[发明专利]定位机械臂上位置点的定位系统及工程机械设备

说明书

技术领域

本发明涉及机械领域，特别涉及一种定位机械臂上位置点的定位系统。

背景技术

随着城市化的发展，大型机械设备正在诸多现代建设中发挥重要作用，尤其是泵车。目前，对泵车的机械臂进行定位的方式通常都是采用倾角传感器，例如，如图1所示，在泵车的机械臂的每一个关节点处均设置一个倾角传感器，即在关节点a1、a2、a3、a4及a5分别设置有倾角传感器，处理器再将各倾角传感器所感测的角度经过三角变换来确定各个关节点的位置坐标，其中，倾角传感器以水平地面为参考线。

然而，基于倾角传感器来进行机械臂的定位的方法极为繁复，因为每一个关节点的位置坐标需要根据其前自身之前的每一个关节点处的倾角传感器所感测的角度来进行计算，例如，关节点a2的位置坐标需要根据关节点a2之前的关节点a1所感测的角度来进行计算，关节点a3的位置坐标需要根据关节点a3之前的关节点a1及a2各自所感测的角度来进行计算，...，由此可见，如果机械臂的关节点过多，则计算最后一个关节点位置坐标时，计算尤为繁复，不仅如此，计算还会产生累计误差，如此就会导致最后一个关节点的位置坐标的误差最大；再则，受限于倾角传感器的精度、以及当机械臂的臂架发生弯曲及震动时，其位移与方向的不连续变化，都会导致感测的角度信息存有误差；还有，由于每一个倾角传感器所感测的角度均送入核心控制器后进行处理，不仅算法复杂、且需要不断更新才能得到各关节点的实时位置信息，显然，核心控制器的运算负担极为繁重。

由于现有基于倾角传感器来进行机械臂的定位方式过于复杂，已难以满足现代工程机械智能化和安全化的要求，故，需要一种更为新型的机械臂定位方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单且精度高的定位机械臂上位置点的定位系统。

本发明的另一目的在于提供一种定位简单的工程机械设备。

为了达到上述目的及其他目的，本发明提供的定位机械臂上位置点的定位系统，包括：

待定位节点模块，用于设置在机械臂的待定位的位置处；

至少三个参考节点模块，分别用于基于与所述待定位节点模块的通信相关信息来确定各自与所述待定位节点模块间的距离；以及

处理模块，与每一个参考节点模块相连接，用于基于每一参考节点模块所确定的各自与所述待定位节点模块间的距离、及每一个参考节点模块自身所在位置信息来确定所述待定位节点模块所在位置的位置信息。

优选地，所述处理模块与一个参考节点模块为同一模块。

此外，本发明提供的工程机械设备，包括：包含机械臂的设备本体；以及前述的定位机械臂上位置点的定位系统，其中，所述节点定位系统中所述的机械臂为所述设备本体包含的机械臂。

综上所述，本发明的定位机械臂上位置点的定位系统直接基于参考节点模块所提供的各自与待定位节点模块间的距离信息来确定待定位节点模块的位置，相对于现有机械臂上的位置点的定位方式，本法简单且精度高。

附图说明

图1为一机械臂的示意图。

图2为本发明的定位机械臂上位置点的定位系统示意图。

图3为本发明的定位机械臂上位置点的定位系统包含的参考节点模块的优选示意图。

图4为本发明的定位机械臂上位置点的定位系统包含的处理模块的定位示意图。

图5为本发明的定位机械臂上位置点的定位系统包含的处理模块的优选示意图。

具体实施方式

图2示出了本发明的定位机械臂上位置点的定位系统示意图。所述定位机械臂上位置点的定位系统1至少包括：待定位节点模块11、至少三个参考节点模块12、以及处理模块13。

所述待定位节点模块11设置在机械臂的待定位的位置处，用于收发信息。

其中，所述机械臂包括任何一种能伸缩和/或转动的机械臂，优选地，包括但不限于：泵车的机械臂等。

例如，如图1所示，在泵车的机械臂的关节点a1、a2、a3、a4及a5分别设置一个待定位节点模块11。

需要说明的是，本领域技术人员应该理解，待定位节点模块可以设置在机械臂上的任意位置，而非仅限于机械臂的关节点。

优选地，所述待定位节点模块11可采用诸如蓝牙、zigbee、超宽带等射频技术的第一无线通信单元及与所述第一无线通信单元连接的诸如中央处理器、微处理、数字信号处理器等第一处理器单元来实现；其中，第一处理器单元根据所述第一无线通信单元接收的信息来形成相应的回复信息以便所述第一无线通信单元发送。