[发明专利]确定机器上可动测量点的位置

说明书

技术领域

本发明涉及一种包括基座框架和位置检测系统的机器，用于确定能够相对于基座框架在二维或者三维中运动的至少一个测量点的位置，特别是具有彼此铰接的多个杆柱节段的铰接杆柱的杆柱末端的位置，其中，所述位置检测系统包括多个、至少三个发送/接收单元和连接到所述发送/接收单元的评估单元，并且所述评估单元被设计成评估所述发送/接收单元的测量信号并且从所述测量信号得出测量点的实际位置。

背景技术

用于这种机器的一个示例是大尺寸操纵器，例如固定的或者可动的混凝土泵、起重机、升降平台或者类似物的杆柱。

对于混凝土泵而言，例如铰接杆柱设置成它被铰接到优选地围绕竖直轴线可枢转的转向架，并且具有至少三个杆柱节段，所述杆柱节段能每个都通过一个驱动组件围绕彼此平行的水平铰接轴线在有限的范围内相对于转向架或者相邻杆柱节段旋转。该铰接杆柱由操作者操作，所述操作者负责使用远程控制器定位铰接杆柱(和/或安装在那里的端部软管)的杆柱末端。为此目的，操作者必须通过相关的驱动组件(液压驱动装置)致动铰接杆柱的每个旋转自由度，同时考虑关联的边缘构造位置状态使得铰接杆柱在可利用的工作空间内运动。这种单轴致动具有如下缺陷：一种定位可能性要被分配到铰接杆柱的每个关节和转向架，使得操作变得混乱且麻烦。

为了在这方面容易处理，提出了所谓的单杆控制，其中杆柱末端(和/或端部软管)的位置能由操作者直接控制。远程控制的定位可能性直接被分配到杆柱末端在空间中的坐标，使得定位可能性的数量因此与传统的方案相比减少。

单杆控制要求感应地检测每个单独的杆柱节段的位置并且根据操作者的控制命令单独地致动杆柱的驱动组件，以因而控制杆柱末端的位置。为此目的，例如EP 1 537 282 B1提出了一种控制设备，其根据限定路径/旋转特性致动铰接杆柱，其中固定于地的扭转角(earth-fixed torsion angle)被配置在杆柱节段处的测地角传感器记录，以能够得到在各个杆柱节段之间的关节的相对角度。以这样的方式，角传感器能检测每个杆柱节段相对于竖直方向的倾斜。因此提供了完全的位置检测，以实现单杆控制。

发明内容

目的是提供一种机器，采用该机器能够以简单并且最确切可能的方式进行在二维和三维中可重新部署的测量点的位置检测。

通过从一种开头指出的种类的机器的本发明以如下方式实现了该目的：发送/接收单元被设计成彼此之间能通信，并且由此产生测量信号，能从所述测量信号得出每两个发送/接收单元之间的距离，借此设计评估单元，用于从测量信号通过三角测量得出测量点的实际位置。

本发明提出，发送/接收单元彼此通信并且测量每两个发送/接收单元之间的距离。然后能够容易地从测量信号距离通过利用评估单元的三角测量得出测量点的位置。有利的，发送/接收单元中的一个位于测量点中或者位于相对于测量点的限定的位置。更加有利的是，发送/接收单元中的一个或者两个配置在基座框架上，在一个和/或两个已知参考位置处。从本发明的意义上来说，应该将三角测量理解为一种评估程序，其中发送/接收单元中的一个的未知位置根据至少另外两个发送/接收单元的已知位置计算。

可以利用杆柱末端的位置检测的优势来实现上述提及的单杆控制。因此，尤其是不需要在每个单独的杆柱节段处进行测量，以基于此得出杆柱末端的位置。在最简单的情况下，将发送/接收单元配置在杆柱末端处(或者配置在相对于杆柱末端的固定限定的几何位置中)就足够了，其中至少另外两个发送/接收单元配置在基座框架上，在稳固指定且因此已知的参考位置处。

也能有利地利用本发明的位置确定来(冗余的)检测铰接杆柱或者各个杆柱节段的运动、振动和/或偏转。例如，以这种方式能确定真实位置从利用一个或者几个角传感器通过角度测量确定的杆柱位置的偏离。在一个优选的实施例中，本发明的机器因而包括附加的角传感器，其例如确定杆柱节段的关节的相对角度。

在发送/接收单元之间的距离能以实际已知的方式通过测量发送/接收单元之间交换的通信信号的强度(幅值)、相位和/或运行时间来测量。