專利名稱：臂架系統(tǒng)的定位裝置、臂架系統(tǒng)、混凝土泵車及布料架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種臂架系統(tǒng)的控制技術(shù)，特別涉及一種臂架系統(tǒng)的定位裝置，還涉及到具有該臂架系統(tǒng)的定位裝置的臂架系統(tǒng)、混凝土泵車及布料架。
背景技術(shù)：
混凝土泵車是一種常用的工程機械，用于將混凝土泥漿通過輸送管道輸送到預(yù)定 的地點，以在遠離攪拌站的位置進行混凝土澆注作業(yè)。如圖1所示，該圖是一種混凝土泵車的總體結(jié)構(gòu)圖?；炷帘密嚢ɑ炷帘煤?臂架系統(tǒng)，臂架系統(tǒng)8包括底座10、轉(zhuǎn)臺11、臂架9。為了施工轉(zhuǎn)場的方便，底座10—般安 裝在一個移動式底盤上。轉(zhuǎn)臺11通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在底座10上，并在一個液壓馬達的驅(qū)動 下繞一個豎軸18旋轉(zhuǎn)。臂架9包括五個順序通過水平延伸的鉸接軸鉸接的臂段12至16， 其中臂段12下端與轉(zhuǎn)臺11鉸接，并依賴于一個液壓缸改變與轉(zhuǎn)臺11之間的夾角，各臂段 之間分別能夠在一個液壓缸驅(qū)動下繞其之間的鉸接軸相對旋轉(zhuǎn)，從而改變各臂段之間的位 置關(guān)系，另外，還設(shè)置連接在臂架9的末節(jié)臂段16最外端的軟管17，末節(jié)臂段16的最外端 形成臂架末端20。在進行混凝土施工作業(yè)時，操作人員采用合適的方式對臂架系統(tǒng)8進行控制。通 過調(diào)整各液壓缸的伸縮量控制臂架9各臂段之間的相對位置，通過液壓馬達控制轉(zhuǎn)臺11的 旋轉(zhuǎn)角度，使臂架末端20到達預(yù)定的澆注位置上方。軟管17通過固定在各臂段上的輸送 管道連接到混凝土輸送泵，混凝土泥漿在混凝土輸送泵的作用下，通過臂架9上的輸送管 道到達臂架末端20，再從軟管17終端噴出，到達預(yù)定的澆注位置。目前，為了提高臂架系統(tǒng)的控制效率，人們主要通過智能控制系統(tǒng)對混泥土泵車 的臂架系統(tǒng)8進行自動控制。智能控制系統(tǒng)的控制原理是以預(yù)定坐標系為參考坐標系，根 據(jù)預(yù)定澆注位置確定臂架末端20的目標位置，適合的規(guī)劃單元根據(jù)臂架末端20的位置參 數(shù)和目標位置確定液壓馬達的旋轉(zhuǎn)角度及各液壓缸的伸縮量，通過計算機控制的方式控制 液壓系統(tǒng)液壓油的流量，使液壓馬達和液壓缸按照預(yù)定策略進行協(xié)調(diào)動作，最終使臂架末 端20進行預(yù)定的動作，到達目標位置，在預(yù)定位置進行混凝土澆注作業(yè)(詳細內(nèi)容可參考 中國專利文獻CN1975070)。根據(jù)現(xiàn)有控制方式可以確定，準確確定臂架末端20的位置參數(shù)是控制臂架系統(tǒng)8 的關(guān)鍵。目前，智能控制系統(tǒng)主要采用傾角傳感器確定各臂段的傾斜角度，再根據(jù)獲得的傾 斜角度及預(yù)定的策略確定各臂段的姿態(tài)參數(shù)，最終根據(jù)各臂段的姿態(tài)參數(shù)確定臂架末端20 在預(yù)定坐標系中的位置參數(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)雖然能夠獲得臂架末端20的位置參數(shù)，但在實際控制過程中，由于傾角 傳感器的精度、溫漂、安裝方式等因素的影響，使獲得的傾斜角度具有誤差；而且，根據(jù)混凝 土泵泵送流量及流速的不同，臂架9各臂段產(chǎn)生的形變也會產(chǎn)生變化；這樣，不僅獲得的各 臂段的姿態(tài)參數(shù)存在很好大的誤差，而且，各臂段順序鉸接的結(jié)構(gòu)還會使各臂段姿態(tài)參數(shù) 的誤差進行疊加，使最后獲得的臂架末端20的位置參數(shù)與實現(xiàn)位置相差很大，難以滿足對臂架系統(tǒng)控制的需要，進而影響混凝土泵車的工作效率和使用性能。當(dāng)前，提高各臂段姿態(tài)參數(shù)及臂架末端20的位置參數(shù)精度的方式主要有兩種一 是改善傾角傳感器的性能，以減小傾角傳感器獲得的傾斜角度誤差；二是根據(jù)臂架形變的 特性對臂架的姿態(tài)參數(shù)進行補償，以減小由于臂架形變造成的誤差。但傾角傳感器本身的 特性和個體差異，以及臂架形變的不確定性限制了臂段姿態(tài)參數(shù)及臂架末端20位置參數(shù) 精度的提高。專利文獻CN200810136105中，公開了一種用GPS模件作為位置傳感器，以地為基準確定屬于各臂段姿態(tài)參數(shù)的技術(shù)方案，但該技術(shù)方案僅僅公開了一種確定臂架系統(tǒng)預(yù)定 檢測點坐標參數(shù)的方法，并不能減小各臂段姿態(tài)參數(shù)及臂架末端20的位置參數(shù)的誤差，從 而仍然難以滿足實際作業(yè)對臂架系統(tǒng)控制的需要。因此，如何以較高的精度獲得臂架系統(tǒng)預(yù)定位置的位置參數(shù)是當(dāng)前該技術(shù)領(lǐng)域的 一個技術(shù)難題。

實用新型內(nèi)容針對上述技術(shù)難題，本實用新型一方面的目的在于，提供一種臂架系統(tǒng)的定位裝 置，該定位裝置能夠以較高的精度獲得臂架系統(tǒng)預(yù)定位置的位置參數(shù)。在上述臂架系統(tǒng)的定位裝置的基礎(chǔ)上，本實用新型另一方面的目的在于，提供了 一種包括上述定位裝置的臂架系統(tǒng)及包括該臂架系統(tǒng)的混凝土泵車和布料架。本實用新型提供的臂架系統(tǒng)的定位裝置包括處理器和至少一個移動GPS接收器； 所述處理器包括接收單元和處理單元；所述移動GPS接收器安裝在檢測點上，用于根據(jù)對預(yù)定衛(wèi)星組的觀測獲得所述檢 測點的初始位置參數(shù)；所述檢測點位于臂架系統(tǒng)的預(yù)定位置；所述接收單元能夠接收基準GPS接收器傳送的載波相位信息和所述初始位置參 數(shù)；所述基準GPS接收器安裝在預(yù)定的基準站，并能夠根據(jù)對所述衛(wèi)星組的觀測獲得所述 載波相位信息；所述臂架系統(tǒng)與所述基準站之間的距離小于預(yù)定值；所述處理單元能夠根據(jù)所述初始位置參數(shù)和載波相位信息獲得所述檢測點的位
置參數(shù)。優(yōu)選的，所述接收單元能夠接收多個預(yù)定的基準GPS接收器傳送的所述載波相位 信息；所述處理單元包括修正模塊和中心模塊，所述修正模塊能夠根據(jù)多個載波相位信息 獲得修正的載波相位信息，所述中心模塊能夠根據(jù)所述修正的載波相位信息和所述初始位 置參數(shù)獲得所述檢測點的位置參數(shù)。本實用新型提供的臂架系統(tǒng)包括底座、轉(zhuǎn)臺和臂架，所述臂架下端與轉(zhuǎn)臺相連，并 包括至少三節(jié)順序鉸接的臂段，所述轉(zhuǎn)臺通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在底座上，所述轉(zhuǎn)臺與底座之 間，臂架與轉(zhuǎn)臺之間及各臂段之間依賴于液壓元件的驅(qū)動進行相對運動；還包括智能控制 系統(tǒng)和包括上述任一種臂架系統(tǒng)的定位裝置，至少一個所述檢測點位于末節(jié)臂段上；所述 智能控制系統(tǒng)根據(jù)所述檢測點的位置參數(shù)控制臂架末端的位置，所述臂架末端為所述末節(jié) 臂段的外端。優(yōu)選的，所述臂架系統(tǒng)的定位裝置包括多個移動GPS接收器；所述檢測點包括靜 態(tài)檢測點和動態(tài)檢測點；所述靜態(tài)檢測點與所述底座相對固定，且在預(yù)定坐標系中具有預(yù)定的坐標參數(shù)，至少一個所述動態(tài)檢測點位于末節(jié)臂段上；所述預(yù)定坐標系為智能控制系 統(tǒng)控制臂架系統(tǒng)的參考坐標系，所述檢測點的位置參數(shù)為所述處理單元根據(jù)所述靜態(tài)檢測 點與動態(tài)檢測點的位置參數(shù)獲得的所述動態(tài)檢測點在所述預(yù)定坐標系中的坐標參數(shù)。優(yōu)選的，所述檢測點包括多個動態(tài)檢測點，多個所述動態(tài)檢測點分別位于各所述 臂段上。優(yōu)選的，所述動態(tài)檢測點分別位于各所述臂段的外端。本實用新型提供的混凝土泵車包括混凝土泵和臂架系統(tǒng)，所述臂架系統(tǒng)為上述任 一種臂架系統(tǒng)，所述混凝土泵與所述底座相對固定。本實用新型提供的混凝土布料架包括架體和臂架系統(tǒng)，所述臂架系統(tǒng)為上述任一 種臂架系統(tǒng)，所述架體與所述底座相對固定。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型提供的定位裝置中，利用移動GPS接收器對預(yù)獲得 檢測點的初始位置參數(shù)，再用基準GPS接收器傳送的載波相位信息，根據(jù)載波相位差分的 原理，對檢測點的初始位置參數(shù)進行修正，獲得檢測點的位置參數(shù)。該技術(shù)方案利用載波相 位差分原理獲得檢測點的位置參數(shù)，可以將獲得的位置參數(shù)精確到厘米或更高的精度，因 此，可以更加精確地確定檢測點的位置參數(shù)；在檢測臂段的預(yù)定部位或臂架末端的位置參 數(shù)時，可以精確在確定其位置參數(shù)；避免臂架變形，傳感器產(chǎn)生的誤差，滿足對臂架準確控 制的需要，為提高混凝土泵的工作效率奠定基礎(chǔ)。在進一步的技術(shù)方案中，根據(jù)多個基準GPS接收器獲得的載波相位信息獲得修正 的載波相位信息，并以修正的載波相位信息作為獲得檢測點位置參數(shù)的依據(jù)，可以進一步 提高檢測點位置參數(shù)的準確性。由于具有上述臂架系統(tǒng)的定位裝置，提供的具有該定位裝置的臂架系統(tǒng)也具有相 對應(yīng)的技術(shù)效果；在優(yōu)選的技術(shù)方案中，所述定位裝置還可以將檢測點的位置參數(shù)進行轉(zhuǎn) 換，將以地為參考的位置參數(shù)轉(zhuǎn)換為以預(yù)定坐標系的坐標參數(shù)，且預(yù)定坐標系以臂架系統(tǒng) 的底座相對固定，這樣，智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)目標位置和臂架末端在預(yù)定坐標系中的坐 標參數(shù)較快確定臂架系統(tǒng)各液壓元件的運動量，提高控制效率。

圖1是一種混凝土泵車的總體結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實用新型提供的臂架系統(tǒng)的定位方法的原理示意圖；圖3是本實用新型實施例一提供的臂架系統(tǒng)的定位方法的流程圖；圖4是本實用新型實施例二提供的臂架系統(tǒng)的定位方法的流程圖；圖5是本實用新型提供的臂架系統(tǒng)的定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))是一個無線電空間定位系統(tǒng)， 它利用預(yù)定的衛(wèi)星組和地面上的基準站，以地為參考，確定地球表面上預(yù)定地點的位置參 數(shù)。目前，GPS系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域，其基本的應(yīng)用原理是，對目標地點進行定位，確定其 位置參數(shù)，以為下一步的工作提供參考，如確定飛機、船舶的位置參數(shù)，以便于確定其航向， 實現(xiàn)對飛機、船舶的導(dǎo)航；還可以確定預(yù)定地點經(jīng)度、緯度和海撥高度，以實現(xiàn)對預(yù)定區(qū)域的測繪，等等。隨著工程機械技術(shù)的發(fā)展，對工程機械預(yù)定部件進行精確控制已經(jīng)成為工程機械技術(shù)的重要內(nèi)容之一，對預(yù)定部件進行精確控制的前提是精確確定預(yù)定部件的位置參數(shù)； 當(dāng)前，確定預(yù)定部件的位置參數(shù)均是以工程機械本身相應(yīng)位置為參考進行；由于工程機械 結(jié)構(gòu)、部件誤差變形的存在，以這種方式確定的位置參數(shù)必然存在較大的誤差，且該誤差會 由于工程機械部件運動而變化，這樣就限制了位置參數(shù)精度的提高。為此，本實用新型提供 技術(shù)方案的核心在于，突破以工程機械內(nèi)部相應(yīng)位置為基礎(chǔ)確定預(yù)定部件位置參數(shù)的傳統(tǒng) 方式，將GPS定位技術(shù)應(yīng)用于工程機械控制過程中，充分利用GPS系統(tǒng)精確定位的功能，在 工程機械外部建立適當(dāng)參照，確定預(yù)定部件的位置參數(shù)，以避免工程機械內(nèi)部誤差對精度 的不利影響，提高預(yù)定部件位置參數(shù)的精度和準確性。
以下結(jié)合附圖對本實用新型提供的技術(shù)方案進行詳細描述，本部分的描述僅是示 范性和解釋性，不應(yīng)對本實用新型的保護范圍有任何的限制作用。請參考圖2和圖3，圖2是本實用新型提供的臂架系統(tǒng)的定位方法的原理示意圖， 圖3是本實用新型實施例一提供的臂架系統(tǒng)的定位方法的流程圖。臂架系統(tǒng)的定位方法包括以下步驟S100，根據(jù)移動GPS接收器520對預(yù)定的衛(wèi)星組210的觀測，獲得檢測點230的初 始位置參數(shù)，并獲取基準GPS接收器傳送的載波相位信息。移動GPS接收器520根據(jù)載波相位測量原理對衛(wèi)星組210的觀測，以保持較高的 測量精度。移動GPS接收器520安裝在臂架系統(tǒng)的檢測點230上，檢測點230可以根據(jù)實 際作業(yè)的需要，選擇合適的預(yù)定位置，以便于移動GPS接收器520對衛(wèi)星組210的觀測?；鶞蔊PS接收器安裝于基準站220，基準站220具有已經(jīng)精確確定位置參數(shù)，該位 置參數(shù)可以是以地為參考的位置參數(shù)；基準GPS接收器根據(jù)載波相位測量原理對同一衛(wèi)星 組210進行觀測，并根據(jù)衛(wèi)星的載波信號獲得載波相位信息，載波相位信息可以是載波相 位修正量，也可以是載波相位。根據(jù)載波相位差分測量原理，為了保持載波相位信息對移動GPS接收器520可用 性，減小由于基準GPS接收器與移動GPS接收器520之間傳播延遲造成的誤差，應(yīng)當(dāng)使臂架 系統(tǒng)與基準站220之間的距離小于預(yù)定值，即使檢測點230與基準站220之間的距離小于 預(yù)定值，優(yōu)選小于500公里，因此，應(yīng)當(dāng)根據(jù)臂架系統(tǒng)所在位置選擇接收適合的基準站220 傳送載波相位信息。S200，根據(jù)載波相位信息和檢測點230的初始位置參數(shù)獲得檢測點230的位置參 數(shù)。根據(jù)載波相位差分原理，根據(jù)載波相位信息可以獲得距離改正數(shù)，進而利用距離改正數(shù) 對初始位置參數(shù)進行修正，消除衛(wèi)星鐘誤差、星歷誤差、電離層誤差和對流層誤差，提高檢 測點230位置參數(shù)的精度。本例中，可以利用載波相位差分原理獲得比較精確的檢測點230的位置參數(shù)，該 位置參數(shù)可以精確到厘米或更高的定位精度；在實際控制作業(yè)中，可以根據(jù)實現(xiàn)需要將檢 測點230設(shè)置在適合的位置，比如，可以將檢測點230設(shè)置在臂架9各臂段上，從而可以根 據(jù)檢測點230的位置參數(shù)精確地確定各臂段的姿態(tài)參數(shù)，也可以將檢測點230設(shè)置在臂架 末端20上，這樣可以準確地確定臂架末端20的位置參數(shù)，滿足對臂架系統(tǒng)準確控制的需 要，以提高對混凝土泵車臂架系統(tǒng)的控制效率。[0043]為了減小基準GPS接收器發(fā)送載波相位信息時產(chǎn)生的誤差，在實施例二中還提供了另一種臂架系統(tǒng)的定位方法。請參考圖4，該圖是本實用新型實施例二提供的臂架系統(tǒng)的定位方法的流程圖。與 實施例一提供的臂架系統(tǒng)的定位方法相比，其不同之處在于在步驟SlOO中，還可以獲取多個基準GPS接收器分別傳送的載波相位信息。多個 基準GPS接收器可以是位于不同基準站220的基準GPS接收器，也可以是位于相同基準站 220的基準GPS接收器。步驟S200可以包括以下步驟S210，根據(jù)多個載波相位信息獲得修正的載波相位信息。獲得修正的載波相位信 息方法有多種選擇，可以通過獲得平均值的方式獲得修正的載波相位信息，也可以通過均 方差的方式獲得的修正的載波相位信息，等等。S220，根據(jù)修正的載波相位信息和移動GPS接收器520獲得的初始位置參數(shù)獲得 檢測點230的位置參數(shù)。該方法能夠減小基準站本身原因造成的誤差，提高檢測點230位置參數(shù)的精度?；谏鲜霰奂芟到y(tǒng)的定位方法，本實用新型還提供了一種臂架系統(tǒng)的定位裝置， 用于確定臂架系統(tǒng)預(yù)定位置的位置參數(shù)。請參考圖5，該圖是本實用新型提供的臂架系統(tǒng)的 定位裝置的結(jié)構(gòu)框圖。該定位裝置置包括處理器510和多個移動GPS接收器520 ；處理器 510包括接收單元511和處理單元512。多個移動GPS接收器520接收器分別安裝在多個檢測點230上，用于根據(jù)對衛(wèi)星 組210的觀測分別獲得相應(yīng)檢測點230的初始位置參數(shù)。與上述定位方法相同，檢測點230 可以根據(jù)實際作業(yè)的需要，選擇合適的位置，以方便移動GPS接收器520對衛(wèi)星組210進行 觀測。同時，為了方便確定臂架9各臂段的姿態(tài)參數(shù)，優(yōu)選使檢測點230位于在各臂段的外 端，這樣能夠通過各臂段外端的位置參數(shù)更容易地確定各臂段的姿態(tài)參數(shù)。接收單元511用于接收基準GPS接收器傳送的載波相位信息和檢測點230的初始 位置參數(shù)?；鶞蔊PS接收器安裝在預(yù)定的基準站220，并能夠根據(jù)對衛(wèi)星組210的觀測獲得 載波相位信息；同樣，為了減小基準GPS傳播載波相位信息造成的誤差，可以使檢測點230 與基準站220之間的距離小于預(yù)定值，與上述方法相同，可以使臂架系統(tǒng)與基準站220之間 的距離小于500公里。處理單元512用于根據(jù)檢測點230的初始位置參數(shù)和載波相位信息獲得檢測點 230的位置參數(shù)。載波相位信息可以是載波相位修正量和基準站220的位置參數(shù)，或者載波 相位和基準站220的位置參數(shù)；處理單元512根據(jù)載波相位信息可以確定距離改正數(shù)；依 據(jù)距離改正數(shù)對檢測點230的初始位置參數(shù)進行修正，獲得檢測點230的高精度位置參數(shù)。同樣，為了提高位置參數(shù)的精度，與上述方法相同，也可以使接收單元511同時接 收多個基準GPS接收器傳送的載波相位信息；同時，處理單元512包括修正模塊和中心模 塊，修正模塊能夠根據(jù)多個載波相位信息獲得修正的載波相位信息，中心模塊能夠根據(jù)修 正的載波相位信息和檢測點230的初始位置參數(shù)獲得檢測點230的位置參數(shù)。在提供上述臂架系統(tǒng)的定位裝置的基礎(chǔ)上，還提供了包括上述臂架系統(tǒng)的定位裝 置的臂架系統(tǒng)。參照圖1，提供的臂架系統(tǒng)包括底座10、轉(zhuǎn)臺11和臂架9，臂架9下端與轉(zhuǎn) 臺11相連，并包括多節(jié)順序鉸接的臂段，各臂段為12、13、14、15、16，其中臂段16為末節(jié)臂段，其外端形成臂架末端20 ；轉(zhuǎn)臺11通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在底座10上，轉(zhuǎn)臺11與底座10之 間，臂架5與轉(zhuǎn)臺11之間及各臂段之間依賴于液壓元件的驅(qū)動進行相對運動；還包括現(xiàn)有 技術(shù)中的智能控制系統(tǒng)，該智能控制系統(tǒng)能夠根據(jù)臂架末端20的位置參數(shù)與目標位置之 間的關(guān)系，控制臂架9各臂段的姿態(tài)，使臂架末端20到達目標位置，以進行混凝土澆注作 業(yè)。其具體的控制原理與背景技術(shù)相同，在此不再贅述。與現(xiàn)有技術(shù)的不同之處在于，臂架系統(tǒng)還包括上述的臂架系統(tǒng)的定位裝置，其中， 至少一個檢測點230位于末節(jié)臂段16上，這樣，定位裝置就能夠向智能控制系統(tǒng)提供臂架 末端20的位置參數(shù)；智能控制裝置可以根據(jù)該位置參數(shù)和目標位置參數(shù)，調(diào)整臂架9各臂 段的姿態(tài)，使臂架末端20到達目標位置，完成對臂架系統(tǒng)8的控制。為了方便確定臂架末端20的位置參數(shù)，優(yōu)選的技術(shù)方案是，使位于末節(jié)臂段16上 的檢測點230與臂架末端20重合，這樣，檢測點230的位置參數(shù)就可以作為臂架末端20的 位置參數(shù)；可以理解的是，檢測點230不限于與臂架末端20重合，只有檢測點230位于末節(jié) 臂段16的預(yù)定位置，且臂架末端20與該預(yù)定位置具有預(yù)定的位置關(guān)系，就可以根據(jù)檢測點 230的位置參數(shù)確定臂架末端20的位置參數(shù)，減小由于各臂段變形疊加而使誤差增加，實 現(xiàn)本實用新型目的。在定位裝置只有一個檢測點230，且該檢測點230又位于末節(jié)臂段16上時，其他臂 段的姿態(tài)參數(shù)可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)提供的技術(shù)方案確定，此時，由于可以更加精確地確定臂 架末端20的位置參數(shù)，因此，也可以很容易地獲得臂架末端20的位置參數(shù)；滿足臂架系統(tǒng) 8進行精確控制的需要，實現(xiàn)本實用新型的目的。為了更精確地確定各臂段的姿態(tài)參數(shù)，以使智能控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對各臂段姿態(tài) 的精確調(diào)整，優(yōu)選的技術(shù)方案是，在臂架9的各臂段上分別設(shè)置檢測點230，并在各檢測點 設(shè)置移動GPS接收器520 ；通上述相同的方式，可以精確地確定每一個檢測點230的位置參 數(shù)，從而更精確地確定各臂段的姿態(tài)參數(shù)，為智能控制系統(tǒng)調(diào)整各臂段的姿態(tài)提供前提。優(yōu) 選的技術(shù)方案是，將各檢測點230設(shè)置在各臂段的外端，這樣可以更方便地確定相應(yīng)臂段 內(nèi)端與外端的位置參數(shù)，根據(jù)內(nèi)端和外端的位置參數(shù)可以非常容易地確定該臂段的姿態(tài)參 數(shù)。根據(jù)GPS定位原理，直接獲得的檢測點230的位置參數(shù)可以是以地為基礎(chǔ)的參數(shù) (包括經(jīng)度、緯度和海撥高度)。因此，利用檢測點230的位置參數(shù)的方式有兩種第一種方式是，直接利用檢測點230的以地基礎(chǔ)的位置參數(shù)，此時，智能控制系統(tǒng) 也要建立以地為基礎(chǔ)的坐標系，并以地為基礎(chǔ)確定各臂段姿態(tài)參數(shù)，臂架末端20的位置參 數(shù)及目標位置。該方式不僅會增加智能控制系統(tǒng)的復(fù)雜性，還會延長智能控制系統(tǒng)的響應(yīng) 時間和控制周期，因此，優(yōu)選第二種方式。第二種方式是，將檢測點230的以地為基礎(chǔ)的位置參數(shù)進行轉(zhuǎn)換。為了簡化智能 控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，縮短系統(tǒng)控制響應(yīng)時間和控制周期，本實用新型提供的另一種臂架系統(tǒng) 中，就對檢測點230的以地為基礎(chǔ)的位置參數(shù)進行轉(zhuǎn)換。該臂架系統(tǒng)中，其檢測點230包 括靜態(tài)檢測點和多個動態(tài)檢測點；靜態(tài)檢測點與底座10相對固定，因此可以設(shè)置在底座10 上，且在預(yù)定坐標系中具有確定的坐標參數(shù)，優(yōu)選靜態(tài)檢測點與預(yù)定坐標系的原點重合；與 現(xiàn)有技術(shù)相同，該預(yù)定坐標系為智能控制系統(tǒng)控制臂架系統(tǒng)的參考坐標系。多個動態(tài)檢測 點均位于臂架9上，并分別位于各臂段上。由于靜態(tài)檢測點在預(yù)定坐標系中的坐標參數(shù)已確定，處理單元512能夠根據(jù)靜態(tài)檢測點與動態(tài)檢測點的以地為基礎(chǔ)的位置參數(shù)之間的關(guān) 系獲得的動態(tài)檢測點在所述預(yù)定坐標系中的坐標參數(shù)，并將該坐標參數(shù)作為向智能控制系 統(tǒng)提供的位置參數(shù)，這樣，智能控制系統(tǒng)就可以直接利用該位置參數(shù)對臂架系統(tǒng)8進行控 制。該技術(shù)方案可以充公利用現(xiàn)有智能控制系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)，方便對臂架系統(tǒng)的改造。當(dāng) 然，根據(jù)上述描述，本例中，檢測點230也可以包括一個靜態(tài)檢測點和一個動態(tài)檢測點，也 能夠?qū)崿F(xiàn)本實用新型的目的。在提供了上述臂架系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還提供了一種混凝土泵車和混凝土布料架，提 供的混凝土泵車包括混凝土泵和臂架系統(tǒng)，臂架系統(tǒng)為上述任一種臂架系統(tǒng)，混凝土泵與 底座10相對固定。提供的混凝土布料架，包括架體和臂架系統(tǒng)，臂架系統(tǒng)為上述任一種臂 架系統(tǒng)，架體與底座10相對固定。以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技 術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求一種臂架系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，包括處理器(510)和至少一個移動GPS接收器(520)；所述處理器(510)包括接收單元(511)和處理單元(512)；所述移動GPS接收器(520)安裝在檢測點(230)上，用于根據(jù)對預(yù)定衛(wèi)星組(210)的觀測獲得所述檢測點(230)的初始位置參數(shù)；所述檢測點(230)位于臂架系統(tǒng)的預(yù)定位置；所述接收單元(511)能夠接收基準GPS接收器傳送的載波相位信息和所述初始位置參數(shù)；所述基準GPS接收器安裝在預(yù)定的基準站(220)，并能夠根據(jù)對所述衛(wèi)星組(210)的觀測獲得所述載波相位信息；所述臂架系統(tǒng)與所述基準站(220)之間的距離小于預(yù)定值；所述處理單元(512)能夠根據(jù)所述初始位置參數(shù)和載波相位信息獲得所述檢測點(230)的位置參數(shù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的臂架系統(tǒng)的定位裝置，其特征在于，所述接收單元(511)能夠接收多個預(yù)定的基準GPS接收器傳送的所述載波相位信息；所述處理單元(512)包括修正模塊和中心模塊，所述修正模塊能夠根據(jù)多個載波相位 信息獲得修正的載波相位信息，所述中心模塊能夠根據(jù)所述修正的載波相位信息和所述初 始位置參數(shù)獲得所述檢測點(230)的位置參數(shù)。
3.一種臂架系統(tǒng)，包括底座(10)、轉(zhuǎn)臺(11)和臂架(9)，所述臂架(9)下端與轉(zhuǎn)臺(11) 相連，并包括至少三節(jié)順序鉸接的臂段，所述轉(zhuǎn)臺(11)通過回轉(zhuǎn)機構(gòu)安裝在底座(10)上， 所述轉(zhuǎn)臺(11)與底座(10)之間，臂架(9)與轉(zhuǎn)臺(11)之間及各臂段之間依賴于液壓元件 的驅(qū)動進行相對運動；還包括智能控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括權(quán)利要求1或2所述的臂 架系統(tǒng)的定位裝置，至少一個所述檢測點(230)位于末節(jié)臂段(16)上；所述智能控制系統(tǒng) 根據(jù)所述檢測點(230)的位置參數(shù)控制臂架末端(20)的位置，所述臂架末端(20)為所述 末節(jié)臂段(16)的外端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述臂架系統(tǒng)的定位裝置包括多個 移動GPS接收器(520)；所述檢測點(230)包括靜態(tài)檢測點和動態(tài)檢測點；所述靜態(tài)檢測點 與所述底座(10)相對固定，且在預(yù)定坐標系中具有預(yù)定的坐標參數(shù)，至少一個所述動態(tài)檢 測點位于末節(jié)臂段(16)上；所述預(yù)定坐標系為智能控制系統(tǒng)控制臂架系統(tǒng)的參考坐標系， 所述檢測點(230)的位置參數(shù)為所述處理單元(512)根據(jù)所述靜態(tài)檢測點與動態(tài)檢測點的 位置參數(shù)獲得的所述動態(tài)檢測點在所述預(yù)定坐標系中的坐標參數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測點(230)包括多個動態(tài)檢測 點，多個所述動態(tài)檢測點分別位于各所述臂段上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述動態(tài)檢測點分別位于各所述臂 段的外端。
7.—種混凝土泵車，包括混凝土泵和臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述臂架系統(tǒng)為權(quán)利要求 3-6任一項所述的臂架系統(tǒng)，所述混凝土泵與所述底座(10)相對固定。
8.—種混凝土布料架，包括架體和臂架系統(tǒng)，其特征在于，所述臂架系統(tǒng)為權(quán)利要求 3-6任一項所述的臂架系統(tǒng)，所述架體與所述底座(10)相對固定。
專利摘要本實用新型公開一種臂架系統(tǒng)的定位裝置、臂架系統(tǒng)、混凝土泵車及布料架。公開的臂架系統(tǒng)的定位裝置，根據(jù)移動GPS接收器對衛(wèi)星組的觀測獲得檢測點的初始位置參數(shù)，并獲取基準GPS接收器傳送的載波相位信息，所述臂架系統(tǒng)與基準站之間的距離小于預(yù)定值；再根據(jù)所述載波相位信息和初始位置參數(shù)獲得所述檢測點的位置參數(shù)。該技術(shù)方案利用載波相位差分的原理獲得檢測點的位置參數(shù)，可以將獲得的位置參數(shù)精確到厘米或更高的精度，因此，可以更加精確地確定檢測點的位置參數(shù)；在檢測臂段的預(yù)定部位或臂架末端的位置參數(shù)時，可以精確在確定其位置參數(shù)，滿足對臂架系統(tǒng)準確控制的需要，為提高混凝土泵車的工作效率奠定基礎(chǔ)。
文檔編號E04G21/04GK201567797SQ20092035012
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者吳罕奇, 周繼輝, 周翔, 陳安濤 申請人:三一重工股份有限公司