伸缩臂叉装车的控制方法、其控制装置及伸缩臂叉装车制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种伸缩臂叉装车的控制方法、其控制装置及伸缩臂叉装车，涉及伸缩臂叉装车技术领域。伸缩臂叉装车的控制方法包括以下步骤：实时检测车辆前方是否有坡道，若是，则控制车辆减小车速，同时判断坡道坡度是否小于等于车辆接近角；若是，则检测当前臂架与坡道之间的水平距离，并判断水平距离是否大于等于安全距离；若是，则判断车辆的当前倾翻角是否大于等于坡道安全角，坡道安全角等于坡道坡度乘以安全系数，安全系数为1.2～2；若是，则控制车辆执行上坡动作；若否，则控制车辆制动。该伸缩臂叉装车的控制方法实现了伸缩臂叉装车的安全上坡，提高工作效率和人机安全性。提高工作效率和人机安全性。提高工作效率和人机安全性。

【技术实现步骤摘要】
伸缩臂叉装车的控制方法、其控制装置及伸缩臂叉装车


[0001]本专利技术涉及伸缩臂叉装车
，尤其涉及一种伸缩臂叉装车的控制方法、其控制装置及伸缩臂叉装车。

技术介绍

[0002]伸缩臂叉装车配合多样性属具可用于土方搬运、物料装卸和结构吊装等，因此伸缩臂叉装车的使用工况尤为复杂，这对于车辆的越野性能提出了更高的要求。爬坡作为越野功能的一部分，其严重影响车辆的稳定性与安全性，因此坡道的检测及坡道大小对车辆本身参数是否产生影响应予以考虑和解决。
[0003]现有伸缩臂叉装车对于爬坡工况没有针对性，操作人员仅凭主观经验根本无法预估坡度大小，这就无法判断当前车辆状态在爬坡过程中车辆本身部件是否与坡道产生干涉，且由于车辆爬坡会影响整机重心位置，重心偏移会加大车辆倾翻风险，严重时危及人机安全，造成财产损失。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种伸缩臂叉装车的控制方法及其控制装置、伸缩臂叉装车，以实现伸缩臂叉装车的安全上坡，提高工作效率和人机安全性。
[0005]为达此目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0006]伸缩臂叉装车的控制方法，其包括以下步骤：
[0007]实时检测车辆前方是否有坡道，若车辆前方有坡道，则控制车辆减小车速，同时判断坡道坡度是否小于等于车辆接近角，所述车辆接近角为车辆的底盘的底部的前端点至前轮的切线与地面之间的夹角；
[0008]若所述坡道坡度小于等于所述车辆接近角，则检测当前臂架与所述坡道之间的水平距离，并判断所述水平距离是否大于等于安全距离；
[0009]若所述水平距离大于等于所述安全距离，则判断车辆的当前倾翻角是否大于等于坡道安全角；
[0010]若车辆的当前倾翻角大于等于坡道安全角，则控制车辆执行上坡动作；若车辆的当前倾翻角小于所述坡道安全角，则控制车辆制动；所述坡道安全角等于所述坡道坡度乘以安全系数，所述安全系数为1.2～2。
[0011]作为伸缩臂叉装车的控制方法的一个可选方案，所述当前倾翻角为车辆的重心位置和所述车辆的倾翻点之间的连线与倾翻线之间的夹角，所述倾翻线垂直于所述车辆所处的地面，所述倾翻点为所述车辆的前轮与地面的接触点。
[0012]作为伸缩臂叉装车的控制方法的一个可选方案，所述当前倾翻角的计算方法包括以下步骤：
[0013]以臂架和底盘的铰接点为原点建立基准坐标系，以右为x轴，以上为y轴，z轴垂直于所述x轴和所述y轴，在所述基准坐标系中，所述倾翻点的位置为，所述车辆
的重心位置为；
[0014]根据所述车辆的重心位置和所述倾翻点的位置，以及所述当前倾翻角之间的三角函数关系计算所述当前倾翻角。
[0015]作为伸缩臂叉装车的控制方法的一个可选方案，所述当前倾翻角为，则。
[0016]作为伸缩臂叉装车的控制方法的一个可选方案，所述车辆的重心位置的计算方法为：
[0017]以变幅油缸全缩、伸缩油缸全缩、货叉为水平状态为所述车辆的初始状态，所述变幅油缸用于控制所述臂架变幅，以驱动所述臂架升降，所述伸缩油缸用于控制所述臂架伸缩；
[0018]在所述车辆的初始状态下，在所述基准坐标系中，所述底盘的重心位置为，所述臂架包括基本臂和二节臂，所述基本臂的重心位置为，所述二节臂的重心位置为，所述货叉的重心位置为，所述货叉承载的载荷的重心位置为，所述车辆的重心位置为；
[0019]当所述臂架的变幅角度为θ，所述臂架的伸长量为L时，所述底盘的重心位置不变，所述基本臂的重心位置变为，所述二节臂的重心位置变为，所述货叉的重心位置变为，所述载荷的重心位置变为，所述车辆的重心位置变为；
[0020]已知，，，，其中，表示在所述基准坐标系中质点的数量，个质点的质量分别为、、
……
、，表示该质点系的总质量，、和分别表示该质点系对y轴、x轴和xy轴的静矩；则，， ，。
[0021]作为伸缩臂叉装车的控制方法的一个可选方案，已知空间内任意点坐标G基于所述基准坐标系经过旋转变换后满足下列状态：
[0022]，则：，
，， 。
[0023]作为伸缩臂叉装车的控制方法的一个可选方案，若所述坡道坡度小于所述安全距离，则控制车辆制动，并提醒操作人员调整所述臂架。
[0024]伸缩臂叉装车的控制装置，其用于执行如以上任一方案所述的伸缩臂叉装车的控制方法，所述伸缩臂叉装车的控制装置包括可读存储介质，所述可读存储介质存储有用于执行所述伸缩臂叉装车的控制方法的指令。
[0025]伸缩臂叉装车，其包括如上所述的伸缩臂叉装车的控制装置。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术提供的伸缩臂叉装车的控制方法，通过实时检测车辆前方是否有坡道，若是，则控制车辆减小车速并检测坡道坡度和车辆接近角。然后比较坡道坡度和车辆接近角的大小，若坡道坡度大于车辆接近角，则控制车辆制动。若坡道坡度小于等于车辆接近角，则检测当前臂架与坡道之间的水平距离是否大于等于安全距离，若是，则比较车辆的当前倾翻角与坡道安全角的大小，若当前倾翻角大于等于坡度安全角，则车辆执行上坡动作；若当前倾翻角小于坡道安全角，则控制车辆制动。该伸缩臂叉装车的控制方法，通过检测并比较坡道坡度和车辆接近角的大小，确保坡道坡度小于等于车辆接近角，在坡道坡度小于等于车辆接近角的情况下，进一步检测当前臂架与坡道之间的水平距离，并判断水平距离是否大于等于安全距离，以确保水平距离大于等于安全距离，以避免车辆在爬坡过程中车辆本身部件与坡道产生干涉。进一步地，为避免车辆爬坡影响车辆的重心位置，导致车辆重心偏移造成车辆倾翻，通过比较车辆的当前倾翻角与坡道安全角的大小，保证在当前倾翻角大于等于坡道安全角的情况下，车辆再执行上坡动作，实现了伸缩臂叉装车的安全上坡，提高工作效率和人机安全性。
[0028]本专利技术提供的伸缩臂叉装车的控制装置，包括用于执行上述伸缩臂叉装车的控制方法的指令的可读存储介质，能够判定当前车辆状态在爬坡过程中车辆本身部件是否与坡道产生干涉；并进一步地对比车辆的当前倾翻角与坡道安全角之间的关系，以判定坡道是否处于车辆安全爬坡的爬坡范围内，提高了工作效率和人机安全性。
[0029]本专利技术提供的伸缩臂叉装车，应用上述的伸缩臂叉装车的控制装置，实现了对爬坡工况的自动检测，进而节省作业时间，提高工作效率和人机安全性。
附图说明
[0030]图1是本专利技术实施例提供的伸缩臂叉装车的结构示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的伸缩臂叉装车在初始状态下，底盘的重心位置、基本臂的重心位置、二节臂的重心位置、货叉的重心位置、货叉承载的载荷的重心位置和车辆的重心位置的示意图；
[0032]图3是本专利技术实施例提供的伸缩臂叉装车在臂架的变幅角度为θ，臂架的伸长量为L时，底盘的重心位置、基本臂的重心位置、二节臂的重心位置、货叉的重心位置、
货叉承载的载荷的重心位置和车辆的重心位置的示意图；
[0033]图4是本专利技术实施例提供的伸缩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.伸缩臂叉装车的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：实时检测车辆前方是否有坡道(100)，若车辆前方有所述坡道(100)，则控制车辆减小车速，同时判断坡道坡度是否小于等于车辆接近角，所述车辆接近角为车辆的底盘(2)的底部的前端点至前轮(3)的切线与地面之间的夹角；若所述坡道坡度小于等于所述车辆接近角，则检测当前臂架(1)与所述坡道(100)之间的水平距离，并判断所述水平距离是否大于等于安全距离；若所述水平距离大于等于所述安全距离，则判断车辆的当前倾翻角是否大于等于坡道安全角；若车辆的所述当前倾翻角大于等于所述坡道安全角，则控制车辆执行上坡动作；若车辆的所述当前倾翻角小于所述坡道安全角，则控制车辆制动；所述坡道安全角等于所述坡道坡度乘以安全系数，所述安全系数为1.2～2。2.根据权利要求1所述的伸缩臂叉装车的控制方法，其特征在于，所述当前倾翻角为车辆的重心位置(400)和所述车辆的倾翻点之间的连线与倾翻线(300)之间的夹角，所述倾翻线(300)垂直于所述车辆所处的地面，所述倾翻点为所述车辆的前轮(3)与地面的接触点。3.根据权利要求2所述的伸缩臂叉装车的控制方法，其特征在于，所述当前倾翻角的计算方法包括以下步骤：以臂架(1)和底盘(2)的铰接点为原点建立基准坐标系，以右为x轴，以上为y轴，z轴垂直于所述x轴和所述y轴，在所述基准坐标系中，所述倾翻点的位置为，所述车辆的重心位置(400)为；根据所述车辆的重心位置(400)和所述倾翻点的位置，以及所述当前倾翻角之间的三角函数关系计算所述当前倾翻角。4.根据权利要求3所述的伸缩臂叉装车的控制方法，其特征在于，所述当前倾翻角为，则。5.根据权利要求3所述的伸缩臂叉装车的控制方法，其特征在于，所述车辆的重心位置(400)的计...

【专利技术属性】
技术研发人员：李进，张涛，刘志军，王德红，尹文超，王雷，
申请(专利权)人：临工重机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：