[发明专利]一种臂架动作控制系统及混凝土泵车

说明书

技术领域

本发明涉及混凝土泵车臂架控制技术领域，尤其涉及一种臂架动 作控制系统。本发明还涉及一种具有上述臂架动作控制系统的混凝土 泵车。

背景技术

混凝土泵车是一种常见的建筑施工设备，其通常包括泵车底盘、 泵送机构、臂架系统。

其中，臂架系统通常包括固定台1、多节臂节2、伸缩油缸3、连 杆机构4，如图1所示，以具有5节臂节的臂架系统为例，各臂节的 首尾端依次铰接，第一节臂节的首端与固定台1铰接，最后一节臂节 的末端形成臂架系统的臂架末端5，混凝土泵车在施工过程中，臂架 末端5对准施工区域，对施工区域进行混凝土浇注操作；每节臂节通 过伸缩油缸3驱动旋转，伸缩油缸3伸缩时，伸缩油缸3推动与臂节 连接的连杆机构，连杆机构推动臂节旋转，每节臂节可在图1所示平 面内绕其首端的铰接点旋转，实现臂节的展开和收拢。

现有技术中，通常操作手通过臂架操作遥控器对臂架系统的臂架 末端的位置进行调节，以5节的臂架系统为例，操作手通过臂架操作 遥控器的5个手柄，对每节臂节的动作单独进行控制，比如第一个手 柄控制第一节臂节的伸缩油缸的伸缩，从而控制第一节臂节的展开和 收拢，第二个手柄控制第二节臂节的伸缩油缸的伸缩，从而控制第二 节臂节的展开和收拢，依次类推。

这种臂架系统调节方法存在以下问题，以下以图2为例进行说明， 图2为图1中臂架系统第二节臂节动作时的结构示意图。

如图2所示，当臂架操作遥控器控制第二节臂节变化θ角度时， 第二节臂架的末端动作d的距离，而臂架末端(即第五节臂架的末端) 将会大幅度移动，这就是所谓的“放大”作用，这种“放大”作用导致操 作手很难做到对臂架末端的精确调节，如要实现臂架末端进行精确调 节，还需同时对其余臂节进行相应位移量的调整，其余臂节的位移量 不易确定，臂架末端的平稳移动和精确定位难度较大；操作手需要进 行多次操作，劳动强度大，易疲劳。

为了解决上述技术问题，随着臂架技术发展，现有技术中出现了 一种臂架末端定位技术(又称为智能臂架技术)，其在给定泵车臂架末 端位置的情况下，机器自动规划每节臂节的姿态，也就是说，操作手 只需通过遥控器给出臂架末端的x、y、z方向的移动速度指令，臂架 系统每节臂节的姿态就会自动调节，使得臂架末端按照x、y、z方向 的速度去运动，这种技术使得混凝土泵车在施工时对臂架的操控更加 灵活、更加简单、更加直观形象，大大降低了操作手的劳动强度。

这种臂架末端定位技术，臂架的规划存在不确定性，控制算法复 杂，其仅适用于臂节数量较少的臂架系统的控制，对于臂架数量较多 的臂架系统，随着臂节数量的增加，其控制复杂程度越来越高，算法 越来越复杂，从而使得这种臂架末端定位技术很难应用在臂架数量较 多的臂架系统中。

因此，如何降低算法难度、较为简单地实现对具有多节臂节的臂 架系统的臂架末端的控制，成为领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种臂架动作控制系统，该臂架动作 控制系统，可降低算法难度、较为简单地实现对具有多节臂节的臂架 系统的臂架末端的控制。

本发明第二个目的是提供一种具有上述臂架动作控制系统的混凝 土泵车。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种臂架动作控制系 统，包括不少于两组的臂架组，每组臂架组包括至少两个相邻的臂节， 所述臂架组的最后一节臂节的末端为该臂架组的臂架组末端，每组臂 架组分别采用独立的臂架动作控制子系统控制所述臂架组末端进行动 作。

优选的，所述臂架动作子控制系统包括子控制器、子臂节动作信 号发射器，所述子臂节动作信号发射器，所述子臂节动作信号发射器 的信号发出端与所述控制器的臂节动作信号接收端连接，所述控制器 的控制信号发出端与所述臂架组的相应臂节的伸缩油缸的控制端连 接。

优选的，所述子控制器接收所述臂架组中臂节所对应的臂节动作 指令信号后，若未接收到该臂节的下一节臂节的动作指令信号，则控 制所述下一节臂节的姿态与在先姿态始终保持一致。

优选的，还包括子姿态检测装置，所述子姿态检测装置实时检测 所述臂架组中臂节的下一节臂节的姿态；所述控制器根据所述子姿态 检测装置所检测所述下一节臂节的姿态，控制所述下一节臂节的姿态 与在先姿态始终保持一致。