臂架系統的定位方法、定位裝置及混凝土泵車制造方法及圖紙

本發明專利技術公開一種臂架系統的定位方法、定位裝置及混凝土泵車。公開的臂架系統的定位方法和定位裝置，根據移動ＧＰＳ接收器對衛星組的觀測獲得檢測點的初始位置參數，并獲取基準ＧＰＳ接收器傳送的載波相位信息，所述臂架系統與基準站之間的距離小于預定值；再根據所述載波相位信息和初始位置參數獲得所述檢測點的位置參數。該技術方案利用載波相位差分的原理獲得檢測點的位置參數，可以將獲得的位置參數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；在檢測臂段的預定部位或臂架末端的位置參數時，可以精確在確定其位置參數，滿足對臂架系統準確控制的需要，為提高混凝土泵車的工作效率奠定基礎。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種臂架系統的控制技術，特別涉及一種臂架系統的定位方法和定位裝置，還涉及到具有該臂架系統的定位裝置的混凝土泵車。
技術介紹
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定 的地點，以在遠離攪拌站的位置進行混凝土澆注作業。 如圖l所示，該圖是一種混凝土泵車的總體結構圖。混凝土泵車包括混凝土泵和 臂架系統，臂架系統8包括底座10、轉臺11、臂架9。為了施工轉場的方便，底座IO—般安 裝在一個移動式底盤上。轉臺11通過回轉機構安裝在底座10上，并在一個液壓馬達的驅動 下繞一個豎軸18旋轉。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下端與轉臺ll鉸接，并依賴于一個液壓缸改變與轉臺ll之間的夾角，各臂段 之間分別能夠在一個液壓缸驅動下繞其之間的鉸接軸相對旋轉，從而改變各臂段之間的位 置關系，另外，還設置連接在臂架9的末節臂段16最外端的軟管17，末節臂段16的最外端 形成臂架末端20。 在進行混凝土施工作業時，操作人員采用合適的方式對臂架系統8進行控制。通 過調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臺11的 旋轉角度，使臂架末端20到達預定的澆注位置上方。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，到達預定的澆注位置。 目前，為了提高臂架系統的控制效率，人們主要通過智能控制系統對混泥土泵車 的臂架系統8進行自動控制。智能控制系統的控制原理是以預定坐標系為參考坐標系，根 據預定澆注位置確定臂架末端20的目標位置，適合的規劃單元根據臂架末端20的位置參 數和目標位置確定液壓馬達的旋轉角度及各液壓缸的伸縮量，通過計算機控制的方式控制 液壓系統液壓油的流量，使液壓馬達和液壓缸按照預定策略進行協調動作，最終使臂架末 端20進行預定的動作，到達目標位置，在預定位置進行混凝土澆注作業(詳細內容可參考 中國專利文獻CN1975070)。 根據現有控制方式可以確定，準確確定臂架末端20的位置參數是控制臂架系統8 的關鍵。目前，智能控制系統主要采用傾角傳感器確定各臂段的傾斜角度，再根據獲得的傾 斜角度及預定的策略確定各臂段的姿態參數，最終根據各臂段的姿態參數確定臂架末端20 在預定坐標系中的位置參數。 現有技術雖然能夠獲得臂架末端20的位置參數，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，根據混凝 土泵泵送流量及流速的不同，臂架9各臂段產生的形變也會產生變化；這樣，不僅獲得的各臂段的姿態參數存在很好大的誤差，而且，各臂段順序鉸接的結構還會使各臂段姿態參數 的誤差進行疊加，使最后獲得的臂架末端20的位置參數與實現位置相差很大，難以滿足對臂架系統控制的需要，進而影響混凝土泵車的工作效率和使用性能。 當前，提高各臂段姿態參數及臂架末端20的位置參數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；二是根據臂架形變的 特性對臂架的姿態參數進行補償，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參數及臂架末端20位置參數 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參數的技術方案，但該技術方案僅僅公開了一種確定臂架系統預定 檢測點坐標參數的方法，并不能減小各臂段姿態參數及臂架末端20的位置參數的誤差，從 而仍然難以滿足實際作業對臂架系統控制的需要。 因此，如何以較高的精度獲得臂架系統預定位置的位置參數是當前該
的 一個技術難題。
技術實現思路
針對上述技術難題，本專利技術一方面的目的在于，提供一種臂架系統的定位方法和定位裝置，該定位方法和定位裝置能夠以較高的精度獲得臂架系統預定位置的位置參數。 在上述臂架系統的定位裝置的基礎上，本專利技術另一方面的目的在于，提供了一種 包括上述定位裝置的混凝土泵車。本專利技術提供的臂架系統的定位方法，包括以下步驟 S100，根據移動GPS接收器對預定衛星組的觀測獲得檢測點的初始位置參數，并 獲取基準GPS接收器傳送的載波相位信息；所述基準GPS接收器安裝在預定的基準站，并能 夠根據對所述衛星組的觀測獲得載波相位信息；所述檢測點位于臂架系統的預定位置，所 述臂架系統與所述基準站之間的距離小于預定值； S200，根據所述載波相位信息和初始位置參數獲得所述檢測點的位置參數。 可選的，所述載波相位信息包括載波相位修正量或載波相位。 優選的，在步驟S100中，獲取多個基準GPS接收器分別傳送的載波相位信息； 在步驟S200中，包括步驟 S210，根據多個所述載波相位信息獲得修正的載波相位信息； S220，根據所述修正的載波相位信息和所述初始位置參數獲得所述檢測點的位置參數。 本專利技術提供的臂架系統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，用于根據對預定衛星組的觀測獲得所述檢 測點的初始位置參數；所述檢測點位于臂架系統的預定位置； 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；所述基準GPS接收器安裝在預定的基準站，并能夠根據對所述衛星組的觀測獲得所述 載波相位信息；所述臂架系統與所述基準站之間的距離小于預定值；所述處理單元能夠根 據所述初始位置參數和載波相位信息獲得所述檢測點的位置參數。 可選的，所述載波相位信息包括載波相位修正量或載波相位。5 優選的，所述接收單元能夠接收多個預定的基準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所述修正的載波相位信息和所述初始位 置參數獲得所述檢測點的位置參數。 本專利技術提供的混凝土泵車包括底座、轉臺和臂架，所述臂架下端與轉臺相連，并包 括至少三節順序鉸接的臂段，所述轉臺通過回轉機構安裝在底座上，所述轉臺與底座之間， 臂架與轉臺之間及各臂段之間依賴于液壓元件的驅動進行相對運動；還包括智能控制系統 和上述任一種臂架系統的定位裝置，至少一個所述檢測點位于末節臂段上；所述智能控制 系統根據所述檢測點的位置參數控制臂架末端的位置，所述臂架末端為所述末節臂段的外丄山順。 優選的，所述臂架系統的定位裝置包括多個移動GPS接收器；所述檢測點包括靜 態檢測點和動態檢測點；所述靜態檢測點與所述底座相對固定，且在預定坐標系中具有預 定的坐標參數，至少一個所述動態檢測點位于末節臂段上；所述預定坐標系為智能控制系 統控制臂架系統的參考坐標系，所述檢測點的位置參數為所述處理單元根據所述靜態檢測 點與動態檢測點的位置參數獲得的所述動態檢測點在所述預定坐標系中的坐標參數。 優選的，所述檢測點包括多個動態檢測點，多個所述動態檢測點分別位于各所述 臂段上。 優選的，所述動態檢測點分別位于各所述臂段的外端。 與現有技術相比，本專利技術提供的定位方法中，利用移動本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種臂架系統的定位方法，其特征在于，包括以下步驟：Ｓ１００，根據移動ＧＰＳ接收器（５２０）對預定衛星組（２１０）的觀測獲得檢測點（２３０）的初始位置參數，并獲取基準ＧＰＳ接收器傳送的載波相位信息；所述基準ＧＰＳ接收器安裝在預定的基準站（２２０），并能夠根據對所述衛星組（２１０）的觀測獲得載波相位信息；所述檢測點（２３０）位于臂架系統的預定位置，所述臂架系統與所述基準站（２２０）之間的距離小于預定值；Ｓ２００，根據所述載波相位信息和初始位置參數獲得所述檢測點（２３０）的位置參數。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：周翔，周繼輝，陳安濤，吳罕奇，
申請(專利權)人：三一重工股份有限公司，
類型：發明
國別省市：43[中國|湖南]