[发明专利]一种混合式臂架末端姿态直线控制系统及方法

权利要求书

1.一种混合式臂架末端姿态直线控制系统，其特征在于：包括控制器、转台编码器、转台、比例多路阀组、托架、伸缩臂编码器、伸缩臂、伸缩臂油缸、伸缩位移传感器、折臂油缸、折臂编码器、折臂、平台编码器、平台内外翻转机构、平台上下翻转翻转机构、平台左右摆动机构、平台倾角传感器、俯仰油缸、控制柜、控制面板，所述控制器安装在控制柜内，采集传感器与开关信号，通过算法控制转台回转、伸缩臂伸缩、折臂摆动、平台内外翻转、平台上下翻转、平台左右摆动，控制器设置有CAN通讯接口、开关量输入端口、模拟量输入端口、开关量输出端口、PWM输出端口、模拟量输出端口，其中输入端口与转台编码器、伸缩臂编码器、伸缩位移传感器、折臂编码器、平台编码器、平台倾角传感器、控制面板上的开关及比例手柄相连，输出端通过比例多路阀组或直接与转台、伸缩臂油缸、折臂油缸、平台内外翻转机构、平台上下翻转翻转机构、平台左右摆动机构、俯仰油缸相连，CAN接口与面板上显示终端相连。

2.根据权利要求1所述一种混合式臂架末端姿态直线控制系统，其特征在于：所述平台内外翻转机构安装在转台上，驱动平台围绕Y轴旋转，保持直线运动过程中调节平台与面-XY夹角；驱动平台围绕X轴旋转，调节平台与面-XZ夹角；驱动平台围绕Z轴摆动，保持直线运动过程中调节平台侧面与面-YZ夹角；所述伸缩臂编码器安装端面与托架固定，旋转轴与伸缩臂旋转轴相连，测量伸缩臂与托架的相对夹角ɑ；所述转台编码器安装端面与托架固定，旋转轴与转台旋转轴心相连，测量回转转台旋转角度φ；所述伸缩位移传感器安装在伸缩油缸上，测量油缸伸缩位移，得到伸缩臂的长度l₁；所述控平台倾角传感器安装在平台侧面上，测量平台与面-YZ的夹角δ及与面-XY的夹角β；所述折臂编码器安装端面与伸缩臂固定，旋转轴与折臂旋转轴心相连，测量折臂与伸缩臂之间的夹角θ；所述平台编码器安装在平台左右摆动机构上，测量平台与面-YZ的夹角γ。

3.根据权利要求1所述一种混合式臂架末端姿态直线控制系统，其特征在于：所述控制柜安装于转台上，用于安装控制器与指令开关，并起到防尘、防震、防水作用。

4.根据权利要求1或3所述一种混合式臂架末端姿态直线控制系统，其特征在于：所述控制面板包括2个比例手柄、3个三位旋转复位开关、4个三位旋转自锁开关、1个自锁按钮、1个急停开关、1个电源开关、1个电源指示灯、1个车载终端；所述比例手柄属于双轴比例手柄，分别控制伸缩臂上行、下行、伸展、回收及转台左转、转台右转、折臂上摆、折臂下摆；所述三位旋转复位开关为平台内外翻转、平台左右摆动、平台上下翻转功能按钮，控制平台围绕X、Y、Z轴旋转；所述三位旋转自锁开关包括左右直线、前后直线、上下直线、作业功能4个按钮，左右直线按钮控制臂架末端走沿着平台左右走直线，前后直线控制臂架末端走沿着前后走直线，上下直线控制臂架末端走沿着上下走直线，作业功能按钮根据对象不同控制作业模式不同，例如飞机除冰车的蒸汽发生系统控制、消防云梯车水泡控制等；所述自锁按钮为直线运动基准按钮，记录当前末端状态，建立臂架末端沿着特定方向直线运动的坐标系基准，例如：飞机除冰车清除飞机机翼冰层时，需要建立适应沿机翼方向做左右、前后直线运动的空间基准坐标系；所述车载终端为触摸显示屏，显示臂架状态及安全报警信息，在线修改系统内部参数，设置直线运动速度。