[发明专利]臂架形变补偿方法、补偿控制系统及工程机械设备

说明书

本申请提供一种臂架形变补偿方法、补偿控制系统及工程机械设备，涉及工程机械技术领域。本方法通过在臂架的各节机械臂上均安装多个距离传感器和多个角度传感器，通过多个距离传感器检测的各节机械臂上各臂架段的长度信息和多个角度传感器检测的各节机械臂上各臂架段的角度信息，计算各节机械臂形变前后的末端位置信息，针对一节机械臂，利用检测的各臂架段的长度和角度信息，计算机械臂的形变信息，由于各臂架段的长度为线段长度，基于各臂架段的线段长度逼近机械臂形变后的曲线长度，使得确定的各节机械臂的形变信息准确度更高，从而有效地提高了臂架形变信息的计算精度，基于臂架形变信息的精准计算，则实现了臂架末端位置的精确定位和控制。

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种臂架形变补偿方法、补偿控制系统及工程机械设备。

背景技术

臂架系统在工程施工中发挥着重要的作用，臂架系统通常由多节机械臂构成，多节机械臂通过水平铰接轴顺序铰接相连，相邻的节臂之间通过液压油缸进行驱动，以使相邻节臂之间的角度产生预定的变化，使臂架末端的位置发生改变，从而将物料或作业人员输送到预定位置。

而在输送物料或作业人员的过程中，臂架展开时的自重及外力构成较大的弯矩，会导致臂架产生变形，从而影响臂架末端点的精确定位。

因此，如何提高多关节机械臂变形量的测量精度，实现其末端位置更精确的定位和控制，成为工程技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种臂架形变补偿方法、补偿控制系统及工程机械设备，以便于实现臂架形变量的精确测量，更加准确的对臂架形变量进行补偿，从而实现臂架作业的精准控制。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种臂架形变补偿方法，应用于补偿控制系统中的控制器，所述补偿控制系统包括：臂架及控制器，所述臂架的每节机械臂上安装多个距离传感器和多个角度传感器，各距离传感器分别位于所在机械臂的一个臂架段，且从所在机械臂的首端至末端均匀排布，各角度传感器与各距离传感器一一对应，且与对应的距离传感器之间的距离满足预设条件；所述方法包括：

在所述臂架展开后的初始状态下获取由各节机械臂上的多个距离传感器检测的各节机械臂对应的多个第一长度信息，并在所述臂架展开后的形变状态下获取由各节机械臂上的多个距离传感器检测的各节机械臂对应的多个第二长度信息以及多个角度传感器检测的各节机械臂对应的多个第二角度信息；

根据所述多个第一长度信息、所述多个第二长度信息以及所述多个第二角度信息，确定各节机械臂对应的多个第一角度信息，各所述第一角度信息用于指示在所述臂架展开后的初始状态下各角度传感器所在的臂架段与参考平面的夹角；

根据各节机械臂对应的多个第一长度信息和多个第一角度信息，确定各节机械臂形变前的末端位置信息；

根据各节机械臂对应的多个第二长度信息和多个第二角度信息，确定各节机械臂形变后的末端位置信息；

根据各节机械臂形变前的末端位置信息以及各节机械臂形变后的末端位置信息，确定所述臂架的形变信息，并根据所述臂架的形变信息对所述臂架进行形变补偿。

可选地，所述根据所述多个第一长度信息、所述多个第二长度信息以及所述多个第二角度信息，确定各节机械臂对应的多个第一角度信息，包括：

根据各节机械臂的各臂架段对应的第一长度信息、第二长度信息和第二角度信息，分别确定各臂架段的第一角度信息；

将各臂架段的第一角度信息组合得到各节机械臂对应的多个第一角度信息。

可选地，所述根据各节机械臂的各臂架段对应的第一长度信息、第二长度信息和第二角度信息，分别确定各臂架段的第一角度信息，包括：