发送的智能臂处于当前位置时各节臂架与水平面之间的夹角，并接收遥控器发送的运动指令；计算智能臂从当前位置运动到目标位置时的坐标改变量；并确定约束条件，再根据预设的优化算法，结合各臂架动作能力和/或遥控器的手柄开度变化确定智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差；根据转台旋转角度控制智能臂转台的运动，以及根据相邻两节臂架之间夹角的角度差控制智能臂臂架的运动。本发明专利技术提供的控制方法能避免智能臂架空间运动时臂架油缸出现速度突变和/或避免智能臂架空间运动时大油缸急速换向造成的臂架末端抖动的现象。

【技术实现步骤摘要】
智能臂空间运动控制方法及装置
本专利技术涉及智能臂控制
，特别涉及智能臂空间运动控制方法及装置。
技术介绍
目前，对于混凝土泵车臂架的控制，基本上采取单个遥控手柄控制单个臂架或者转台。一般来说，操作者将混凝土从泵车料斗中输送到楼盘的随意位置，然后由工人将混凝土均匀摊铺开，虽然相比人工运输混凝土节省了大量人力物力，但还是存在着繁重的劳动，一方面泵车操作者需注意泵车臂架姿态，考虑操作的正确性，误操作易导致臂架撞上障碍物；若动作臂架幅度过大，对臂架末端软管下的搀扶者也会带来伤害。另一方面工人摊铺混凝土也很麻烦。在此背景下，泵车操作者希望有一种简单的操作方式来实现混凝土的典型工况均匀布料，泵车制造者也希望制造出更高性能的混凝土泵车，为其扩大市场占有率，由此，智能臂架技术应运而生。混凝土泵车臂架(如智能臂)在三维空间的坐标(XYZ)可以如图1所示，该三维空间的确定方式可以如下：在泵车臂架可达的空间内，以泵车转台与第1节臂架始端铰接处作为坐标原点，以车身的料斗方向为x正半轴，以垂直于车身的方向为y轴正半轴，根据笛卡尔坐标系右手定则，可确定z轴；h表示垂足。当然，根据实际需要可以以其他的点为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能臂空间运动控制方法，应用于具有n节臂架的智能臂，其中所述n大于等于2，其特征在于，所述智能臂空间运动控制方法包括：接收各角度传感器感测及发送的所述智能臂处于当前位置时各节臂架与水平面之间的夹角，并接收用于控制所述智能臂运动的遥控器发送的运动指令；根据所述各节臂架与水平面之间的夹角、所述智能臂各节臂架的长度及所述运动指令计算所述智能臂从当前位置运动到目标位置时的坐标改变量；并根据所述坐标改变量确定约束条件，再根据预设的优化算法，同时结合各臂架动作能力和/或所述遥控器的手柄开度变化确定所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差；根据所述运动指令确定转台旋...

【技术特征摘要】
1.一种智能臂空间运动控制方法，应用于具有n节臂架的智能臂，其中所述n大于等于2，其特征在于，所述智能臂空间运动控制方法包括：接收各角度传感器感测及发送的所述智能臂处于当前位置时所述智能臂的各节臂架与水平面之间的夹角，并接收用于控制所述智能臂运动的遥控器发送的运动指令；根据所述各节臂架与水平面之间的夹角、所述各节臂架的长度及所述运动指令计算所述智能臂从当前位置运动到目标位置时的坐标改变量；并根据所述坐标改变量确定约束条件，再根据预设的优化算法，同时结合各节臂架动作能力和/或所述遥控器的手柄开度变化确定所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差；根据所述运动指令确定转台旋转角度，并根据所述转台旋转角度控制智能臂转台的运动，以及根据所述相邻两节臂架之间夹角的角度差控制所述各节臂架的运动。2.根据权利要求1所述智能臂空间运动控制方法，其特征在于，所述优化算法以使所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差的平方和最小为优化目标，所述优化目标表示为：其中，系数Ki根据所述智能臂第i节臂架动作能力及所述遥控器的手柄开度变化确定；在i>1时Δθi为第i-1节臂架与第i节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差；Δθ1为第1节臂架与水平面之间夹角在当前位置与目标位置时的变化量。3.根据权利要求2所述智能臂空间运动控制方法，其特征在于，所述“结合各节臂架动作能力确定所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差”的步骤包括：根据预设的所述各节臂架之间夹角的最大值及最小值，判断所述智能臂在目标位置时各节臂架之间夹角是否在对应的所述最小值与所述最大值之间的范围内；将臂架之间夹角处于对应的所述最小值与所述最大值之间的范围外的臂架对应的系数Ki确定为零，并重新确定所述智能臂中其他节臂与其相邻臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差。4.根据权利要求2所述智能臂空间运动控制方法，其特征在于，所述“结合各节臂架动作能力确定所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差”的步骤还包括：根据预设的转台角度的最大值及最小值，判断所述转台旋转角度是否在所述转台角度的最小值与所述转台角度的最大值之间的范围内；在所述转台旋转角度位于所述转台角度的最小值与所述转台角度的最大值之外的范围时，停止所述各节臂架的动作。5.根据权利要求3所述智能臂空间运动控制方法，其特征在于，所述“结合各节臂架动作能力确定所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差”的步骤还包括：将臂架之间夹角处于对应的所述各节臂架之间夹角的最小值与最大值之间的范围内且位于预设的增速范围内的臂架对应的系数Ki减小，将臂架之间夹角处于对应的所述最小值与所述最大值之间的范围内且位于预设的减速范围内的臂架对应的系数Ki增大。6.根据权利要求2-5中任一项所述智能臂空间运动控制方法，其特征在于，所述“结合所述遥控器的手柄开度变化确定所述智能臂的相邻两节臂架之间的夹角在所述智能臂处于当前位置与目标位置时的角度差”的步骤包括：比较预存的手柄开度值与所述遥控器的手柄的当前开度值；在所述预存的手柄开度值与所述遥控器的手柄的当前开度值的差值...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建明，曾启，贾剑峰，
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