專利名稱：記錄臂架運動軌跡的設備、方法、系統以及工程機械設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種記錄臂架運動軌跡的設備、方法、系統以及包括該系統的工程機械設備。
背景技術：
在云梯消防車中，需對臂架運動的軌跡進行記錄和保存，從而可在定點高空救援過程中存在臂架往復動作或臂架收回時使用。現有的記錄方式多采用持續高速記錄方式， 即每隔一時間(例如，十分之一秒)記錄一次臂架的位置，持續記錄。之后，可根據所記錄的軌跡，使臂架逆序動作，收回臂架。然而，現有的持續定時高速記錄方式對控制器及存儲器的速度存在較高的要求， 而且開始記錄之后，如果臂架存在低速或停止的情形，高速記錄的數據有效性不高。

發明內容
本發明的目的是提供一種記錄臂架運動軌跡的設備、方法、系統以及包括該系統的工程機械設備，其可解決上述背景技術中所提到的問題。為了實現上述目的，本發明提供一種記錄臂架運動軌跡的設備，該設備包括接收裝置，用于接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及記錄控制器，與所述接收裝置相連，用于在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。相應地，本發明還提供一種記錄臂架運動軌跡的方法，該方法包括接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。相應地，本發明還提供一種記錄臂架運動軌跡的系統，該系統包括上述記錄臂架運動軌跡的設備；手柄擺動方向檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述回轉手柄、 變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向；回轉角度檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述臂架的回轉角度；變幅角度檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述臂架的變幅角度；以及伸縮長度檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述臂架的伸縮長度。相應地，本發明還提供一種工程機械設備，該設備包括上述記錄臂架運動軌跡的系統。相應地，本發明還提供一種根據上述記錄方法所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備，該設備包括讀取裝置，用于讀取第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄，該記錄包括所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；動作執行控制器，與所述讀取裝置相連，用于比較所述兩條運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向分別與所述下一運動軌跡記錄的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向相同時，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值；以及根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值時，根據所述下一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。相應地，本發明還提供一種根據上述記錄方法所記錄的運動軌跡控制臂架動作的方法，該方法包括讀取第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄，該記錄包括所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；比較所述兩條運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向分別與所述下一運動軌跡記錄的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向相同時，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值；以及根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值時，根據所述下一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。相應地，本發明還提供一種根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的系統，該系統包括上述根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備；存儲裝置，與所述讀取裝置相連， 用于存儲所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄；回轉角度檢測裝置，與所述動作執行控制器相連，用于檢測所述臂架的回轉角度；變幅角度檢測裝置，與所述動作執行控制器相連，用于檢測所述臂架的變幅角度；以及伸縮長度檢測裝置，與所述動作執行控制器相連，用于檢測所述臂架的伸縮長度。相應地，本發明還提供一種工程機械設備，該設備包括上述根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的系統。相應地，本發明還提供一種用于記錄臂架運動軌跡并根據該軌跡控制臂架動作的系統，該系統包括上述記錄臂架運動軌跡的設備；以及上述根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備。通過上述技術方案，在回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，藉此可提高數據有效性，且記錄不如現有技術中的持續定時高速記錄方式那樣頻繁，降低了對控制器及存儲器的要求。本發明的其他特征和優點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中
圖1為本發明提供的記錄臂架運動軌跡的設備的結構示意圖。圖2為本發明提供的記錄臂架運動軌跡的設備的操作流程圖；圖3為本發明提供的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備的結構示意圖；圖4為本發明提供的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備的操作流程圖； 以及圖5為本發明提供的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備的判定回轉方向的流程圖。附圖標記說明10接收裝置 20記錄控制器30讀取裝置 40動作執行控制器
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的具體實施方式
進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。本發明涉及記錄臂架運動軌跡以及根據臂架運動軌跡來控制臂架動作這兩部分， 以下分別針對這兩部分進行描述。記錄臂架運動軌跡圖1為本發明提供的記錄臂架運動軌跡的設備的結構示意圖。如圖1所示，本發明提供了一種記錄臂架運動軌跡的設備，該設備包括接收裝置10，用于接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及記錄控制器20，與所述接收裝置10相連，用于在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。 藉此，可大大提高所記錄的數據的有效性。其中，所述手柄的擺動方向可采用以下方式表示手柄朝前擺動，則該手柄存在輸出，記錄擺動方向為1 ；手柄朝后擺動，則該手柄存在輸出，記錄擺動方向為2 ；手柄無擺動， 則該手柄無輸出，記錄擺動方向為0。該方式適用于回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄。至于所述回轉角度、變幅角度及伸縮長度，可為實際測量的角度及長度。一般而言，所述接收裝置10還接收開始記錄的指令，所述記錄控制器20在接收裝置10接收到開始記錄的指令之后，需判斷臂架是否處于正常操作狀態，例如對于消防車、 泵車而言，需判斷承載該臂架的車輛是否調平、有無上車強制、臂架操作是否有效(例如， 手柄的擺動幅度是否大于某一預設值)等，在確定臂架處于正常操作狀態之后，則可開始進行記錄。本發明的上述臂架運動軌跡記錄方式雖可減少所記錄的數據，但如果手柄擺動方向維持不變，且存在兩路或三路手柄輸出時(例如，回轉手柄及變幅手柄存在輸出，伸縮手柄無輸出；或者回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄均存在輸出)，僅僅在手柄擺動方向變化時進行記錄可能不能使臂架運動軌跡得到較好的保存。圖2為本發明提供的記錄臂架運動軌跡的設備的操作流程圖，如圖2所示，優選地，所述記錄控制器20還用于在所述回轉手柄、 變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均未發生變化時執行以下三者中的任意一者在所述回CN 102538851 A轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的一者的擺動方向為無擺動時，每隔第一預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的二者的擺動方向為無擺動時，每隔第二預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；以及在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均非無擺動時，每隔第三預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。藉此，可在手柄擺動方向發生變化時，先進行一次記錄，之后對手柄擺動方向的維持進行定時操作。此時，可分為三種情況，如果存在一路輸出，例如變幅手柄存在輸出，其余兩個手柄不動作，則每隔第二預設時間記錄一次；如果存在兩路輸出，則每隔第一預設時間記錄一次；如果存在三路輸出，則每隔第三預設時間記錄一次。從而，可針對回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均未發生變化的情形，亦進行臂架運動軌跡記錄，使得臂架運動軌跡得到較好的保存。對于臂架運動軌跡而言，不同路數的輸出會導致該軌跡的復雜程度不同，例如如果僅存在一路輸出，則臂架僅一個變量會發生變化，空間坐標上表現為直線變化；如果存在兩路輸出，則臂架的運動軌跡會表現為面的變化；如果存在三路輸出，則變化最為復雜，臂架會在其工作空間中運動。優選地，所述第二預設時間大于所述第一預設時間，所述第一預設時間大于所述第三預設時間，例如可分別為4秒、2秒及1秒。藉此，可在臂架運動復雜程度較高時，記錄的更為頻繁一些，既可保證所記錄的數據的有效性，亦可保證所記錄的臂架運動軌跡的可靠性。一般而言，所記錄的回轉角度數據為0-3600的范圍，標示0-360度的回轉角度；所記錄的伸縮長度數據位0-200的范圍，標示臂架最小長度至臂架最大長度。優選地，所述記錄控制器20還用于將所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度轉換至同一量級范圍(例如，0-8000)，并記錄轉換后的回轉角度、變幅角度及伸縮長度。藉此，可擴大所記錄的數據的量化精度，減少誤差。相應地，本發明還提供了一種記錄臂架運動軌跡的方法，該方法包括接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。其中，該方法還可包括在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均未發生變化時在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的一者的擺動方向為無擺動時，每隔第一預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的二者的擺動方向為無擺動時，每隔第二預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；或在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均非無擺動時，每隔第三預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。其中，所述第二預設時間大于所述第一預設時間，所述第一預設時間大于所述第三預設時間。其中，所述記錄臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度包括將所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度轉換至同一量級范圍，并記錄轉換后的回轉角度、變幅角度及伸縮長度。相應地，本發明還提供了一種記錄臂架運動軌跡的系統，該系統包括上述記錄臂架運動軌跡的設備；手柄擺動方向檢測裝置，與所述接收裝置10相連，用于檢測所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向；回轉角度檢測裝置，與所述接收裝置10相連，用于檢測所述臂架的回轉角度；變幅角度檢測裝置，與所述接收裝置10相連，用于檢測所述臂架的變幅角度；以及伸縮長度檢測裝置，與所述接收裝置10相連，用于檢測所述臂架的伸縮長度。其中，所述回轉角度檢測裝置、變幅角度檢測裝置以及伸縮長度檢測裝置可為任意可實現回轉角度、變幅角度以及伸縮長度檢測的裝置，例如，所述回轉角度檢測裝置可為安裝于回轉機構中的旋轉編碼器，變幅角度檢測裝置可為安裝于臂架上的傾角傳感器，伸縮長度檢測裝置可為安裝于臂架上的拉線傳感器。相應地，本發明還提供了一種工程機械設備，該設備包括上述記錄臂架運動軌跡的系統。該工程機械設備可包括那些包含臂架的工程機械設備，諸如消防車、起重機、泵車寸。有關上述記錄臂架運動軌跡的方法、系統以及包括該系統的工程機械設備的具體細節及益處，可參閱之前針對記錄臂架運動軌跡的方法的描述，于此不再贅述。根據臂架運動軌跡來控制臂架動作本發明還提供了一種根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備，該設備包括 讀取裝置30，用于讀取第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄，該記錄包括所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；動作執行控制器40，與所述讀取裝置30相連，用于比較所述兩條運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向分別與所述下一運動軌跡記錄的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向相同時，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值；以及根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值時，根據所述下一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。所述動作執行控制器40可采用PID控制算法，根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。例如，就臂架變幅控制為例，以臂架的當前變幅角度作為實際值，以所述第一運動軌跡中記錄的變幅角度為目標值，根據該目標值與該實際值與之差作為PID輸入，可輸出一電流，將該電流輸出至對應于變幅機構的比例閥，可使變幅機構動作，使臂架的變幅角度逼近所述目標值，即第一運動軌跡中記錄的變幅角度。在變幅角度逼近所述目標值之后(即，誤差小于一定值之后)，可跳轉至下一記錄，并以該記錄內的變幅角度作為目標值， 執行上述操作，以使臂架進一步動作。對于回轉及伸縮的操作，以上述變幅控制相類似，于此不再贅述。
圖4為本發明提供的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備的操作流程圖。 以下結合圖4，對上述操作進行具體描述。首先，根據第一運動軌跡記錄中回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，判斷存在幾路輸出。之后，將第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向與下一記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向進行比較。例如，對于三路輸出而言，則分別將第一運動軌跡記錄中的回轉手柄的擺動方向與下一記錄中的回轉手柄的擺動方向進行比較，將第一運動軌跡記錄中的變幅手柄的擺動方向與下一記錄中的變幅手柄的擺動方向進行比較，將第一運動軌跡記錄中的伸縮手柄的擺動方向與下一記錄中的伸縮手柄的擺動方向進行比較，如若均相同，則標記Flag 3，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值均為1000。之后，在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作時，如若臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值(即，1000)時，則跳轉至下一記錄，并根據該下一記錄控制所述臂架動作。如若存在兩路輸出，例如伸縮手柄的擺動方向為零，回轉手柄及變幅手柄的擺動方向非零，則將第一運動軌跡記錄中的回轉手柄的擺動方向與下一記錄中的回轉手柄的擺動方向進行比較，并將第一運動軌跡記錄中的變幅手柄的擺動方向與下一記錄中的變幅手柄的擺動方向進行比較，如果均相同，則標記Flag 21，確定分別針對回轉角度及變幅角度的誤差容許值，例如均為200。之后，在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作時，如若臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差以及當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差均小于所確定的對應誤差容許值(即，200)時， 則跳轉至下一記錄，并根據該下一記錄控制所述臂架動作。在此針對兩路輸出為回轉手柄及變幅手柄的情形進行了說明，兩路輸出為回轉手柄及伸縮手柄的情形以及兩路輸出為變幅手柄及伸縮手柄的情形于此類似，于此不再贅述。如若存在一路輸出，例如回轉手柄的擺動方向為非零，變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向為零，則將第一運動軌跡記錄中的回轉手柄的擺動方向與下一記錄中的回轉手柄的擺動方向進行比較，如果相同，則標記Flag 11，確定針對回轉角度的誤差容許值，例如均為 100。之后，在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作時，如若臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差小于所確定的對應誤差容許值(即，100)時， 則跳轉至下一記錄，并根據該下一記錄控制所述臂架動作。在此針對一路輸出為回轉手柄的情形進行了說明，一路輸出為變幅手柄的情形以及一路輸出為伸縮手柄的情形于此類似，于此不再贅述。藉此，當下一記錄的動作與本次記錄的動作相同時，可將誤差容許值設定得較大， 當臂架運動到該誤差容許值范圍之內即觸發下一記錄。此時，由于可將誤差容許值設置得較大，故輸出至比例閥的電流亦較大，臂架的動作不會減緩，而且亦不會改變軌跡的線路， 縮短了臂架的調整時間。另外，對于下一記錄的動作與本次記錄的動作不相同的情形，依舊可按照常規的PID輸出及較小的誤差容許值來執行，保證控制精度。本發明可在控制臂架動作時，考慮下一記錄，對臂架之后的動作進行預先判斷，從而縮短了整體的調節時間。優選地，在所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄中，所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄中存在輸出的手柄越多時，所述誤差容許值越小。由于存在輸出的手柄越多，則表明臂架的運動軌跡越復雜，故設置較小的誤差容許值有利于使得臂架的動作與所記錄的軌跡高精度一致。在實際工作中，比例閥的開度及臂架動作存在死區，需要較大的啟動電流方可使臂架動作。也就是說，在閥門開度很小時，臂架并不會動作。而且如果執行機構(即，回轉機構、變幅機構以及伸縮機構)承受的負載大小和方向以及對應比例閥的開閉特性不同時， 對應比例閥所需的啟動電流也不相同，也就是說，臂架伸、縮、左轉、右轉、升、降所需的啟動電流可能是不同的。為避開這些死區，需將動作執行控制器40輸出至比例閥的電流換算至比例閥開度控制對應的范圍內。優選地，所述動作執行控制器40用于根據所述臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差，分別輸出電流至回轉機構、變幅機構以及伸縮機構的比例閥，以控制所述臂架運動，在輸入至所述回轉機構、變幅機構或伸縮機構的比例閥的電流小于該回轉機構、變幅機構或伸縮機構的啟動電流時， 輸入該啟動電流至所述比例閥。藉此，可對輸出電流的死區進行規避。需要說明的是，臂架伸、縮、左轉、右轉、升、降所需的啟動電流可通過對多次試驗得出，例如在控制臂架左轉時，可逐步加大電流，直至臂架可左轉為止，促使臂架可左轉的電流即為臂架左轉的啟動電流。當臂架從回轉對中位置順時針動作一圈時，所記錄的回轉角度分別為0度及360 度，之后再順時針動作，則回轉角度會由360度跳變至0度。如果臂架的當前回轉角度為10 度，而所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度為350度，此時如果直接根據這兩者之差(即， 340度)控制臂架動作，則臂架順時針動作340度，而實際上，臂架應該以逆時針轉動20度的方式由10度轉動至350度。故，在此情況下需進行調整。圖5為本發明提供的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備的判定回轉方向的流程圖。優選地，如圖5所示，所述動作執行控制器40用于在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作之前，在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差大于一預設誤差時，控制所述臂架以經過回轉對中位置的方式回轉。該預設誤差為大于或等于臂架于兩條記錄之間所可能轉動的最大角度，例如，可為90度(按照之前 0-8000的量級范圍，90度對應于2000)。如果臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差大于一預設誤差，則判斷臂架必然經過回轉對中位置。例如，如果當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差為負數，且小于-2000，則將設定值設置為設定值=設定值+8000，使臂架經回轉對中位置逆時針轉動；如果當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差為正數，且大于2000，則將設定值設置為設定值 =設定值-8000，使臂架經回轉對中位置順時針轉動。以臂架當前回轉角度為7777、第一運動軌跡記錄中的回轉角度為222為例，此時設定值222與當前回轉角度7777之差小于-2000，則以設定值為222+8000 = 8222控制臂架順時針運動。在臂架的當前回轉角度為8000之后，其當前回轉角度跳變為0，此時設定值 222與當前回轉角度0之差將大于-2000，不滿足小于-2000的情形，則以設定值為222繼續控制臂架順時針運動。
需要說明的是，本發明的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的方式并不依賴于本發明的上述記錄臂架運動軌跡的方法所記錄的數據，現有技術中以高速記錄方式記錄的數據亦是可適用的。另外，上述誤差容許值1000、200、100均為回轉角度、變幅角度及伸縮長度采用0-8000的量級范圍的情況下的示例值。相應地，本發明還提供了一種根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的方法，該方法包括讀取第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄，該記錄包括所述臂架的回轉角度、 變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；比較所述兩條運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向分別與所述下一運動軌跡記錄的回轉手柄、 變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向相同時，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值；以及根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值時，根據所述下一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。其中，在所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄中，所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄中存在輸出的手柄越多時，所述誤差容許值越小。根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作包括根據所述臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與及所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差，分別輸出電流至回轉機構、變幅機構以及伸縮機構的比例閥，以控制所述臂架運動。在輸入至所述回轉機構、變幅機構或伸縮機構的比例閥的電流小于該回轉機構、變幅機構或伸縮機構的啟動電流時，輸入該啟動電流至所述比例閥。在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作之前，在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差大于一預設誤差時，控制所述臂架以經過回轉對中位置的方式回轉。相應地，本發明還提供了一種根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的系統，該系統包括上述根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備；存儲裝置，與所述讀取裝置30 相連，用于存儲所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄；回轉角度檢測裝置，與所述動作執行控制器40相連，用于檢測所述臂架的回轉角度；變幅角度檢測裝置，與所述動作執行控制器40相連，用于檢測所述臂架的變幅角度；以及伸縮長度檢測裝置，與所述動作執行控制器40相連，用于檢測所述臂架的伸縮長度。相應地，本發明還提供了一種工程機械設備，該設備包括上述根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的系統。有關上述根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的方法、系統以及包括該系統的工程機械設備的具體細節及益處，可參閱之前針對記錄臂架運動軌跡的方法的描述，于此不再贅述。相應地，本發明還提供了一種用于記錄臂架運動軌跡并根據該軌跡控制臂架動作的方法、設備、系統及工程機械設備，具體細節可為上述記錄臂架運動軌跡的設備及方法以及根據該軌跡控制臂架動作的設備及方法。
以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。
權利要求
1.一種記錄臂架運動軌跡的設備，該設備包括接收裝置，用于接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及記錄控制器，與所述接收裝置相連，用于在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述記錄控制器還用于在所述回轉手柄、 變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均未發生變化時執行以下三者中的任意一者在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的一者的擺動方向為無擺動時，每隔第一預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的二者的擺動方向為無擺動時，每隔第二預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；以及在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均非無擺動時，每隔第三預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。
3.根據權利要求2所述的設備，其特征在于，所述第二預設時間大于所述第一預設時間，所述第一預設時間大于所述第三預設時間。
4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述記錄控制器還用于將所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度轉換至同一量級范圍，并記錄轉換后的回轉角度、變幅角度及伸縮長度。
5.一種記錄臂架運動軌跡的方法，該方法包括接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，該方法還包括在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均未發生變化時在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的一者的擺動方向為無擺動時，每隔第一預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中的二者的擺動方向為無擺動時，每隔第二預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；或在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向均非無擺動時，每隔第三預設時間，記錄所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二預設時間大于所述第一預設時間，所述第一預設時間大于所述第三預設時間。
8.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述記錄臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度包括將所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度轉換至同一量級范圍，并記錄轉換后的回轉角度、變幅角度及伸縮長度。
9.一種記錄臂架運動軌跡的系統，該系統包括根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的記錄臂架運動軌跡的設備； 手柄擺動方向檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄的擺動方向；回轉角度檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述臂架的回轉角度； 變幅角度檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述臂架的變幅角度；以及伸縮長度檢測裝置，與所述接收裝置相連，用于檢測所述臂架的伸縮長度。
10.一種工程機械設備，其特征在于，該設備包括根據權利要求9所述的系統。
11.一種根據權利要求5-8中任一項權利要求所述的方法所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備，該設備包括讀取裝置，用于讀取第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄，該記錄包括所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向； 動作執行控制器，與所述讀取裝置相連，用于比較所述兩條運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向分別與所述下一運動軌跡記錄的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向相同時，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值；以及根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值時，根據所述下一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。
12.根據權利要求11所述的設備，其特征在于，在所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄中，所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄中存在擺動的手柄越多時，所述誤差容許值越小。
13.根據權利要求11或12所述的設備，其特征在于，所述動作執行控制器用于 根據所述臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差，分別輸出電流至回轉機構、變幅機構以及伸縮機構的比例閥，以控制所述臂架運動，在輸入至所述回轉機構、變幅機構或伸縮機構的比例閥的電流小于該回轉機構、變幅機構或伸縮機構的啟動電流時，輸入該啟動電流至所述比例閥。
14.根據權利要求11所述的設備，其特征在于，所述動作執行控制器用于在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作之前，在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差大于一預設誤差時，控制所述臂架以經過回轉對中位置的方式回轉。
15.一種根據權利要求5-8中任一項權利要求所述的方法所記錄的運動軌跡控制臂架動作的方法，該方法包括讀取第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄，該記錄包括所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向；比較所述兩條運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向分別與所述下一運動軌跡記錄的回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向相同時，確定三個分別針對回轉角度、變幅角度及伸縮長度的誤差容許值；以及根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作，并在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差均小于所確定的對應誤差容許值時，根據所述下一運動軌跡記錄控制所述臂架動作。
16.根據權利要求15所述的方法，其中，在所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄中，所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄中存在擺動的手柄越多時，所述誤差容許值越小。
17.根據權利要求15或16所述的方法，其中，根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作包括根據所述臂架的當前回轉角度與所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度之差、當前變幅角度與所述第一運動軌跡記錄中的變幅角度之差、以及當前伸縮長度與及所述第一運動軌跡記錄中的伸縮長度之差，分別輸出電流至回轉機構、變幅機構以及伸縮機構的比例閥，以控制所述臂架運動，在輸入至所述回轉機構、變幅機構或伸縮機構的比例閥的電流小于該回轉機構、變幅機構或伸縮機構的啟動電流時，輸入該啟動電流至所述比例閥。
18.根據權利要求15所述的方法，其特征在于，在根據所述第一運動軌跡記錄控制所述臂架動作之前，在所述第一運動軌跡記錄中的回轉角度與所述臂架的當前回轉角度之差大于一預設誤差時，控制所述臂架以經過回轉對中位置的方式回轉。
19.一種根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的系統，該系統包括根據權利要求11-14中任一項權利要求所述的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備；存儲裝置，與所述讀取裝置相連，用于存儲所述第一運動軌跡記錄及其下一運動軌跡記錄；回轉角度檢測裝置，與所述動作執行控制器相連，用于檢測所述臂架的回轉角度； 變幅角度檢測裝置，與所述動作執行控制器相連，用于檢測所述臂架的變幅角度；以及伸縮長度檢測裝置，與所述動作執行控制器相連，用于檢測所述臂架的伸縮長度。
20.一種工程機械設備，其特征在于，該設備包括根據權利要求19所述的系統。
21.一種用于記錄臂架運動軌跡并根據該軌跡控制臂架動作的系統，該系統包括 根據權利要求1-4中任一項權利要求所述的記錄臂架運動軌跡的設備；以及根據權利要求11-14中任一項權利要求所述的根據所記錄的運動軌跡控制臂架動作的設備。
全文摘要
本發明公開了一種記錄臂架運動軌跡的設備、方法、系統以及包括該系統的工程機械設備，該設備包括接收裝置，用于接收所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向，該擺動方向包括無擺動、朝前擺動及朝后擺動；以及記錄控制器，與所述接收裝置相連，用于在所述回轉手柄、變幅手柄以及伸縮手柄中任一者的擺動方向發生變化時，記錄此時刻所述臂架的回轉角度、變幅角度及伸縮長度以及所述回轉手柄、變幅手柄及伸縮手柄的擺動方向。藉此，既可提高數據有效性，且亦可降低對控制器及存儲器的要求。
文檔編號G01D9/00GK102538851SQ201110422880
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者張虎, 段娟香, 熊億, 蘇亮, 鄧鵬飛 申請人:長沙中聯消防機械有限公司