臂架運(yùn)動(dòng)控制

SOLUTION

多關(guān)?節(jié)機(jī)械臂運(yùn)動(dòng)規(guī)劃
多策略臂架運(yùn)動(dòng)規(guī)劃控制應(yīng)對(duì)復(fù)雜的施工環(huán)境。

臂架平順運(yùn)動(dòng)控制
解決臂架運(yùn)動(dòng)/回轉(zhuǎn)平順問(wèn)題，減小臂架運(yùn)動(dòng)引起的抖動(dòng)、晃動(dòng)。

什么是智能臂架

　　對(duì)于大型多關(guān)節(jié)機(jī)械臂，例如混凝土臂架泵車，曲臂式高空作業(yè)車、濕噴機(jī)。現(xiàn)場(chǎng)施工中需要對(duì)多個(gè)機(jī)械臂進(jìn)行遙控操作，存在操作按鈕繁多，動(dòng)作復(fù)雜，不直觀等諸多問(wèn)題。智能臂架技術(shù)就是通過(guò)一套簡(jiǎn)單的萬(wàn)向手柄直接對(duì)臂架末端點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)控制，不需要關(guān)心每一節(jié)機(jī)械臂的運(yùn)動(dòng)軌跡和速度，這些都由機(jī)器算法自動(dòng)加以控制。

　　簡(jiǎn)言之，就是通過(guò)遙控器：

■ 給定一個(gè)向前或者向后移動(dòng)的指令，臂架末端自動(dòng)沿著直線往前或者往后移動(dòng);

■ 給定一個(gè)向上或者向下移動(dòng)的指令，臂架末端軟管自動(dòng)沿著直線向上或者向下移動(dòng);

■ 只需要使用萬(wàn)向手柄就可以控制臂架末端的移動(dòng)方向，不再需要對(duì)每一個(gè)油缸進(jìn)行操控。

智能臂架給您帶來(lái)的好處

■ 簡(jiǎn)化操作，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，降低操作手技能素質(zhì)，節(jié)省成本

　　傳統(tǒng)泵車的每節(jié)臂架都需要單獨(dú)進(jìn)行控制，臂架末端的平穩(wěn)移動(dòng)和精準(zhǔn)定位難度很大。操作手的勞動(dòng)強(qiáng)度大，易疲勞。臂架末端定位技術(shù)是給定末端位置，機(jī)器自動(dòng)規(guī)劃每節(jié)臂架的姿態(tài)。操作手只需要將注意力集中在末端位置的控制上，臂架的姿態(tài)由機(jī)器自動(dòng)管理。

　　智能臂架技術(shù)還包含如下技術(shù)細(xì)節(jié)：① 給定末端位置下，臂架姿態(tài)可以手動(dòng)調(diào)節(jié)，以優(yōu)化姿態(tài)形式;② 臂架姿態(tài)自適應(yīng)調(diào)節(jié)能夠有效避開(kāi)障礙物。

■ 振動(dòng)抑制，動(dòng)作更加平穩(wěn)

　　泵車臂架因受到周期性泵送沖擊作用而產(chǎn)生受迫振動(dòng)，智能臂架技術(shù)能夠主動(dòng)對(duì)臂架的振動(dòng)進(jìn)行有效抑制，避免臂架大幅振蕩，影響末端定位和混凝土布料施工，同時(shí)避免安全事故的發(fā)生。

■ 臂架控制更平順

　　臂架多路閥采用電比例閥進(jìn)行控制，電比例閥線性關(guān)系不是很好，其電阻受溫度影響較大。同時(shí)，臂架采用4連桿機(jī)構(gòu)，油缸直線位移與臂架角位移不具備線性關(guān)系。臂架平順控制可以有效解決操作手動(dòng)作手感與臂架動(dòng)作線性關(guān)系的問(wèn)題。同時(shí)提高臂架啟動(dòng)、停止的平穩(wěn)性，同時(shí)減少動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間和感覺(jué)上的遲滯現(xiàn)象，提升操控手感。

智能臂架關(guān)鍵技術(shù)

■ 先進(jìn)的臂架姿態(tài)定位技術(shù)

　　SV系列高動(dòng)態(tài)響應(yīng)角度傳感器，專用于檢測(cè)動(dòng)態(tài)機(jī)械臂的實(shí)時(shí)角度。其具有優(yōu)良的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性、強(qiáng)抗外部運(yùn)動(dòng)擾動(dòng)特性。即使臂架在強(qiáng)烈抖動(dòng)情況下依然能夠非常精準(zhǔn)的測(cè)量出臂架姿態(tài)。

■ 先進(jìn)的臂架姿態(tài)規(guī)劃算法

　　采用最優(yōu)姿態(tài)規(guī)劃算法，能夠自動(dòng)根據(jù)末端軟管的運(yùn)動(dòng)命令，自動(dòng)計(jì)算每一節(jié)臂架油缸驅(qū)動(dòng)速度以及位移量，自動(dòng)完成臂架的控制。自有核心臂架規(guī)劃算法不再使用常規(guī)的逆向求解算法，從而根本上解決了多解問(wèn)題、奇異解問(wèn)題、不連續(xù)性等問(wèn)題。同時(shí)算法實(shí)現(xiàn)非常簡(jiǎn)單，降低了解算的復(fù)雜性，降低了計(jì)算要求，極大的提高了實(shí)用性。

■ 先進(jìn)的臂架油缸液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)

　　新型技術(shù)可以使得臂架多路閥動(dòng)作更加靈敏，抖動(dòng)更加小。ST系列動(dòng)態(tài)傾角傳感器內(nèi)置的核心電液比例閥驅(qū)動(dòng)算法，不同于傳統(tǒng)的PWM驅(qū)動(dòng)技術(shù)，而是采用了一種XPWM，可以使得臂架多路閥動(dòng)作更加靈敏，抖動(dòng)更加小。

技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

　　智能臂架技術(shù)，作為一項(xiàng)高精尖技術(shù)，具有極大的影響力。

　　■ 能夠極大提升泵車施工智能化程度。

　　■ 能夠極大展示企業(yè)研發(fā)實(shí)力，提升企業(yè)全球品牌影響力。

　　■ 能夠創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

　　我們長(zhǎng)年深耕工程機(jī)械運(yùn)動(dòng)傳感與控制領(lǐng)域，對(duì)工程機(jī)械智能化有著非常深刻的認(rèn)識(shí)與獨(dú)到的見(jiàn)解，在泵車臂架智能化技術(shù)上有5項(xiàng)發(fā)明專利。

　公司最新研制的高動(dòng)態(tài)空間角度傳感器以及超長(zhǎng)臂架液壓機(jī)器人技術(shù)已經(jīng)在三一重工60米大型泵車上得到試驗(yàn)。自主研發(fā)的核心技術(shù)產(chǎn)品及動(dòng)態(tài)控制技術(shù)充分解決了當(dāng)下超長(zhǎng)臂架泵車無(wú)人化施工控制瓶頸問(wèn)題，有望使得泵車智能臂架及無(wú)人施工真正走向規(guī)模化應(yīng)用。

　　亮點(diǎn)1：先進(jìn)的智能臂架規(guī)劃算法，可以完成長(zhǎng)達(dá)100米的大型液壓臂架自主規(guī)劃控制。

　　亮點(diǎn)2：先進(jìn)的臂架姿態(tài)角度測(cè)量方法，能夠準(zhǔn)確測(cè)量臂架每一瞬間姿態(tài)，使得末端定位更加精準(zhǔn)。

　　亮點(diǎn)3：先進(jìn)的臂架油缸液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)，確保臂架動(dòng)作更加平穩(wěn)。

　　亮點(diǎn)4：長(zhǎng)年深耕工程機(jī)械智能化研究，技術(shù)碩果累累。

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