[发明专利]一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置及方法

权利要求书

1.一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置，其特征在于，该装置包括人机交互单元、传感信号采集单元、控制单元及输出信号单元，其中：

人机交互单元，与该控制单元连接，用于接收操作者的喷射操控指令，并将接收到的喷射操控指令传送至控制单元，且用于设定混凝土泵送速度最小值H_min和速凝剂输送速度最小值L_min并发送至控制单元；同时接收并显示控制单元反馈的每次喷射控制指令状态信息；

传感信号采集单元，包括料位传感器、液位传感器及流量开关传感器，该料位传感器设置于混凝土泵送系统的料斗中以用于检测料斗中的混凝土量，该液位传感器设置于速凝剂调节系统的速凝剂储存桶中以用于检测速凝剂储存桶中的速凝剂量，该流量开关传感器设置于速凝剂调节系统的速凝剂输送管道中以用于检测速凝剂输送量；该传感信号采集单元与该控制单元连接，用于将各传感器采集的各传感信号传送至控制单元；

控制单元，用于接收人机交互单元传送的喷射操控指令、凝土泵送速度最小值和速凝剂输送速度最小值，同时接收传感信号采集单元采集到的各传感信号，并将该喷射操控指令与各传感信号相结合进行运算处理后输出喷射控制指令，并将该喷射控制指令发送到输出信号单元，同时将该喷射控制指令的状态信息反馈至人机交互单元进行显示；

输出信号单元，与该控制单元连接，用于接收控制单元发出的喷射控制指令，并将该喷射控制指令输出至混凝土泵送系统和速凝剂调节系统，以对喷射过程中混凝土泵送量及速凝剂的添加量进行调节。

2.如权利要求1所述的一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制装置，其特征在于，所述喷射控制指令状态信息包括各传感器的传感信号信息以及当前喷射状态信息。

3.一种移动式混凝土喷射机械手喷射物自动调节控制方法，其特征在于，该方法具体步骤如下：

A.设置各传感器：于混凝土泵送系统的料斗中设置料位传感器以检测料斗中的混凝土量，于速凝剂调节系统的速凝剂储存桶中设置液位传感器以检测速凝剂储存桶中的速凝剂量，于速凝剂调节系统的速凝剂输送管道中设置流量开关传感器以检测速凝剂输送量；

B.人机交互单元获取操作者的喷射操控指令并发送至控制单元，且人机交互单元设定混凝土泵送速度最小值H_min和速凝剂输送速度最小值L_min并发送至控制单元；同时传感信号采集单元中各传感器实时采集各传感信号并发送至控制单元；

C.控制单元接收该喷射操控指令、凝土泵送速度最小值和速凝剂输送速度最小值，并结合接收的各传感信号进行运算处理后输出喷射控制指令，通过输出信号单元将该喷射控制指令发至混凝土泵送系统和速凝剂调节系统，以对喷射过程中混凝土泵送量及速凝剂的添加量进行调节；同时控制单元将该喷射控制指令的状态信息反馈至人机交互单元进行显示；

其中，上述提及的喷射控制指令的运算处理过程如下：

设定混凝土与速凝剂的配比关系为K，即每泵送1m³的混凝土需要K升速凝剂；分为根据混凝土输送情况和速凝剂输送情况分别对喷射控制系统进行调节：

根据混凝土输送情况对喷射控制系统进行调节时：设定料斗中料位传感器采集的混凝土量传感信号为h米，同时设定一料位低预警值h1米及一料位过低值h2米；当操作者操作启动自动喷射动作时，若h≥h1时，则维持现有的喷射控制系统参数；若h2＜h＜h1时，降低混凝土泵送速度至H_min，同时依据混凝土与速凝剂的配比关系，速凝剂的输送量随之减少；若h≤h2时，则停止自动喷射动作，即停止混凝土泵送和速凝剂输出；

根据速凝剂输送情况对喷射控制系统进行调节时：设定速凝剂输送管道中的流量开关传感器采集的信号为K1，并设定速凝剂输送管道中有速凝剂流动时，该流量开关闭合即K1＝TRUE，无速凝剂流动时，该流量开关断开即K1＝FALSE；同时设定速凝剂储存桶中的液位传感器采集的速凝剂液位信号为a米，并设定一液位低预警值a1米和一液位过低值a2米；当操作者启动自动喷射动作时，若a≥a1，且K1＝TRUE时，则维持现有的喷射控制系统参数；当a≥a1，且K1＝FALSE时，则停止混凝土泵送和速凝剂输出；当a2＜a＜a1，且K1＝TRUE时，则降低速凝剂输送量至速凝剂输送速度为L_min，同时依据混凝土与速凝剂的配比关系，混凝土泵送速度也随之降低；当a2＜a＜a1，且K1＝FALSE时，则停止混凝土泵送和速凝剂输出；当a≤a2时，则停止喷射动作，即停止混凝土泵送和速凝剂输出。