一种力感应提升设备及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种力感应提升设备及控制方法，其中提升设备包括卷扬机组件、力感应手柄组件和缆绳，缆绳的两端分别与卷扬机组件和力感应手柄组件连接，力感应手柄组件上连接有吊持组件，卷扬机组件包括卷扬机控制器、卷扬机电机、电机驱动器和第一无线模块，卷扬机控制器分别与电机驱动器和第一无线模块电连接，电机驱动器与卷扬机电机电连接，力感应手柄组件包括手柄控制器、解锁模块、重力传感器、操作力传感器和第二无线模块，手柄控制器分别与解锁模块、重力传感器、操作力传感器和第二无线模块电连接，第一、第二无线模块通信连接。本发明专利技术可在低功耗下实现重物运动趋势与操作意图一致，考虑了冗余控制的方法，提高了提升设备操作便捷性。操作便捷性。操作便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种力感应提升设备及控制方法


[0001]本专利技术涉及起重设备
，具体涉及一种力感应提升设备及控制方法。

技术介绍

[0002]现有技术中最常见的提升设备是电动葫芦，单人操作时需要一手控制重物，另一只手控制手柄。当需要控制重物进行快速精准的操作时，重物提升运动速度不能无级调速，操作十分不便。例如吊装一根很重的轴，需要将轴插入一个孔里时，很难进行精确操作，还有可能损坏轴和孔。
[0003]现有技术中另有无级调速手柄的提升设备，使用有线方式连接手柄和电机，还存在诸多缺点：1、电线容易与缆绳碰在一起，影响提升设备的升降运动，且长期的上下运动，电线容易被损坏。2、由于电线的存在，使得操作手柄的自由旋转实现起来比较困难，使得上下操作范围受限，手柄不能运行到太靠近电机的地方，也不能太远离电机。3、采用手柄控制重物的升降必须保证手柄端的工作可靠性以及确保手柄对驱动设备具有更大的操作范围。4、在重物被提升较高的时候不方便操作手柄，缺乏冗余控制设计，从控制系统的角度考虑冗余控制的方法也是增加提升设备系统操作便捷性的重要途径。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术提供的技术方案为：
[0005]一种力感应提升设备，包括卷扬机组件、力感应手柄组件和缆绳，所述缆绳的一端与所述卷扬机组件连接，所述缆绳的另一端与所述力感应手柄组件连接，所述力感应手柄组件上连接有吊持组件，所述卷扬机组件包括卷扬机控制器、卷扬机电机、电机驱动器和第一无线模块，所述卷扬机控制器分别与所述电机驱动器和所述第一无线模块电连接，所述电机驱动器与所述卷扬机电机电连接，所述力感应手柄组件包括手柄控制器、解锁模块、重力传感器、操作力传感器和第二无线模块，所述手柄控制器分别与所述解锁模块、所述重力传感器、所述操作力传感器和所述第二无线模块电连接，所述第一无线模块与所述第二无线模块通信连接。
[0006]本专利技术进一步设置为所述力感应手柄组件包括壳体，所述壳体的上下两端分别设置有连接件和连接杆，所述重力传感器连接在所述连接件和所述连接杆之间，所述吊持组件连接在所述连接杆远离所述重力传感器的一端，所述连接杆外部套设有握持部，所述操作力传感器固定在所述壳体内，所述操作力传感器与所述握持部连接，所述解锁模块设置在所述握持部和所述连接杆之间。
[0007]本专利技术进一步设置为所述壳体内设置有上基板和外联件，所述重力传感器的上端和所述操作力传感器的上端均连接在所述上基板上，所述握持部和所述连接杆之间还设置有滑套，所述外联件的一端与所述操作力传感器的下端连接，所述外联件的另一端与所述滑套连接。
[0008]本专利技术进一步设置为所述滑套的外表面开设有沟槽，所述解锁模块包括设置在所
述沟槽内的电路和导线以及设置在滑套上的电极，所述电极连接到电路上，所述电路、导线和电极构成电容感应传感器。
[0009]本专利技术进一步设置为所述力感应手柄组件还包括供电模块、触摸显示屏和急停按钮，所述供电模块设置在所述壳体内，所述触摸显示屏和所述急停按钮分别设置在所述壳体的表面，所述供电模块分别为所述手柄控制器、所述解锁模块、所述重力传感器、所述操作力传感器、所述第二无线模块、所述触摸显示屏和所述急停按钮提供工作电压，所述触摸显示屏和所述急停按钮分别与所述手柄控制器电连接。
[0010]本专利技术进一步设置为所述连接件与所述重力传感器之间采用活动转轴连接。
[0011]本专利技术进一步设置为所述壳体上还设置有充电接口和数据通讯接口。
[0012]一种力感应提升设备控制方法，其特征在于，采用上述的提升设备，包括：
[0013]上电进行初始化，进入低功耗工作状态；
[0014]获取并响应于手握解锁信号，中断低功耗工作状态，跳转至正常工作状态，接收目标数据；
[0015]在预设时间内，若获取到手握操作力信号，根据手握操作力信号计算得到操作力方向信号和操作力大小信号，发送操作力方向信号和操作力大小信号至驱动设备控制器，驱动设备控制器根据操作力方向信号和操作力大小信号向驱动设备输出相应的转动方向和转动速度；在预设时间内，未获取到手握操作力信号，中断正常工作状态，跳转至低功耗工作状态，停止接收目标数据；
[0016]获取重力信号，根据重力信号计算得到重物的重量信息。
[0017]本专利技术进一步设置为还包括：
[0018]在正常工作状态下，获取重物的第一重力信号，获取悬浮控制指令，实时获取重物的第二重力信号，根据第一重力信号与第二重力信号的差值得到重物被施加力信号，根据重物被施加力信号计算得到重物被施加力方向信号和重物被施加力大小信号，发送重物被施加力方向信号和重物被施加力大小信号至驱动设备控制器，驱动设备控制器根据重物被施加力方向信号和重物被施加力大小信号向驱动设备输出相应的转动方向和转动速度。
[0019]本专利技术进一步设置为还包括：
[0020]在正常工作状态下，获取紧急停止信号，并发送紧急停止信号至驱动设备控制器，驱动设备控制器向驱动设备输出停止控制信号。
[0021]采用本专利技术提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0022]1.本专利技术力感应提升设备控制方法采用手握唤醒的方式，手柄在未收到手握信号时，处于低功耗工作状态，此状态下停止接收其他目标数据；手柄在收到手握信号时被唤醒，中断低功耗工作状态，跳转至正常工作状态，接收目标数据，当目标数据停止输入且手握信号消失一定时间后，手柄会再次从正常工作状态进入低功耗工作状态。手柄采用这样的运行方式能大大提高手柄的续航能力，操作者能即拿即用，提高提升设备的操作便捷性。
[0023]2.手柄通过手握操作力信号实现重物的运动趋势与操作意图一致以外，由于操作要求或环境限制导致不方便采用手握操作力信号来控制重物的运动，还设置有悬浮控制的方法，将重物吊起以后，测得重物本身的重量，主动选择或自动进入悬浮控制模式，当外界向重物上施加向上或向下的作用力会导致重力信号的改变，重物本身的重量与受力后重力的实测值之差可以得出对重物所施加力的大小和方向，以此施加力的大小和方向信号作为
操作意图，实现对重物运动趋势的掌控，这种悬浮控制在重物提升高度较高使用者不便触碰到手柄时非常实用，操作员可以把注意力放在被控物体上，双手也都解放出来，两只手可以协调动作，控制重物的旋转姿态和俯仰姿态，能够方便的进行把轴插入孔这样的精细操作，且由自带的重力传感器就能实现重物被施加力的检测，无须多设置其他器件。两种操作方式都实现对重物运动趋势与操作意图一致，从控制系统的角度考虑了冗余控制的方法，提高了提升设备系统操作便捷性。
[0024]3.提升设备具体实现重物运动趋势与操作意图一致的控制信号传递为：力感应手柄组件在被唤醒后，使用者通过操作握持部向其施加一个向上/向下的作用力，操作力传感器检测到握持部上的作用力，将其转换成手握操作力信号并发送给手柄控制器，手柄控制器计算得到操作力方向信号和操作力大小信号，并通过第二无线模块和第一无线模块将操作力方向信号和操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种力感应提升设备，其特征在于，包括卷扬机组件、力感应手柄组件和缆绳，所述缆绳的一端与所述卷扬机组件连接，所述缆绳的另一端与所述力感应手柄组件连接，所述力感应手柄组件上连接有吊持组件，所述卷扬机组件包括卷扬机控制器、卷扬机电机、电机驱动器和第一无线模块，所述卷扬机控制器分别与所述电机驱动器和所述第一无线模块电连接，所述电机驱动器与所述卷扬机电机电连接，所述力感应手柄组件包括手柄控制器、解锁模块、重力传感器、操作力传感器和第二无线模块，所述手柄控制器分别与所述解锁模块、所述重力传感器、所述操作力传感器和所述第二无线模块电连接，所述第一无线模块与所述第二无线模块通信连接。2.根据权利要求1所述的一种力感应提升设备，其特征在于，所述力感应手柄组件包括壳体，所述壳体的上下两端分别设置有连接件和连接杆，所述重力传感器连接在所述连接件和所述连接杆之间，所述吊持组件连接在所述连接杆远离所述重力传感器的一端，所述连接杆外部套设有握持部，所述操作力传感器固定在所述壳体内，所述操作力传感器与所述握持部连接，所述解锁模块设置在所述握持部和所述连接杆之间。3.根据权利要求2所述的一种力感应提升设备，其特征在于，所述壳体内设置有上基板和外联件，所述重力传感器的上端和所述操作力传感器的上端均连接在所述上基板上，所述握持部和所述连接杆之间还设置有滑套，所述外联件的一端与所述操作力传感器的下端连接，所述外联件的另一端与所述滑套连接。4.根据权利要求3所述的一种力感应提升设备，其特征在于，所述滑套的外表面开设有沟槽，所述解锁模块包括设置在所述沟槽内的电路和导线以及设置在滑套上的电极，所述电极连接到电路上，所述电路、导线和电极构成电容感应传感器。5.根据权利要求2所述的一种力感应提升设备，其特征在于，所述力感应手柄组件还包括供电模块、触摸显示屏和急停按钮，所述供电模块设置在所述壳体内，所述触摸显示屏和所述急停按钮分别设置在所述壳体的表面，所述供电模块分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴婷，
申请(专利权)人：杭州微感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：