[发明专利]三维空间平面追踪控制方法、系统及高空作业设备

权利要求书

1.一种三维空间平面追踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

检测作业平台处于初始作业位置时，作业平台距离目标平面的初始间距；在调整作业平台的作业位置过程中，实时调节臂架的长度和/或转台的转角，使得调整位置后作业平台距离目标平面的距离等于所述初始间距。

2.根据权利要求1所述的三维空间平面追踪控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤10、检测作业平台处于初始作业位置时的臂架初始长度l₁、臂架与水平面的初始夹角β₁和作业平台相对于臂架的初始角度θ₁，以确定作业平台距离目标平面的初始间距；

步骤20、在调整作业平台作业位置的过程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂，以使得在调整后作业平台与目标平面之间的距离等于两者之间的初始间距；其中，l₂为臂架伸缩后的长度，β₂为臂架与水平面的夹角，α₁为作业平台相对于臂架转动的角度，α₂为转台绕自身回转中心的转动角度。

3.根据权利要求2所述的三维空间平面追踪控制方法，其特征在于，所述步骤20包括：

α₁＝0，在抬升所述作业平台的过程中，实时伸长所述臂架的长度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂；在降低所述作业平台的过程中，实时回缩所述臂架的长度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

4.根据权利要求2所述的三维空间平面追踪控制方法，其特征在于，所述步骤20包括：

α₁≠0，在转动所述作业平台的过程中，实时逆方向转动所述转台，使得θ₁＝α₁+α₂；

实时改变所述臂架的长度以保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂。

5.一种三维空间平面追踪控制系统，其特征在于，包括臂架(1)、转台(2)、作业平台(3)和检测与控制器(4)，所述臂架(1)的一端与所述转台(2)连接，另一端与所述作业平台(3)连接；

所述检测与控制器(4)用于检测所述作业平台(3)的位置，且能调整所述臂架(1)的长度和/或转台(2)的转角，使得调整位置后作业平台(3)距离目标平面的距离等于所述初始间距。

6.根据权利要求5所述的三维空间平面追踪控制系统，其特征在于，所述检测与控制器(4)包括第一角度检测器(41)、第二角度检测器(42)、第三角度检测器(43)、臂架长度传感器(44)和控制器；所述控制器与所述第一角度检测器(41)、第二角度检测器(42)、第三角度检测器(43)和臂架长度传感器(44)电连接；

所述第一角度检测器(41)用于实时检测所述臂架(1)与水平面的角度β₂，所述第二角度检测器(42)用于实时检测转台(2)绕自身回转中心转动的角度α₂，所述第三角度检测器(43)用于实时检测作业平台(3)相对于所述臂架(1)转动的角度α₁，所述臂架长度传感器(44)用于检测臂架(1)长度l₂；

其中，在调整作业平台(3)作业位置的过程中保持l₁sinβ₁＝l₂sinβ₂以及θ₁＝α₁+α₂；l₁为检测作业平台(3)处于初始作业位置时的臂架(1)长度、β₁为臂架(1)与水平面的初始夹角，θ₁为作业平台(3)相对于臂架(1)的初始角度。

7.根据权利要求6所述的三维空间平面追踪控制系统，其特征在于，所述第一角度检测器(41)为角度传感器。