[发明专利]一种工程机械和臂架控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种工程机械和臂架控制系统。

背景技术

工程机械臂架，例如混凝土泵车的臂架，一般由多节臂依次相互铰接而成，混凝土通过臂架输送到目标浇注点。对于臂架的控制，目前包括手动控制方法，手动控制方法一般在遥控器上设置有相应的臂节遥控手柄，如果臂架由4节臂组成，遥控器上就设置有4个臂节遥控手柄，一个臂节遥控手柄控制一个臂节姿态，操作人员使用遥控器对各臂节分别进行控制，使臂架的整体从初始姿态运动到目标姿态，这种方式操作较为复杂，并且效率较低。

为了解决上述问题，臂架的控制采用智能控制方法，遥控器上包括一个万向遥控手柄，万向遥控手柄可以360度方向扳动，臂架控制系统根据万向遥控手柄扳动方向和速度，经过各臂节运动规划计算，使臂架末端向目标移动方向移动。

目前，臂架的控制采用智能控制时，臂架控制系统只有一个车身坐标系，一般是以臂架旋转中心为坐标系原点，混凝土泵车车身方向为X轴，垂直于混凝土泵车车身驾驶室方向为Y轴，并基于右手准则判定Z轴方向。臂架在控制过程中，只有操作人员站在相对混凝土泵车车身某一固定方向上，使遥控器上的坐标系与臂架控制系统上的坐标系基本一致时，才能使臂架末端的目标移动方向与操作者万向手柄的扳动方向基本一致。

如图1所示，当操作者站在C位置时，万向手柄沿箭头方向扳动，则臂架末端会朝着目标移动AB方向移动；操作者若变换站位方向，例如站在E位置，则需朝与臂架末端目标移动AB方向相反的方向扳动万向遥控手柄；如果站在D位置，则操作方向与臂架末端目标移动AB方向完全不一致。

因此，臂架在操作过程中，遥控器必须处于特定的位置上，才能保证遥控器操作方向与臂架末端目标移动AB方向完全一致，在其它位置，遥控器操作方向与臂架末端目标移动AB方向不完全一致。而操作人员在实际操作过程中需要站在不同方位上操作，很难保证遥控器一直处于特定的位置上，因此臂架的操作舒适感将大为降低。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种工程机械和臂架控制系统，以解决操作手站在不同方位上，万向遥控手柄扳动方向与臂架末端目标移动方向基本一致的问题。

一方面，本发明提供了一种臂架控制系统，包括控制器和遥控器，控制器安装在工程机械上，遥控器包括至少一个坐标变换开关，在智能模式下，坐标变换开关用于变换车身坐标系或遥控器坐标系。

进一步地，控制器接收坐标变换开关信号，变换控制器内车身坐标系。

进一步地，包括四个坐标变换开关。

进一步地，四个坐标变换开关中的一个设定为默认坐标变换开关。

进一步地，包括坐标变换开关包括四个档位，四个档位对应变换的四个坐标系。

进一步地，四个坐标变换开关对应变换的四个车身坐标系；第一个车身坐标系是以工程机械的从车头至车尾方向为X1正半轴，垂直车身向上方向为Y1正半轴；第二个车身坐标系是在第一个车身坐标的基准上逆时针旋转90度获得；第三个车身坐标系是在第一个车身坐标的基准上逆时针旋转180度获得；第四个车身坐标系是在第一个车身坐标的基准上逆时针旋转270度获得。

进一步地，遥控器包括万向遥控手柄和升降手柄，在智能模式下，万向遥控手柄用于控制臂架末端平面内动作，升降手柄实现臂架末端高度调节。控制器接收万向遥控手柄及升降手柄操作信号，根据变换后的车身坐标系计算臂架驱动信号。

进一步地，还包括用于手动控制模式和智能控制模式的切换开关；在手动控制模式下，坐标变换开关用于控制臂架的相应臂节动作。

进一步地，遥控器根据坐标变换开关信号，变换遥控器坐标系。

另外还提供了一种工程机械，包括上述的臂架控制系统。