用于经由多个单独速度可控的驱动单元来控制移动底盘组件、特别是设置有履带底盘的移动传送桥系统的移动的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于激活和控制至少一个移动履带系统(10)、特别是移动履带传送系统形式的移动履带系统的多个底盘/移动系统(4、11)的方法，该多个底盘/移动系统彼此机械解耦，并且能够分别围绕竖直轴线(z1)彼此独立地枢转，并且能够彼此独立地定向和被驱动，其中，每个底盘/移动系统能够被单独控制，其中，该底盘/移动系统彼此依赖地被控制，使得能够设定以下单独的移动特性中的至少两个，以便针对每个底盘/移动系统单独地指定整个移动履带系统的绝对移动：移动路径、瞬间定向、速度，至少包括移动特性

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于经由多个单独速度可控的驱动单元来控制移动底盘组件、特别是设置有履带底盘的移动传送桥系统的移动的方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种用于经由多个单独速度可控的驱动单元来控制移动底盘组件、特别是具有至少三个或四个履带底盘的履带系统或移动传送桥系统的的移动的方法和装置。特别地，本专利技术涉及根据各个独立的或选择性的权利要求的前序部分的方法和装置。

技术介绍

[0002]具有用于在多个单独底盘上支撑上部结构的多个驱动单元的底盘组件必须满足关于上部结构的机械应力和安全相关支撑的高要求。然而，这种组件还意图适于在崎岖地形上移动，或者至少针对尽可能自由地可变选择的移动路径是可控的。特别是，在松散材料的材料流动和材料处理
，这些要求涉及大尺寸，并且因此待管理的力和载荷可以变得非常大。这种组件还可能必须在下垫面上移动，该下垫面让位、以浮动方式安装或者其性质随地点而变化很大。还必须能够以开环和闭环的方式相应安全地和可靠地控制整个组件的移动，并且适应当时的情况，即使当下垫面具有不可预见的性质时，例如下垫面让位或者组件在非计划方向上进行或需要不可预见的移位时。
[0003]根据一些应用，履带或双履带用于底盘。替代地，使用许多不为履带形式的单独的驱动单元或车轮。
[0004]到目前为止，这种底盘的移动的激活和控制不可能以特别灵活的方式实现。移动路径和移动的可变性常常受到极大的限制。
[0005]在以下出版物中，描述了与移动控制有关的一些原理：
[0006]P.Morin，C.Samson：Motion Control of Wheeled Mobile Robots(轮式移动机器人的运动控制)，INRIA，06902Sophia
‑
Antipolis Cedex，法国，2007年8月；出版于：Springer Handbook of Robotics(Springer机器人手册)，ISBN 978
‑3‑
540
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30301
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5；2008。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种方法和装置，该方法和装置具有在开始时描述的特征，由此特别是在底盘具有履带的情况下，能够提高特别是甚至非常大和笨重的底盘组件的移动自由度和可变性。特别地，本专利技术的目的是允许包括可以彼此独立地定向的至少两个、三个或四个底盘的系统以灵活且稳健的方式移位。
[0008]该目的通过根据独立专利权利要求的方法和装置来实现。在从属权利要求中阐述了有利的示例性实施例。
[0009]根据本专利技术，该目的特别是通过适于运输待传送的材料的移动传送桥系统来实现，该移动传送桥系统具有桥，该桥具有沿着主延伸轴线的传送带，其中，桥布置在能够分别围绕竖直轴线枢转的多个底盘系统上，移动传送桥系统此外还具有散布系统，其中，待传
送的材料能够通过散布系统在传送带上从桥运输到卸载装置上，其中，散布系统通过能够围绕竖直轴线枢转的至少一个移动系统与桥解耦，以用于在下垫面上移动，其中，散布系统包括至少两个承载系统，该至少两个承载系统分别具有至少一个移动系统以便使散布系统在下垫面上移动，其中，每个承载系统布置在散布系统上使得至少两个移动系统侧向包围桥的主延伸轴线，或者其中，每个承载系统布置在散布系统上使得相应的承载系统的至少一个移动系统相对于桥的主延伸轴线布置在一侧上，其中，移动传送桥系统具有开环/闭环控制装置，开环/闭环控制装置耦合到底盘系统和移动系统，并且适于单独激活至少三个底盘和移动系统中的每一个，并且适于单独地设定以下单独的移动特性中的至少两个并且对其彼此依赖地进行控制：相应的底盘/移动系统的移动路径、瞬间定向、速度。这针对各种各样的操作情况和移动要求提供了特别大的可变性和灵活性。已经发现，对单独的甚至一个底盘/移动系统的单独激活和控制也使得可以使整个结构上的应力最小化。尤其是，可以容易地实现对整个系统的计算机辅助控制，特别是无需使用现场人员(仅“通过电线”检查移动路径)。特别地，可以实现仅基于运动学的控制概念，特别是参考单独的前进速度。在这种情况下，控制可以特别地基于平面、准静态移动的动力学。
[0010]传送桥系统的单独的机械部件例如可以如在公开DE 10 2017 216 389A1中所述的那样设计。单独的底盘/移动系统可以分别具有履带底盘，并且一起形成特别是具有履带对和/或双履带对的多履带底盘系统。
[0011]根据本专利技术的开环/闭环控制概念的实现不限于传送桥系统。相反，本专利技术还可以应用于具有多个能够被单独激活的底盘的大量不同组件或设备项目。
[0012]根据本专利技术，上述目的相应地还特别地通过一种移动履带系统来实现，该移动履带系统布置在能够分别围绕竖直轴线枢转的多个底盘系统和/或移动系统上，其中，每个底盘系统和每个移动系统具有至少一个特别是具有双履带的履带底盘，其中，底盘和移动系统能够针对其定向彼此独立地定向并且独立于履带系统的上部结构定向，以限定履带系统的移动路径，其中，移动履带系统具有开环/闭环控制装置，该开环/闭环控制装置耦合到底盘系统和移动系统，并且适于单独激活底盘和移动系统中的每一个，并且适于单独地设定以下单独的移动特性中的至少两个并对其彼此依赖地进行控制：相应的底盘/移动系统的移动路径、瞬间定向、速度。这产生了上述优点。特别地，根据本专利技术的概念可以可选地应用于材料处理装置或没有材料处理任务的设备项目。移动履带系统特别地具有至少三个或四个移动系统。移动履带系统执行例如特别是用于松散材料的材料处理功能，或者可选地执行纯物流功能。
[0013]根据一个示例性实施例，总共设置至少四个底盘/移动系统。可选地，设置至少两个底盘系统和至少三个或四个移动系统。
[0014]根据一个示例性实施例，底盘系统和/或移动系统分别包括至少一个履带底盘，履带底盘能够围绕竖直轴线枢转并且具有多个驱动单元(特别是驱动轮)，其特别是分别具有至少一个双履带。这也允许在崎岖地形上或在特别高的载荷的情况下或在特别大的尺寸的情况下应用。
[0015]根据一个示例性实施例，相应的底盘/移动系统的移动路径和/或速度可以仅通过与另外的底盘/移动系统相协调地单独激活相应的底盘/移动系统的单独的驱动单元，特别是参考相应的驱动单元的控制参数
‘
角速度
’
/
‘
转速
’
，来控制。这尤其还使得可扩展性容易
成为可能。
[0016]相应的底盘/移动系统的移动路径例如可以仅通过单独激活底盘/移动系统的驱动单元、特别是通过驱动转向(基于车轮的转向)、特别是通过在相应的底盘/移动系统的横向于行进方向彼此偏移的至少两个驱动单元处设定不同的差动推进，来指定，也就是说不经由转向轴线(特别是没有转向履带，并且没有任何其他几何转向系统)进行转向。在这种情况下，相应的底盘/移动系统可以特别是通过对单独的驱动单元的单独前进进行控制，而以无扭矩的方式围绕至少近似竖直定向/可定向的枢转轴线可自由转动地被安装并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于激活和控制至少一个移动履带系统(10)、特别是移动履带传送系统形式的移动履带系统的多个底盘/移动系统(4、11)的方法，所述多个底盘/移动系统彼此机械解耦，并且能够分别围绕竖直轴线(z1)彼此独立地枢转，并且能够彼此独立地定向和被驱动，其中，每个底盘/移动系统能够被单独控制，其特征在于，所述底盘/移动系统彼此依赖地被控制，使得能够设定以下单独的移动特性中的至少两个，以便针对每个底盘/移动系统单独地指定整个所述移动履带系统的绝对移动：移动路径、瞬间定向、速度，至少包括移动特性
‘
速度
’
。2.根据前一项方法权利要求所述的方法，其中，所述底盘/移动系统彼此依赖地被控制，其中，仅设定以下单独的速度移动特性：角速度、直行速度。3.根据前一项方法权利要求所述的方法，其中，所述底盘/移动系统彼此依赖地被控制，其中，以下单独的移动特性中的至少一个通过所述移动特性
‘
速度
’
随时间的积分来推导确定：移动路径、瞬间定向。4.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，针对以下控制分类中的至少一个，所述控制分别作为针对每个底盘/移动系统的单独反馈控制问题进行应用：
‑
第一反馈控制问题：通过对参考配置、特别是时变参考配置进行参考，来指定移动路径；
‑
第二反馈控制问题：特别是针对预定速度，通过对整个所述移动履带系统的设定点移动路径进行参考，来指定移动路径。5.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，所述控制按照以下顺序根据所述反馈控制问题中的至少一个进行：
‑
对所述履带系统的移动的至少一个误差进行限定；
‑
确定所述履带系统的瞬间速度；
‑
特别是参考相应的底盘/移动系统的单独瞬间移动路径的单独曲率半径，来确定瞬间单独移动路径和单独速度；
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参考瞬间绝对速度，将至少一个控制律、特别是针对单轴底盘/移动系统的控制律应用于瞬间单独移动路径，以控制所述瞬间单独移动路径。6.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，对每个底盘/移动系统的至少一个设定点参数的单独偏差进行反向控制优先于对所述履带系统的至少一个绝对设定点参数的偏差进行反向控制。7.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，针对所述底盘系统和/或所述移动系统、特别是分别为所述履带底盘形式的所述底盘/移动系统的单独的驱动单元，单独进行所述控制。8.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，相应的底盘/移动系统的移动路径和/或速度仅通过与另外的底盘/移动系统相协调地单独激活相应的底盘/移动系统的单独的驱动单元，特别是仅参考每个驱动单元的单独控制参数
‘
角速度
’
，来控制。9.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，仅相应的底盘/移动系统的单独的驱动单元的角速度/转速特别是彼此依赖地作为控制参数被控制，以特别用于控制瞬间前进方向和/或移动路径和/或速度。10.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，参考单个公共设定点瞬时转动
中心，对所有底盘/移动系统和整个履带系统进行所述控制；和/或其中，激活所有的所述底盘/移动系统使得对单独瞬时转动中心与公共设定点瞬时转动中心的偏差进行反向控制，并且因此分别关于相同的单个瞬时转动中心对底盘/移动系统的移动路径进行调节。11.根据前述方法权利要求中任一项的方法，其中，在所述控制期间，检测每个底盘/移动系统的单独机械载荷、特别是在相对于相应的底盘/移动系统的切向和/或法线方向上的载荷；和/或其中，通过指定单独的驱动单元的前进速度来检测并且反向控制由单独的底盘/移动系统的移动引起的机械应力。12.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，通过所述方法，来激活和控制适于运输待传送的材料的移动传送桥系统(1)，所述移动传送桥系统(1)具有桥(2)，所述桥具有沿着主延伸轴线(X)的传送带(3)，其中，为了在下垫面(6)上移动，所述桥(2)布置在能够分别围绕竖直轴线枢转的多个底盘系统(4)上，所述移动传送桥系统此外还具有散布系统(7)，其中，所述待传送的材料能够通过所述散布系统(7)在所述传送带(3)上从所述桥(2)运输到卸载装置(8)上，其中，为了在所述下垫面(6)上移动，所述散布系统(7)通过能够围绕竖直轴线枢转的至少一个移动系统(11)与所述桥(2)解耦，其中，为了使所述散布系统(7)在所述下垫面(6)上移动，所述散布系统(7)包括至少两个承载系统(9)，所述至少两个承载系统(9)分别具有至少一个移动系统(11)以便使所述散布系统(7)在所述下垫面(6)上移动，其中，每个承载系统(9)布置在所述散布系统(7)上使得至少两个移动系统(11)侧向包围所述桥(2)的所述主延伸轴线(X)，或者其中，每个承载系统(9)布置在所述散布系统(7)上使得相应的承载系统(9)的至少一个移动系统(11)相对于所述桥(2)的所述主延伸轴线(X)布置在一侧上，其中，针对相应的底盘/移动系统的移动路径和/或瞬间定向和/或速度两者，单独地且彼此依赖地单独激活并控制所述底盘和移动系统中的每一个。13.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，在考虑特别是通过至少一个结构载荷传感器所检测到的力和/或力矩和/或应力的测量值的同时，进行所述控制，使得结构或结构载荷的弹性能最小化。14.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，还参考所述单独的底盘/移动系统的转动点之间的至少一个相对距离参数或者参考该距离的公差范围，来执行所述控制，所述控制特别地执行为合理性检查，特别是与来自力和/或力矩和/或应力测量的测量值一致。15.根据前述方法权利要求中任一项所述的方法，其中，所述控制以完全自动化的方式进行而无需人工干预。16.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：瓦迪姆，
申请(专利权)人：蒂森克虏伯股份公司，
类型：发明
国别省市：