本發(fā)明涉及高空作業(yè)機(jī)械手領(lǐng)域，具體涉及一種高空作業(yè)機(jī)械手勻速運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)及其控制方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的高空作業(yè)機(jī)械手在運(yùn)行過(guò)程中速度容易不穩(wěn)定，如果高空作業(yè)機(jī)械手運(yùn)行過(guò)程中速度不穩(wěn)定，則會(huì)導(dǎo)致固定在機(jī)械手頂端的設(shè)備運(yùn)動(dòng)速度不穩(wěn)定，從而進(jìn)一步影響設(shè)備工作質(zhì)量。目前主要的控制方法是手動(dòng)操作，此種方法效率低下且無(wú)法實(shí)現(xiàn)精確控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題，從而提供一種高空作業(yè)機(jī)械手勻速運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)及其控制方法。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種高空作業(yè)機(jī)械手勻速運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括一移動(dòng)車體,所述移動(dòng)車體上設(shè)有一可旋轉(zhuǎn)的伸縮臂,所述伸縮臂與移動(dòng)車體之間設(shè)有角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu),所述伸縮臂的伸縮端上設(shè)有機(jī)械手，所述控制系統(tǒng)還包括控制器、激光測(cè)距儀和激光測(cè)速儀，所述控制器分別與伸縮臂、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和機(jī)械手控制連接，所述激光測(cè)距儀和激光測(cè)速儀設(shè)置在伸縮臂的伸縮端上，所述激光測(cè)距儀和激光測(cè)速儀分別與控制器連接。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述伸縮臂為一伸縮油缸，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)為一變幅油缸。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制器分別與伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥控制連接。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制器內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、對(duì)比模塊、速度參數(shù)收集模塊、距離值收集模塊和輸出控制模塊，所述速度參數(shù)收集模塊與激光測(cè)速儀連接，所述距離值收集模塊與激光測(cè)距儀連接，所述對(duì)比模塊分別與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、速度參數(shù)收集模塊和距離值收集模塊連接，所述輸出控制模塊與對(duì)比模塊連接。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，所述第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器分別與速度參數(shù)收集模塊和激光測(cè)速儀連接。

在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，所述控制系統(tǒng)還包括第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，所述第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器分別與距離值收集模塊和激光測(cè)距儀連接。

一種高空作業(yè)機(jī)械手勻速運(yùn)動(dòng)的控制方法，所述控制方法包括如下步驟：

(1)首先在控制器內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊輸入預(yù)先設(shè)定的機(jī)械手每隔一段相同時(shí)間的勻速移動(dòng)的速度值和距離值，然后控制器的輸出控制模塊根據(jù)預(yù)先設(shè)定的速度值分別控制伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥，使得機(jī)械手按照預(yù)先設(shè)定的速度進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)；

(2)機(jī)械手在移動(dòng)時(shí)，激光測(cè)距儀可采集到機(jī)械手在每段時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離值，并將采集到的距離值通過(guò)第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成距離信號(hào)發(fā)送到距離值收集模塊內(nèi)；

(3)同時(shí)，激光測(cè)速儀可采集到機(jī)械手每段時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)移動(dòng)速度值，并將采集到的速度值通過(guò)第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)發(fā)送到速度參數(shù)收集模塊內(nèi)；

(4)距離值收集模塊和速度參數(shù)收集模塊分別將接受到的距離信號(hào)和速度信號(hào)發(fā)送給對(duì)比模塊，對(duì)比模塊從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的速度值與速度參數(shù)收集模塊發(fā)送來(lái)的速度值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比模塊從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的距離值與距離值收集模塊發(fā)送來(lái)的距離值進(jìn)行對(duì)比；

(5)當(dāng)速度參數(shù)收集模塊發(fā)送來(lái)的速度值與預(yù)先設(shè)定的速度值不相同或者距離值收集模塊發(fā)送來(lái)的距離值與預(yù)先設(shè)定的距離值不相同，控制器的輸出控制模塊會(huì)分別對(duì)伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥進(jìn)行微調(diào)；

(6)然后激光測(cè)速儀和激光測(cè)距儀分別再次采集機(jī)械手的速度值和距離值，并將采集到的移動(dòng)值和距離值分別發(fā)送給速度參數(shù)收集模塊和距離值收集模塊內(nèi)，對(duì)比模塊會(huì)再次從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的速度值與速度參數(shù)收集模塊發(fā)送來(lái)的速度值進(jìn)行對(duì)比，再次從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的距離值與距離值收集模塊發(fā)送來(lái)的距離值進(jìn)行對(duì)比；

(7)當(dāng)速度參數(shù)收集模塊發(fā)送來(lái)的速度值與預(yù)先設(shè)定的速度值再次不相同或者距離值收集模塊發(fā)送來(lái)的距離值與預(yù)先設(shè)定的距離值再次不相同，控制器的輸出控制模塊會(huì)分別再對(duì)伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥進(jìn)行微調(diào)；

(8)依次重復(fù)上述步驟，直至機(jī)械手的實(shí)時(shí)移動(dòng)速度和距離分別與預(yù)先設(shè)定的速度值和距離值相同。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠保證機(jī)械手在運(yùn)行過(guò)程中保持勻速行駛，大大提高了工作效率和工作質(zhì)量，并且還節(jié)約了勞動(dòng)力。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1區(qū)域A的放大圖；

圖3為控制器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的控制原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1至圖4，本發(fā)明提供的高空作業(yè)機(jī)械手勻速運(yùn)動(dòng)的控制系統(tǒng)，其包括一移動(dòng)車體100,在移動(dòng)車體100上設(shè)有一可旋轉(zhuǎn)的伸縮臂200,在伸縮臂與移動(dòng)車體100之間設(shè)有角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300,在伸縮臂200的伸縮端上設(shè)有機(jī)械手400。

機(jī)械手400，其是用于進(jìn)行高空作業(yè)的設(shè)備，并帶動(dòng)所控制的設(shè)備進(jìn)行移動(dòng)。

機(jī)械手400設(shè)置在伸縮臂200的伸縮端上，通過(guò)伸縮臂200的伸縮從而實(shí)現(xiàn)移動(dòng)。

另外，由于伸縮臂200在移動(dòng)車體100上可旋轉(zhuǎn)，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300是用于調(diào)節(jié)伸縮臂200在移動(dòng)車體100上的旋轉(zhuǎn)角度，從而調(diào)節(jié)機(jī)械手400的移動(dòng)方向。

伸縮臂200具體為一伸縮油缸，角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300具體為一變幅油缸。

本申請(qǐng)還包括控制器500、激光測(cè)距儀600和激光測(cè)速儀700。

控制器500，其分別與伸縮臂200、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300和機(jī)械手400連接，其可分別控制伸縮臂200、角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300和機(jī)械手400進(jìn)行工作。

控制器500具體分別與伸縮油缸和變幅油缸的比例電磁閥控制連接，通過(guò)控制伸縮油缸和變幅油缸的比例電磁閥的電流大小，從而改變比例電磁閥閥芯的開(kāi)口度，從而改變伸縮油缸和變幅油缸的流量，進(jìn)而控制機(jī)械手400速度的均勻性。

這樣只需在控制器500內(nèi)預(yù)先輸入機(jī)械手400的移動(dòng)值，控制器500就可根據(jù)輸入的速度信息從而對(duì)伸縮油缸和變幅油缸的比例電磁閥的電流大小進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械手400速度的均勻性。

控制器500，其內(nèi)部具體設(shè)有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510、對(duì)比模塊520、速度參數(shù)收集模塊530、距離值收集模塊540和輸出控制模塊550。

輸出控制模塊550分別與伸縮臂200和角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)300連接。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510，其是用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的機(jī)械手400在每隔相同段時(shí)間內(nèi)的速度值和移動(dòng)的距離值。

激光測(cè)距儀600和激光測(cè)速儀700分別設(shè)置在伸縮臂200的頂端，它們分別是實(shí)時(shí)檢測(cè)機(jī)械手400在每段時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)速度值和距離值，并將檢測(cè)到的移動(dòng)速度值和距離值分別發(fā)送給給控制器500內(nèi)的速度參數(shù)收集模塊530和距離值收集模塊540。

激光測(cè)速儀700具體通過(guò)第一轉(zhuǎn)換器將檢測(cè)到的速度信息轉(zhuǎn)換成速度參數(shù)收集模塊530可識(shí)別的速度信號(hào)，速度參數(shù)收集模塊530再將接受到的速度信號(hào)發(fā)送給對(duì)比模塊520。

激光測(cè)距儀600具體通過(guò)第二轉(zhuǎn)換器將檢測(cè)到的距離值信息轉(zhuǎn)換成距離值收集模塊540可識(shí)別的距離信號(hào)，距離值收集模塊540再將接受到的距離值信號(hào)發(fā)送給對(duì)比模塊520。

控制器500內(nèi)的對(duì)比模塊520分別與速度參數(shù)收集模塊530、距離值收集模塊540和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510連接，對(duì)比模塊520可從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的速度值與速度參數(shù)收集模塊530發(fā)送來(lái)的速度值進(jìn)行對(duì)比，從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的距離值與距離值收集模塊540發(fā)送來(lái)的距離值進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)速度參數(shù)收集模塊530發(fā)送來(lái)的速度值與預(yù)先設(shè)定的速度值不相同或者距離值收集模塊540發(fā)送來(lái)的距離值與預(yù)先設(shè)定的距離值不相同，控制器500的輸出控制模塊550會(huì)分別對(duì)伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥進(jìn)行微調(diào)，直至機(jī)械手400的實(shí)時(shí)速度值以及每段時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)距離值與預(yù)先設(shè)定的移動(dòng)值和距離值相同。

本申請(qǐng)通過(guò)激光測(cè)距儀600和激光測(cè)速儀700同時(shí)對(duì)機(jī)械手400的實(shí)時(shí)速度值以及每段時(shí)間內(nèi)的移動(dòng)距離值進(jìn)行檢測(cè)和對(duì)比，大大提高了測(cè)量精度。

并且由于激光測(cè)距儀600和激光測(cè)速儀700為非接觸式傳感器，尤其是激光測(cè)速儀700能夠測(cè)量正方向的速度，并且允許被測(cè)物體到激光測(cè)速儀700的距離有一定的誤差，大大提高了了測(cè)量精度。

參見(jiàn)圖4，基于上述方案的實(shí)施，本申請(qǐng)還提供了高空作業(yè)機(jī)械手勻速運(yùn)動(dòng)的控制方法，該控制方法包括如下步驟：

(1)首先在控制器500內(nèi)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510輸入預(yù)先設(shè)定的機(jī)械手400每隔一段相同時(shí)間的勻速移動(dòng)的速度值和距離值，然后控制器500的輸出控制模塊550根據(jù)預(yù)先設(shè)定的速度值分別控制伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥，使得機(jī)械手400按照預(yù)先設(shè)定的速度進(jìn)行勻速運(yùn)動(dòng)；

(2)機(jī)械手400在移動(dòng)時(shí)，激光測(cè)距儀600可采集到機(jī)械手400在每段時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離值，并將采集到的距離值通過(guò)第二數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成距離信號(hào)發(fā)送到距離值收集模塊540內(nèi)；

(3)同時(shí)，激光測(cè)速儀700可采集到機(jī)械手400每段時(shí)間內(nèi)的實(shí)時(shí)移動(dòng)速度值，并將采集到的速度值通過(guò)第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成速度信號(hào)發(fā)送到速度參數(shù)收集模塊530內(nèi)；

(4)距離值收集模塊540和速度參數(shù)收集模塊530分別將接受到的距離信號(hào)和速度信號(hào)發(fā)送給對(duì)比模塊520，對(duì)比模塊520從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的速度值與速度參數(shù)收集模塊530發(fā)送來(lái)的速度值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比模塊520從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的距離值與距離值收集模塊540發(fā)送來(lái)的距離值進(jìn)行對(duì)比；

(5)當(dāng)速度參數(shù)收集模塊530發(fā)送來(lái)的速度值與預(yù)先設(shè)定的速度值不相同或者距離值收集模塊540發(fā)送來(lái)的距離值與預(yù)先設(shè)定的距離值不相同，控制器500的輸出控制模塊550會(huì)分別對(duì)伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥進(jìn)行微調(diào)；

(6)然后激光測(cè)速儀700和激光測(cè)距儀600分別再次采集機(jī)械手400的速度值和距離值，并將采集到的移動(dòng)值和距離值分別發(fā)送給速度參數(shù)收集模塊530和距離值收集模塊540內(nèi)，對(duì)比模塊520會(huì)再次從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的速度值與速度參數(shù)收集模塊530發(fā)送來(lái)的速度值進(jìn)行對(duì)比，再次從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊510內(nèi)調(diào)取預(yù)先設(shè)定的距離值與距離值收集模塊540發(fā)送來(lái)的距離值進(jìn)行對(duì)比；

(7)當(dāng)速度參數(shù)收集模塊530發(fā)送來(lái)的速度值與預(yù)先設(shè)定的速度值再次不相同或者距離值收集模塊540發(fā)送來(lái)的距離值與預(yù)先設(shè)定的距離值再次不相同，控制器500的輸出控制模塊550會(huì)分別再對(duì)伸縮油缸和變幅油缸上的的比例電磁閥進(jìn)行微調(diào)；

(8)依次重復(fù)上述步驟，直至機(jī)械手400的實(shí)時(shí)移動(dòng)速度和距離分別與預(yù)先設(shè)定的速度值和距離值相同。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。