[发明专利]用于控制臂架设备的臂架末端位置的方法、装置以及系统

权利要求书

1.一种用于控制臂架设备的臂架末端位置的方法，该臂架设备包括相互连接的多节臂架，相邻臂架之间连接有臂架油缸，其特征在于，该方法包括：

在控制所述臂架末端从当前位置移动到目标位置之前，计算每一臂架油缸的其中i＝1...n-1，n为臂架总量；为当所述臂架末端处于所述当前位置时，第i节臂架与第i+1节臂架的夹角；为当所述臂架末端处于所述目标位置时，第i节臂架与第i+1节臂架的夹角；Δθ为当所述臂架末端从所述当前位置移动到所述目标位置时，所述臂架的水平面旋转角度变化量；

根据t以及预先存储的每一臂架油缸的控制模型计算每一臂架油缸的I，其中q_i表示连接于第i节臂架与第i+1节臂架之间的臂架油缸的I与以及t之间的函数关系，I为施加至该臂架油缸的控制电流，t为该电流的施加持续时间；以及

将所计算的控制电流I施加至相应的臂架油缸，持续时间t，并控制每一臂架于水平面旋转所述角度变化量Δθ，以控制所述臂架末端从所述当前位置移动到所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制模型通过以下步骤来建立：

针对每一臂架油缸，建立该臂架油缸的长度模型其中g_i表示连接于第i节臂架与第i+1节臂架之间的臂架油缸的L与之间函数关系，L为该臂架油缸的长度，为第i节臂架与第i+1节臂架的夹角；

针对每一臂架油缸，建立该臂架油缸的长度变化速率模型其中f_i表示连接于第i节臂架与第i+1节臂架之间的臂架油缸的K与I之间函数关系，K为该臂架油缸的长度变化速率，ΔL为该臂架油缸在时间t期间的长度变化量；以及

根据所述长度模型和长度变化速率模型，建立每一臂架油缸的控制模型其中为函数f_i的逆函数。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立臂架油缸的长度模型包括：

获取所述第i节臂架与第i+1节臂架的夹角；以及

根据所述夹角以及所述臂架油缸与第i节臂架和第i+1节臂架之间的连接关系，计算所述臂架油缸的长度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述获取第i节臂架与第i+1节臂架的夹角包括：

获取所述第i节臂架的倾斜角；

获取所述第i+1节臂架的倾斜角；以及

计算所述第i节臂架的倾斜角与所述第i+1节臂架的倾斜角之差，以作为所述第i节臂架与第i+1节臂架的夹角。

5.一种用于控制臂架设备的臂架末端位置的装置，该臂架设备包括相互连接的多节臂架，相邻臂架之间连接有臂架油缸，其特征在于，该装置包括：

角度计算设备(10)，用于在控制所述臂架末端从当前位置移动到目标位置之前，计算每一臂架油缸的其中i＝1...n-1，n为臂架总量；为当所述臂架末端处于所述当前位置时，第i节臂架与第i+1节臂架的夹角；为当所述臂架末端处于所述目标位置时，第i节臂架与第i+1节臂架的夹角；Δθ为当所述臂架末端从所述当前位置移动到所述目标位置时，所述臂架的水平面旋转角度变化量；

电流计算设备(20)，用于根据t以及预先存储的每一臂架油缸的控制模型计算每一臂架油缸的I，其中q_i表示连接于第i节臂架与第i+1节臂架之间的臂架油缸的I与以及t之间的函数关系，I为施加至该臂架油缸的控制电流，t为该电流的施加持续时间；以及

执行设备(30)，用于将所计算的控制电流I施加至相应的臂架油缸，持续时间t，并控制每一臂架于水平面旋转所述角度变化量Δθ，以控制所述臂架末端从所述当前位置移动到所述目标位置。