專利名稱：臂架末端運(yùn)動控制方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械控制技術(shù)領(lǐng)域，尤指一種臂架末端運(yùn)動控制方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在工程機(jī)械領(lǐng)域中，對各種工程機(jī)械上的臂架末端的加速度進(jìn)行控制要求的越來越高。目前常用的加速度控制方法有方式一通過信號函數(shù)進(jìn)行控制。這種方式簡單的通過輸入信號與輸出信號之間給定的斜坡函數(shù)，使速度不會發(fā)生一個突變，例如突然啟動或突然停止。
方式二 根據(jù)位置信息進(jìn)行控制。這種方式需要獲取臂架末端的當(dāng)前置和目標(biāo)位置，計算從當(dāng)前位置移動到目標(biāo)位置前，每一臂架油缸的控制電流，以及將所計算得到的控制電流施加至相應(yīng)的臂架油缸，并使電流維持一定的持續(xù)時間t。上述方式一的控制方法實現(xiàn)過于簡單，當(dāng)加速度過大或發(fā)生大幅變化時，這種簡單的控制方式無法精準(zhǔn)的確定引起臂架末端加速度大幅改變的原因，即無法精準(zhǔn)的確定是哪個動作導(dǎo)致的加速度變化，因此不能實現(xiàn)對臂架末端加速度的精確控制和實時調(diào)整，不能準(zhǔn)確、有效的實現(xiàn)對臂架末端的加速度控制。
上述方式二必須以能夠獲知當(dāng)前位置和目標(biāo)位置為前提條件來實現(xiàn)，這種方式便于控制臂架末端的位置，但并不便于控制從當(dāng)前位置移動至目標(biāo)位置的過程中臂架末端的加速度?？梢姡F(xiàn)有臂架末端加速度控制的實現(xiàn)方式，都不能準(zhǔn)確、有效地實現(xiàn)對臂架末端的加速度控制，尤其是在臂架末端運(yùn)動及加速度改變的過程中，對加速度控制的及時性、準(zhǔn)確性比較差，不能實時的調(diào)整臂架末端的加速度，獲取較好的加速度控制效果，不能很好的控制速度的變化，使速度變化平滑不產(chǎn)生突變。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種臂架末端運(yùn)動控制方法及系統(tǒng)，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在不能準(zhǔn)確、有效地控制臂架末端的加速度，不能實時調(diào)整臂架末端的加速度，控制效果不佳的問題。一種臂架末端運(yùn)動控制方法，包括獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度，將獲取到的所述各設(shè)定方向上的加速度值分別與各設(shè)定方向上的加速度閾值進(jìn)行比較；當(dāng)所述臂架末端在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值時，確定臂架末端在所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量，以及確定臂架末端所處的運(yùn)動階段；根據(jù)所述加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第一調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
一種可編程控制器，包括獲取比較模塊，用于獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度，將獲取到的所述各設(shè)定方向上的加速度值分別與各設(shè)定方向上的加速度閾值進(jìn)行比較；確定模塊，用于當(dāng)所述臂架末端在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值時，確定臂架末端在所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量，以及確定臂架末端所處的運(yùn)動階段；調(diào)整控制模塊，用于根據(jù)所述加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述 第一調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。一種臂架末端運(yùn)動控制系統(tǒng)，包括加速度傳感器和上述的可編程控制器；加速度傳感器，用于檢測臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度值。本發(fā)明有益效果如下本發(fā)明實施例提供的臂架末端運(yùn)動控制方法及系統(tǒng)，通過加速度傳感器實時檢測臂架的實際加速度，并根據(jù)臂架各個方向上的實際加速度與加速度閾值的關(guān)系，確定是否需要調(diào)整加速度，當(dāng)需要時，根據(jù)臂架所處的運(yùn)動階段，調(diào)整向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，從而實現(xiàn)了根據(jù)加速度傳感器的實時反饋結(jié)果，及時、準(zhǔn)確的實時調(diào)整臂架末端的加速度，獲取到了較好的加速度控制效果，能夠很好的控制臂架的速度變化，使臂架的速度變化平滑不產(chǎn)生突變。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I為本發(fā)明實施例中臂架末端運(yùn)動控制方法的流程圖；圖2為本發(fā)明實施例一中臂架末端運(yùn)動控制方法的流程圖；圖3為本發(fā)明實施例二中臂架末端運(yùn)動控制方法的流程圖；圖4為本發(fā)明實施例中臂架末端運(yùn)動控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例中可編程控制器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。針對現(xiàn)有控制方式不能準(zhǔn)確、有效地控制臂架末端加速度、不能根據(jù)需要實時調(diào)整控制臂架末端的加速度的問題，考慮到臂架末端作為三維空間中的一個點(diǎn)，其復(fù)合運(yùn)動的加速度是一個三周疊加的三維矢量，由于臂架末端加速度是多個運(yùn)動的加速度的疊加的特點(diǎn)，本發(fā)明實施例提供一種臂架末端運(yùn)動控制方法，該方法基于傳感器的實時檢測和直接反饋，實現(xiàn)對臂架末端加速度的閉環(huán)控制，從而能夠根據(jù)臂架末端加速度的實時變化和臂架末端的狀態(tài)控制臂架末端的加速度，使加速度趨于平穩(wěn)，使臂架運(yùn)動保持平滑；此外還可以實時控制和調(diào)整臂架末端的運(yùn)動位置和角度，該方法流程如圖I所示，包括如下步驟步驟SlOl :獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度。例如獲取臂架末端在X方向、Y方向、Z方向的加速度；其中，X方向、Y方向、Z方向可以是參考坐標(biāo)系中X、Y、Z三個坐標(biāo)軸的方向，其加速度可以通過單軸或多軸的加速度傳感器檢測得到。步驟S102 :將獲取到的各設(shè)定方向上的加速度值分別與各設(shè)定方向上的加速度閾值進(jìn)行比較。例如將獲取的臂架末端在X方向、Y方向、Z方向的加速度分別與X方向、Y方向、Z方向上設(shè)定的加速度閾值，一般加速度閾值為各方向上允許的加速度最大值。步驟S103 :是否存在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值。
若是執(zhí)行步驟S104，否則返回繼續(xù)執(zhí)行步驟SlOl。步驟S104 :確定臂架末端在上述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量，以及確定臂架末端所處的運(yùn)動階段。當(dāng)臂架末端在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值時，確定臂架末端在上述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量。例如臂架末端X方向、Y方向、Z方向中至少有一個方向的加速度大于其對應(yīng)的加速度閾值；若X方向的加速度大于其對應(yīng)的加速度閾值，則確定X方向的加速度偏差值；若Y方向的加速度也大于其對應(yīng)的加速度閾值，則也確定Y方向的加速度偏差值；.......上述確定臂架末端所處的運(yùn)動階段，具體的，若臂架處于自動控制模式，根據(jù)設(shè)定的自動控制邏輯確定臂架所處的運(yùn)動階段；若臂架處于手動操作模式，根據(jù)指令輸入部件輸入的操作指令信號，確定臂架所處的運(yùn)動階段。具體參見下列實施例一和實施例二中的描述。步驟S105 :根據(jù)確定出的加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)。具體包括根據(jù)臂架所處的運(yùn)動階段，確定導(dǎo)致上述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值之間的加速度偏差的臂架運(yùn)動；例如臂架處于伸縮運(yùn)動的加速階段，則可以確定引起加速度偏差的是伸縮運(yùn)動；若臂架處于回轉(zhuǎn)運(yùn)動的減速階段，則可以確定引起加速度偏差的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動；當(dāng)然也有可能是由兩種運(yùn)動共同引起的加速度偏差。根據(jù)導(dǎo)致加速度偏差的臂架運(yùn)動，產(chǎn)生加速度修正控制指令；例如若引起加速度偏差的是伸縮運(yùn)動，則產(chǎn)生相應(yīng)的修正指令控制該伸縮運(yùn)動的加速度；若引起加速度偏差的是回轉(zhuǎn)運(yùn)動則產(chǎn)生相應(yīng)的修正指令控制該回轉(zhuǎn)運(yùn)動的加速度。根據(jù)產(chǎn)生的加速度修正指令確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整量大小，得到第一電流調(diào)整參數(shù)。通過產(chǎn)生的加速度修正指令，得到對向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的輸出電流的大小進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，通過該參數(shù)改變向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的輸出電流的大小，從而改變引起加速度偏差的臂架運(yùn)動的加速度大小，使臂架運(yùn)動的加速度符合相應(yīng)的加速度閾值要求。步驟S106 :根據(jù)確定出的第一電流調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。根據(jù)第一電流調(diào)整參數(shù)調(diào)整箱執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的輸出電流的大小，使臂架運(yùn)動的加速度得到及時的調(diào)節(jié)，從而使臂架能夠在合理的加速度范圍內(nèi)，平穩(wěn)的完成相應(yīng)的臂架運(yùn)動。上述臂架末端的運(yùn)動控制不僅適用于臂架的自動控制模式下的運(yùn)動控制調(diào)整也適用于臂架手動操作時的運(yùn)動控制調(diào)整。優(yōu)選的，當(dāng)啟動臂架的自動控制模式時，還包括確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的各個運(yùn)動階段，以及確定各個運(yùn)動階段對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過確定的輸出電流控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的操作，推動臂架完成選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動。即實現(xiàn)實時檢測臂架的加速度并進(jìn)行控制的同時，還可以實現(xiàn)自動控制臂架的執(zhí)行選擇的臂架運(yùn)動。除了實時檢測和調(diào)整控制臂架的加速度之外，還可以實時檢測和調(diào)整控制臂架的位置和角度。即優(yōu)選的，上述方法還包括獲取長度傳感器檢測臂架的伸出長度；判斷臂架的伸出長度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)不位于伸出長度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的伸出長度和伸出長度參考值范圍之間的長度偏差，確定需
要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第二電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)確定出的第二調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。優(yōu)選的，上述方法還包括獲取角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度；根據(jù)臂架在參考坐標(biāo)系中的角度，判斷臂架在參考坐標(biāo)系中的角度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的角度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)不位于角度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的在參考坐標(biāo)系中的角度和角度參考值范圍之間的角度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第三電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)確定出的第三調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。優(yōu)選的，上述方法還包括獲取限位開關(guān)檢測臂架是否到達(dá)設(shè)置的限定位置的信息；當(dāng)獲取到限位開關(guān)提供的臂架到達(dá)限定位置的信息時，確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第四電流調(diào)整參數(shù)，通過確定出的第四電流調(diào)整參數(shù)調(diào)整向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過調(diào)整后的輸出電流實現(xiàn)控制臂架臂架停止運(yùn)動。優(yōu)選的，上述方法還包括通過顯示器向用戶顯示下列信息之一或組合加速度傳感器檢測到的臂架在各個方向的加速度、長度傳感器檢測到的臂架的伸出長度、角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度、限位開關(guān)檢測到的臂架到達(dá)限定位置的信息。實施例一本發(fā)明實施例一提供的臂架末端運(yùn)動控制方法，針對臂架末端自動控制模式下的運(yùn)動控制實現(xiàn)流程進(jìn)行詳細(xì)描述，該過程包括臂架運(yùn)動自動控制的過程和臂架運(yùn)動過程中的加速度調(diào)整過程，該方法流程如圖2所示，包括如下步驟步驟S201 :選擇要執(zhí)行的臂架運(yùn)動，并確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的起始位置和目標(biāo)位置。步驟S202 :根據(jù)選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的起始位置和目標(biāo)位置確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的各個運(yùn)動階段的速度參數(shù)、加速度參數(shù)和運(yùn)動時間長度。自動控制模式一般適用于已知臂架運(yùn)動的起始位置和目標(biāo)位置，控制臂架末端從起始位置運(yùn)動至目標(biāo)位置的過程，當(dāng)控制臂架完成幾種不同的運(yùn)動和/或幾個方向上的運(yùn)動時，則上述臂架的起始位置和目標(biāo)位置是指每一次運(yùn)動的起始位置和目標(biāo)位置。由于起始位置和目標(biāo)位置已經(jīng)確定，因此可以根據(jù)起始位置和目標(biāo)位置確定控制邏輯，使臂架按照設(shè)定的控制邏輯順序運(yùn)動，一般要實現(xiàn)臂架末端加速度和速度的平滑控制，通常會使臂架從起始位置至目標(biāo)位置的運(yùn)動過程經(jīng)歷加速、恒速、減速三個運(yùn)動階段。一般可以先設(shè)定臂架恒速運(yùn)動階段的運(yùn)動速度Vi和臂架末端允許的各個方向的加速度最大值，例如X、Y、Z各方向允許的加速度分別為aX(l、aY(l、aZ(l，在設(shè)定運(yùn)動速度Vi和加速度aX(l、aY(l、aZ(l時可以兼顧效率和速度平滑變化等因素，根據(jù)經(jīng)驗設(shè)置。例如針對臂架X、Y、Z各方向的運(yùn)動，若將X、Y、Z各方向的加速度用Bi標(biāo)識，根據(jù)加速度值Bi和恒速運(yùn)動階段的運(yùn)動速度Vi,可以計算得到加速運(yùn)動階段和減速運(yùn)動階段的持續(xù)時間具體可以根據(jù)Vi=Vc^ait1這一公式計算得到A,其中Vci是起始速度，當(dāng)臂架由靜止開始運(yùn)動時,起始速度Vtl的大小為O。即臂架X、Y、Z各方向的運(yùn)動都可以用上述計算公式計算得到加速運(yùn)動階段和減速運(yùn)動階段的持續(xù)時間h。確定加速運(yùn)動階段和減速運(yùn)動階段的持續(xù)時間后，可以計算出加速運(yùn)動階段和減
速運(yùn)動階段臂架末端在運(yùn)動方向上的運(yùn)動距離S1，其中& = V(/i +^ait2;然后可以根據(jù)本次 運(yùn)動臂架末端起始位置到目標(biāo)位置的距離Stl,以及加速運(yùn)動階段和減速運(yùn)動階段臂架末端在運(yùn)動方向上的運(yùn)動距離S1，計算出恒速運(yùn)動階段的運(yùn)動距離為\-2Si。根據(jù)恒速運(yùn)動階段的運(yùn)動距離為HS1和恒速運(yùn)動階段的運(yùn)動速度Vi可以計算得到恒速運(yùn)動階段的持續(xù)時間t2。即當(dāng)運(yùn)動方向為X方向時，上述運(yùn)動距離S1為X方向的運(yùn)動距離，Bi為X方向的加速度值，其他方向也是類似。步驟S203 :根據(jù)選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動包括的各個運(yùn)動階段的速度參數(shù)、加速度參數(shù)和持續(xù)時間長度，確定輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流和施加時間段的對應(yīng)關(guān)系。根據(jù)加速、恒速、減速三個階段的速度和加速度，查詢電流與加速度、速度的對應(yīng)關(guān)系，分別確定出加速、恒速、減速三個階段向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。具體的可以通過建立表征輸出電流與速度加速度之間存在的對應(yīng)關(guān)系的輸出電流模型I=W(V、a)，其中，W表示輸出電流I與臂架的運(yùn)動速度V、臂架的加速度a之間的關(guān)系。I為施加至執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制電流，及向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。從而將控制臂架運(yùn)動的加速度，轉(zhuǎn)化為控制施加在執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電流變化量Λ I。例如加速階段加速度為a”速度從O增加到Vi，則加速度階段的電流為從O增加到I1 ;恒速階段的加速度為0，速度為Vi，則恒速度階段的電流為I1 ;減速階段加速度為_ap速度從Vi減小到0，則減速度階段的電流為從I1減小到O。根據(jù)加速、恒速、減速三個階段的持續(xù)時間，確定向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流與時間的對照表。具體可以通過建立電流控制模型i=p (t)，得到輸出電流大小與輸出時間長度之間的關(guān)系，該關(guān)系中可以包括包含初始電流、目標(biāo)電流、施加時間等參數(shù)；該關(guān)系也可以包括電流變化量和施加時間。例如加速階段對應(yīng)的時間段為Uci, h+h)，恒速階段對應(yīng)的時間段為Uft1,Wt2),加速階段對應(yīng)的時間段為(Wt2, tptAh)，則向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流與施加時間段的對照表如下表I所示表I
施加時間段輸出電流
權(quán)利要求
1.一種臂架末端運(yùn)動控制方法，其特征在于，包括 獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度，將獲取到的所述各設(shè)定方向上的加速度值分別與各設(shè)定方向上的加速度閾值進(jìn)行比較； 當(dāng)所述臂架末端在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值時，確定臂架末端在所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量，以及確定臂架末端所處的運(yùn)動階段； 根據(jù)所述加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第一調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述確定臂架末端所處的運(yùn)動階段，具體包 括 若臂架處于自動控制模式，根據(jù)設(shè)定的自動控制邏輯確定臂架所處的運(yùn)動階段；若臂架處于手動操作模式，根據(jù)指令輸入部件輸入的操作指令信號，確定臂架所處的運(yùn)動階段。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)所述加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，具體包括 根據(jù)臂架所處的運(yùn)動階段，確定導(dǎo)致所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值之間的加速度偏差的臂架運(yùn)動； 根據(jù)導(dǎo)致加速度偏差的臂架運(yùn)動，產(chǎn)生加速度修正控制指令； 根據(jù)所述加速度修正指令確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整量大小，得到所述第一電流調(diào)整參數(shù)。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度之前，還包括 啟動臂架的自動控制模式，確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的各個運(yùn)動階段，以及確定各個運(yùn)動階段輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過確定的輸出電流控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的操作，推動臂架完成所述選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述確定各個運(yùn)動階段對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，具體包括 根據(jù)選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的起始位置和目標(biāo)位置確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的各個運(yùn)動階段的速度參數(shù)、加速度參數(shù)和運(yùn)動時間長度； 根據(jù)選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動包括的各個運(yùn)動階段的速度參數(shù)、加速度參數(shù)和持續(xù)時間長度，確定輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流和施加時間段的對應(yīng)關(guān)系； 按照確定出的輸出電流和施加時間段的對應(yīng)關(guān)系，確定每個施加時間段向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的輸出電流的大小。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 獲取長度傳感器檢測臂架的伸出長度； 判斷所述臂架的伸出長度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)所述臂架的伸出長度不位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的伸出長度和所述伸出長度參考值范圍之間的長度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第二電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第二調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 獲取角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度； 根據(jù)所述臂架在參考坐標(biāo)系中的角度，判斷臂架在參考坐標(biāo)系中的角度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的角度參考值范圍內(nèi)； 當(dāng)不位于所述角度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的在參考坐標(biāo)系中的角度和所述角度參 考值范圍之間的角度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第三電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第三調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括 獲取限位開關(guān)檢測臂架是否到達(dá)設(shè)置的限定位置的信息； 當(dāng)獲取到限位開關(guān)提供的臂架到達(dá)限定位置的信息時，確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第四電流調(diào)整參數(shù)，通過所述第四電流調(diào)整參數(shù)調(diào)整向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過調(diào)整后的輸出電流實現(xiàn)控制臂架停止運(yùn)動。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，還包括通過顯示器向用戶顯示下列信息之一或組合 加速度傳感器檢測到的臂架在各個方向的加速度、長度傳感器檢測到的臂架的伸出長度、角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度、限位開關(guān)檢測到的臂架到達(dá)限定位置的信息。
10.一種可編程控制器，其特征在于，包括 獲取比較模塊，用于獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度，將獲取到的所述各設(shè)定方向上的加速度值分別與各設(shè)定方向上的加速度閾值進(jìn)行比較； 確定模塊，用于當(dāng)所述臂架末端在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值時，確定臂架末端在所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量，以及確定臂架末端所處的運(yùn)動階段； 調(diào)整控制模塊，用于根據(jù)所述加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第一調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
11.如權(quán)利要求10所述的可編程控制器，其特征在于，所述確定模塊，具體用于 若臂架處于自動控制模式，根據(jù)設(shè)定的自動控制邏輯確定臂架所處的運(yùn)動階段；若臂架處于手動操作模式，根據(jù)指令輸入部件輸入的操作指令信號，確定臂架所處的運(yùn)動階段。
12.如權(quán)利要求10所述的可編程控制器，其特征在于，所述調(diào)整控制模塊，具體用于 根據(jù)臂架所處的運(yùn)動階段，確定導(dǎo)致所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值之間的加速度偏差的臂架運(yùn)動；根據(jù)導(dǎo)致加速度偏差的臂架運(yùn)動，產(chǎn)生加速度修正控制指令；根據(jù)所述加速度修正指令確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的調(diào)整量 大小，得到所述第一電流調(diào)整參數(shù)。
13.如權(quán)利要求10所述的可編程控制器，其特征在于，還包括運(yùn)動控制模塊，用于在所述獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度之前，啟動臂架的自動控制模式，確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的各個運(yùn)動階段，以及確定各個運(yùn)動階段對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過確定的輸出電流控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的操作，推動臂架完成所述選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動。
14.如權(quán)利要求13所述的可編程控制器，其特征在于，所述運(yùn)動控制模塊，具體用于 根據(jù)選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的起始位置和目標(biāo)位置確定選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動的各個運(yùn)動階段的速度參數(shù)、加速度參數(shù)和運(yùn)動時間長度；根據(jù)選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動包括的各個運(yùn)動階段的速度參數(shù)、加速度參數(shù)和持續(xù)時間長度，確定輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流和施加時間段的對應(yīng)關(guān)系；按照確定出的輸出電流和施加時間段的對應(yīng)關(guān)系，確定每個施加時間段向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的輸出電流的大??；在每個施加時間段向執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出相應(yīng)大小的輸出電流，實現(xiàn)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行相應(yīng)的操作，推動臂架完成所述選擇執(zhí)行的臂架運(yùn)動。
15.如權(quán)利要求10所述的可編程控制器，其特征在于，所述調(diào)整控制模塊，還用于 獲取長度傳感器檢測臂架的伸出長度；判斷所述臂架的伸出長度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)所述臂架的伸出長度不位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的伸出長度和所述伸出長度參考值范圍之間的長度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第二電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第二調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
16.如權(quán)利要求10所述的可編程控制器，其特征在于，所述調(diào)整控制模塊，還用于 獲取角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度；根據(jù)所述臂架在參考坐標(biāo)系中的角度，判斷臂架在參考坐標(biāo)系中的角度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的角度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)不位于所述角度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的在參考坐標(biāo)系中的角度和所述角度參考值范圍之間的角度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第三電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第三調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
17.如權(quán)利要求10所述的可編程控制器，其特征在于，所述調(diào)整控制模塊，還用于 獲取限位開關(guān)檢測臂架是否到達(dá)設(shè)置的限定位置的信息；當(dāng)獲取到限位開關(guān)提供的臂架到達(dá)限定位置的信息時，確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第四電流調(diào)整參數(shù)，通過所述第四電流調(diào)整參數(shù)調(diào)整向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過調(diào)整后的輸出電流實現(xiàn)控制臂架停止運(yùn)動。
18.一種臂架末端運(yùn)動控制系統(tǒng)，其特征在于，包括加速度傳感器和如權(quán)利要求10-14任一所述的可編程控制器； 所述加速度傳感器，用于檢測臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度值。
19.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 長度傳感器，用于檢測臂架的伸出長度；相應(yīng)的， 所述可編程控制器，還用于獲取長度傳感器檢測臂架的伸出長度；判斷所述臂架的伸出長度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)所述臂架的伸出長度不位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的伸出長度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的伸出長度和所述伸出長度參考值范圍之間的長度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第二電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第二調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
20.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括角度傳感器，用于檢測臂架在參考坐標(biāo)系中的角度；相應(yīng)的， 所述可編程控制器，還用于獲取角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度；根據(jù)所述臂架在參考坐標(biāo)系中的角度，判斷臂架在參考坐標(biāo)系中的角度是否位于臂架在當(dāng)前運(yùn)動階段當(dāng)前時刻的角度參考值范圍內(nèi)；當(dāng)不位于所述角度參考值范圍內(nèi)時，根據(jù)臂架的在參考坐標(biāo)系中的角度和所述角度參考值范圍之間的角度偏差，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第三電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第三調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。
21.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 限位開關(guān)，用于檢測臂架是否到達(dá)設(shè)置的限定位置；相應(yīng)的， 所述可編程控制器，還用于獲取限位開關(guān)檢測臂架是否到達(dá)設(shè)置的限定位置的信息；當(dāng)獲取到限位開關(guān)提供的臂架到達(dá)限定位置的信息時，確定對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第四電流調(diào)整參數(shù)，通過所述第四電流調(diào)整參數(shù)調(diào)整向執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流，通過調(diào)整后的輸出電流實現(xiàn)控制臂架停止運(yùn)動。
22.如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括 顯示器，用于向用戶顯示下列信息之一或組合 加速度傳感器檢測到的臂架在各個方向的加速度、長度傳感器檢測到的臂架的伸出長度、角度傳感器檢測到的臂架在參考坐標(biāo)系中的角度、限位開關(guān)檢測到的臂架到達(dá)限定位置的信息。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種臂架末端運(yùn)動控制方法及系統(tǒng)，該方法包括獲取加速度傳感器檢測到的臂架末端在各設(shè)定方向上的加速度，將獲取到的所述各設(shè)定方向上的加速度值分別與各設(shè)定方向上的加速度閾值進(jìn)行比較；當(dāng)所述臂架末端在至少一個方向上的加速度大于該方向上的加速度閾值時，確定臂架末端在所述至少一個方向上的加速度與該方向上的加速度閾值的加速度偏差量，以及確定臂架末端所處的運(yùn)動階段；根據(jù)所述加速度偏差量和臂架末端所處的運(yùn)動階段，確定需要對輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流進(jìn)行調(diào)整的第一電流調(diào)整參數(shù)，根據(jù)所述第一調(diào)整參數(shù)調(diào)整輸出給執(zhí)行機(jī)構(gòu)的輸出電流。通過傳感器的實時反饋能夠準(zhǔn)確、有效的控制臂架末端的加速度，實現(xiàn)加速度的實時調(diào)整。
文檔編號G05D27/02GK102799206SQ20121029499
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者馬鈺, 黎明和, 熊憶, 羅建利, 陳曉輝 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司