[发明专利]喷射机械及其机械臂、喷射控制方法和喷射控制装置

权利要求书

1.一种喷射机械的喷射控制装置，其特征在于，包括若干状态传感器(21～28)和控制器(30)；

各所述状态传感器(21～28)用于检测机械臂的相应运动幅的当前状态参数；

所述控制器(30)根据相应运动幅的当前状态参数确定喷头的当前位置姿态参数；再根据喷头的当前位置姿态参数和预定的喷射轨迹数据组确定喷头的目标位置姿态参数，或者根据喷头的当前位置姿态参数和预定的喷射轨迹函数确定喷头的目标位置姿态参数；还能够根据喷头的目标位置姿态参数及预定的策略确定机械臂各运动幅的目标状态参数；再根据机械臂各运动幅的目标状态参数和当前状态参数形成预定的控制信号，并将控制信号发送给机械臂的相应驱动器。

2.根据权利要求1所述的喷射机械的喷射控制装置，其特征在于，还包括探测装置(40)，所述探测装置(40)用于确定喷射轨迹中预定点与预定位置之间的距离；所述控制器根据该距离及探测装置(40)的角度确定喷射轨迹中的多个预定点的位置参数，并根据该位置参数形成所述预定的喷射轨迹数据组或预定的喷射轨迹函数。

3.根据权利要求2所述的喷射机械的喷射控制装置，其特征在于，所述控制器(30)还能够根据至少二组运动幅状态参数确定喷射机械的车体行驶方向与施工面的延伸方向之间的行驶夹角；各组所述运动幅状态参数为预定状态下，机械臂各运动幅的状态参数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的喷射机械的喷射控制装置，其特征在于，

所述控制器(30)还能够根据预定的喷射轨迹数据组和预定的规则将喷射轨迹分成若干喷射轨迹段，或根据预定的喷射轨迹函数和预定的规则将喷射轨迹分成若干喷射轨迹段；还根据各喷射轨迹段的特点形成预定的控制信号。

5.根据权利要求4所述的喷射机械的喷射控制装置，其特征在于，所述探测装置(40)为激光距离探测器或超声波距离探测器。

6.一种喷射机械的机械臂，包括多个顺序相连的臂段(11～18)，相邻的臂段之间形成相应的运动幅；还包括分别驱动相对应臂段运动的多个驱动器；其特征在于，还包括权利要求1-5中任一项所述的喷射机械的喷射控制装置，所述控制器(30)与驱动器相连。

7.一种喷射机械，包括车体和机械臂，所述机械臂的根端安装在车体上，其特征在于，所述机械臂为权利要求6所述的喷射机械的机械臂。

8.一种喷射机械的喷射控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

确定喷头的当前位置姿态参数，并根据喷头的当前位置姿态参数和预定的喷射轨迹数据组确定喷头的目标位置姿态参数，或者根据喷头的当前位置姿态参数和预定的喷射轨迹函数确定喷头的目标位置姿态参数；

根据喷头的目标位置姿态参数及预定的策略确定机械臂各运动幅的目标状态参数；

确定机械臂各运动幅的当前状态参数，并根据机械臂各运动幅的目标状态参数和机械臂各运动幅的当前状态参数使机械臂的相应驱动器动作，使喷头按预定的轨迹到达预定的目标位置，转换到预定姿态。

9.根据权利要求8所述的喷射机械的喷射控制方法，其特征在于，确定喷射轨迹中预定点与预定位置之间的距离，根据该距离确定喷射轨迹中的多个预定点的位置参数，再根据多个预定点的位置参数形成所述预定的喷射轨迹数据组或预定的喷射轨迹函数。

10.根据权利要求8所述的喷射机械的喷射控制方法，其特征在于，还包括确定喷射机械的车体行驶方向与施工面延伸方向之间的行驶夹角的步骤，该步骤包括：

使喷头分别到达预定的至少二个参考点，并获得到达各参考点时所述机械臂各运动幅的状态参数，形成至少二组运动幅状态参数；并根据至少二组运动幅状态参数和预定的策略确定所述行驶夹角；所述参考点在预定参考平面与施工面的交线上，所述参考平面与施工面的延伸方向垂直。

11.根据权利要求8、9或10所述的喷射机械的喷射控制方法，其特征在于，还包括：

根据预定的喷射轨迹数据组和预定的规则将喷射轨迹分成若干喷射轨迹段，或根据预定的喷射轨迹函数和预定的规则将喷射轨迹分成若干喷射轨迹段；

在使机械臂的相应驱动器动作时，还根据各喷射轨迹段的特点使机械臂的相应驱动器动作，使喷头按预定的轨迹和方式到达预定的目标位置，转换到预定姿态。