[发明专利]一种臂架智能控制装置、系统、方法和工程机械

权利要求书

1.一种臂架智能控制装置，该臂架包括相互连接的多节臂节，其特征在于，所述装置包括：

接收器，用于接收指示臂架的典型姿态的信号；

控制器，用于根据所述典型姿态，确定与所述典型姿态对应的每节臂节的倾角，并控制每节臂节展开到对应的倾角。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收指示相邻臂节之间不发生干涉的临界夹角的信号；以及

所述控制器还用于在控制每节臂节展开到对应的倾角之前，调整臂节使得相邻臂节之间的夹角大于或等于所述临界夹角。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述相邻臂节之间的所述临界夹角使得所述相邻臂节之间满足以下条件：前一臂节的末端距离水平面的高度大于后一臂节的臂节长度。

4.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所有臂节同时展开、或按照预设的展开顺序依次展开。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制器控制所有臂节以相同或不同的速度展开。

6.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收指示臂节周围存在障碍物的信号；以及

所述控制器还用于在接收到所述指示臂节周围存在障碍物的信号的情况下，输出报警信号。

7.根据权利要求1-3中任意一项权利要求所述的装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收指示臂节与障碍物之间的距离的信号；以及

所述控制器还用于在所述距离小于或等于一预设值的情况下，停止臂节展开。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收指示臂架末端的目标位置坐标的信号；以及

所述控制器还用于：

根据所述典型姿态，确定所述典型姿态下臂架末端的坐标，并根据该坐标和所述目标位置坐标，确定预期的所述臂架末端的坐标变化量；

根据所述预期的坐标变化量、所述典型姿态下的所述每节臂节的所述倾角、预设的倾角改变次序、以及各倾角每次改变的最大允许值，计算需要被调整的臂节的倾角变化量，并根据所述倾角变化量调整相应臂节。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，根据所述倾角变化量调整相应臂节包括：

根据所述预期的坐标变化量、所述典型姿态下的所述每节臂节的所述倾角、预设的倾角改变次序、以及各倾角每次改变的最大允许值，判断是否需要对所有臂节的倾角进行整体调整以及进行整体调整的次数；以及

以下至少一者：

在不需要对所有臂节的倾角进行整体调整或进行整体调整的次数小于未超过允许的整体调整次数的情况下，根据所述倾角变化量调整相应臂节；以及

在所述整体调整的次数超过所述允许的整体调整次数的情况下，输出指示重新选择臂架的典型姿态的信号。

10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述接收器还用于接收指示收回臂节以及相邻臂节之间不发生干涉的临界夹角的信号；以及

所述控制器还用于在接收到所述指示收回臂节的信号的情况下：

根据所述典型姿态确定相邻臂节之间的当前夹角；

判断所述当前夹角是否小于所述临界夹角；

在所述当前夹角小于所述临界夹角的情况下，调整臂节使得相邻臂节之间的夹角大于或等于所述临界夹角，并之后进行臂节收回。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，按照以下方式进行臂架收回：

同时收回除第一臂节之外的其他臂节；

将臂架回转至初始位置；以及

收回所述第一臂节。

12.一种臂架智能控制系统，其特征在于，该系统包括：

输入装置，用于选择臂架的典型姿态；以及

根据权利要求1-11中任意一项权利要求所述的装置，与所述输入装置连接。

13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

摄像装置，安装在最后一节臂节，用于采集臂架末端的运动状态信息、以及施工现场的工况信息；以及

显示装置，用于显示所述摄像装置采集的所述运动状态信息和所述工况信息。