CN102275826B - 一种操纵手柄总成、汽车起重机上车总成及汽车起重机 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种操纵手柄总成、汽车起重机上车总成及汽车起重机。所述操纵手柄总成包括输入单元，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息；第一处理单元，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制运动构件动作的控制命令；第一发送单元，用于将所述控制命令发送至所述上车总成。通过本发明技术方案，操作者只需要以吊钩为对象进行操作即可实现汽车起重机的相应功能，而不需要对各个运动构件分别操作，优化了操作程序，提高了操作效率。

Description

一种操纵手柄总成、汽车起重机上车总成及汽车起重机

技术领域

本发明涉及工程机械的控制领域，特别是指一种操纵手柄总成、汽车起重机上车总成及汽车起重机。

背景技术

在汽车起重机、泵送车等工程机械中，通常分为上车总成和下车总成，其中上车工作机构主要包括回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构等部分。在上车工作过程中，需要进行回转、变幅、伸缩、起升等几种单独动作或组合动作。以汽车起重机为例，上车动作机构主要采用电液比例操纵系统，主操纵阀的阀芯开口位移与先导阀输入电流成正比，操纵手柄移动的角度又与输入电流成正比，因此，手柄的操纵成为上车动作性能的重要影响因素。

在现有技术中，手柄通常安装在上车操纵室中，同一时间通常只操作单个手柄，操纵视野有限。这对操作手的经验、熟练程度等要求较高，操纵容易疲劳，不能实现对上车更优的动作操控。

发明内容

本发明提出一种操纵手柄总成、汽车起重机上车总成及汽车起重机，操作者只需要以吊钩为对象进行操作即可实现汽车起重机的相应功能，而不需要对各个运动构件分别操作，优化了操作程序，提高了操作效率。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种操纵手柄总成，应用于汽车起重机中，所述汽车起重机包括上车总成，所述上车总成包括完成起重机功能的多个运动构件，包括：

输入单元，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息；

第一处理单元，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令；

第一发送单元，用于将所述控制命令发送至所述上车总成。

优选的，还包括：

第一接收单元，用于接收所述上车总成发送的所述运动构件的实时状态信息。

优选的，所述第一处理单元根据所述实时状态信息和所述预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

优选的，还包括：

显示单元，用于显示所述操作信息、所述控制命令和所述实时状态信息。

优选的，所述运动构件包括：

回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构中任意一种或几种的组合。

优选的，所述预设模型根据所述汽车起重机的特征参数和保障操作安全的安全限定参数训练建立。

优选的，所述特征参数包括：

配重参数、吊重参数、工作半径参数、变幅角度参数、臂架长度参数、臂架挠度参数、、吊绳倍率参数中任意一种或几种的组合。

优选的，所述安全限定参数包括：

臂架应力参数、油缸压力参数、支脚压力参数、风速参数中任意一种或几种的组合。

一种汽车起重机的上车总成，包括完成起重机功能的多个运动构件，还包括：

第二接收单元，用于接收操纵手柄总成发送的用于控制所述运动构件动作的控制命令；

执行单元，用于根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

优选的，还包括：

传感器单元，用于获取所述上车总成中所述运动构件的实时状态信息。

第二发送单元，用于将所述实时状态信息发送至所述操纵手柄总成。

优选的，所述运动构件包括：

回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构中任意一种或几种的组合。

一种汽车起重机，包括下车总成，还包括如权利要求8至10任一项所述的上车总成。

优选的，还包括如权利要求1至7任一项所述的操纵手柄总成。

一种汽车起重机，包括操纵手柄总成、上车总成和下车总成，所述上车总成包括完成起重机功能的多个运动构件，所述操纵手柄总成包括：

输入单元，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息；

第一发送单元，用于将所述操作信息发送至所述上车总成；

所述上车总成还包括：

操作信息接收单元，用于接收所述操纵手柄总成发送的所述操作信息；

第一处理单元，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令；

执行单元，用于根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

优选的，所述上车总成还包括：

传感器单元，用于获取所述上车总成中所述运动构件的实时状态信息；

其中，所述第一处理单元根据所述实时状态信息和所述预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

优选的，所述上车总成还包括：

第二发送单元，用于将所述实时状态信息发送至所述操纵手柄总成；

所述操纵手柄总成还包括：

状态信息接收单元，用于接收所述上车总成发送的所述运动构件的实时状态信息；

显示单元，用于显示所述操作信息和所述实时状态信息。

本发明技术方案在操纵手柄或上车总成中集成处理单元，根据操作者输入对吊钩的操作信息，分解处理成控制各运动构件动作的控制命令，从而实现对各个运动构件的控制，因此，操作者只需要以吊钩为对象进行操作即可实现汽车起重机的相应功能，而不需要对各个运动构件分别操作，优化了操作程序，提高了操作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种操纵手柄总成第一实施例的结构示意图；

图2为本发明一种汽车起重机上车总成第一实施例的结构示意图；

图3为本发明一种汽车起重机的控制流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，在本发明一种操纵手柄总成的第一实施例中，所述操纵手柄总成100应用于汽车起重机中，所述汽车起重机包括上车总成，所述上车总成包括完成起重机功能的多个运动构件，所述多个运动构件包括回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构，当然，所述运动构件除了包括以上各运动构件外，还可以包括其他的运动构件。汽车起重机通过所述多个运动构件的配合动作，完成起升、降落、吊装等起重机的全部功能。

所述操纵手柄总成100包括输入单元、第一处理单元120和第一发送单元130。

所述输入单元110，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息。

在本发明的一个优选实施例中，所述输入单元110具体为输入三维控制信息的三维操纵手柄，当然所述输入单元110还可以是触摸输入方式的触摸屏或其它输入方式的输入单元。

所述操作信息可以是设定所述吊钩的目标点信息或者以所述吊钩为操作对象的操作信息。

所述第一处理单元120，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

在本发明各实施例中，所述预设模型根据所述汽车起重机的特征参数和保障操作安全的安全限定参数训练建立。其中，所述汽车起重机的特征参数包括但不限于：配重参数、吊重参数、工作半径参数、变幅角度参数、臂架长度参数、臂架挠度参数。所述安全限定参数是用于保障操作安全的参数，所述安全限定参数可以是臂架应力参数、油缸压力参数、支脚压力参数、风速参数等实时工况参数或环境参数。

需要说明的是，所述预设模型除了可以根据所述汽车起重机的特征参数和保障操作安全的安全限定参数训练建立外，还可以增加其它的参数，如优化策略参数，即所述预设模型可以根据所述汽车起重机的特征参数、保障操作安全的安全限定参数和优化策略参数训练建立，所述优化策略参数可以包括能源消耗参数，耗时参数等参数信息，本发明对此不进行限定。

所述预设模型基于理论与大量试验数据分析建立，在所述预设模型中建立起重机的运动学、动力学、逆运动学数学模型，基于包括配重、吊重、工作半径、变幅角度、臂架长度、臂架挠度、臂架应力等参数，还有起重机安全限定参数，另外，还可以包括运动控制策略参数，从而能够保证安全工作范围、安全运动速度，通过分解处理，实现动作的最优化配合。

所述第一发送单元130，用于将所述控制命令发送至所述上车总成。

在上车总成中，通过所述控制命令的执行，从而对应于起重机的伸缩、变幅、回转、主卷扬、副卷扬的实时动作。

在本发明的另一实施例中，所述操纵手柄总成100还包括：

第一接收单元150，用于接收所述上车总成发送的所述运动构件的实时状态信息。

所述实时状态信息是由上车总成中分别设置在各运动构件处的传感器单元（如力矩传感器或其它的传感芯片）所获取的。

有了各运动构件的实时状态信息，所述第一处理单元120除了根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令外，所述第一处理单元120还可以根据所述实时状态信息和所述预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令，从而使各运动构件的动作执行更加符合实际情况。

在本发明的另一实施例中，所述操纵手柄总成100还包括：

显示单元140，用于显示所述操作信息、所述控制命令和所述实时状态信息。

在所述操纵手柄总成100上集成所述显示单元140显示所述操作信息、所述控制命令和所述实时状态信息，从而操作者能够更好、更直观的进行操作。

需要说明的是，所述第一发送单元130和所述第一接收单元150可以是有线模块或无线模块，本发明对此不进行限定。

另外，本发明还公开了一种汽车起重机的上车总成，所述上车总成200包括回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构等多个运动构件，所述回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构与现有技术中的结构基本一致，本发明并未对其进行实质性的改变，因此，为了篇幅考虑，在此不再对各组成机构进行详细描述。参照图2，在本发明一种汽车起重机的上车总成200的第一实施例中，所述机上车总成200还包括第二接收单元210和执行单元220。

所述第二接收单元210，用于接收操纵手柄总成100发送的用于控制所述运动构件动作的控制命令。

所述执行单元220，用于根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

由于回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构等运动构件主要采用电液比例操纵系统，主操纵阀的阀芯开口位移与先导阀输入电流成正比，因此，本发明根据所述控制信号进行电液比例控制，驱动各机构执行相应动作。

在本发明所述汽车起重机的上车总成200的另一实施例中，还包括：

传感器单元230，用于获取所述上车总成中各运动构件的实时状态信息。

第二发送单元240，用于将所述实时状态信息发送至所述操纵手柄总成100。

所述传感器单元230可以是分别布置在各运动构件处的力矩传感器或其它的传感芯片。

另外，本发明还公开了汽车起重机，所述汽车起重机包括下车总成、如前各实施例所述操纵手柄总成100和上车总成200，由于所述操纵手柄总成100和所述上车总成200在前面各个实施例部分已经进行了详细描述，为了篇幅考虑，在此不再赘述，参照前面相关部分的描述即可，本发明并未对所述汽车起重机下车总成进行任何实质性的改进，因此所述汽车起重机下车总成参照现有技术中的描述即可，本发明对此也不再赘述。

参照图3，为本发明中所述汽车起重机的控制流程示意图，包括：

步骤S310、输入对所述上车总成中吊钩的操作信息。

在操纵手柄总成中输入对所述上车总成中吊钩的操作信息。

步骤S320、根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

步骤S330、将所述控制命令发送至所述上车总成。

操纵手柄总成将所述控制命令发送至所述上车总成。

步骤S340、接收用于控制所述运动构件动作的控制命令。

上车总成接收用于控制所述运动构件动作的控制命令。

步骤S350、根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

上车总成据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

在本发明汽车起重机的另一实施例中，所述汽车起重机，包括操纵手柄总成、上车总成和下车总成，所述上车总成包括完成起重机功能的多个运动构件。所述操纵手柄总成包括：输入单元，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息；第一发送单元，用于将所述操作信息发送至所述上车总成。

所述上车总成还包括：操作信息接收单元，用于接收所述操纵手柄总成发送的所述操作信息；第一处理单元，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令；执行单元，用于根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

另外，所述上车总成还包括：传感器单元，用于获取所述上车总成中所述运动构件的实时状态信息。

其中，所述第一处理单元根据所述实时状态信息和所述预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

另外，所述上车总成还可以包括：第二发送单元，用于将所述实时状态信息发送至所述操纵手柄总成。

所述操纵手柄总成还包括：状态信息接收单元，用于接收所述上车总成发送的所述运动构件的实时状态信息；显示单元，用于显示所述操作信息和所述实时状态信息。

本实施例汽车起重机所不同的地方在于，将第一处理单元（相当于第一处理单元120的功能）集成在上车总成而不是操纵手柄总成中。

本发明技术方案在操纵手柄或上车总成中集成处理单元，根据操作者输入对吊钩的操作信息，分解处理成控制各运动构件动作的控制命令，从而实现对各个运动构件的控制，因此，操作者只需要以吊钩为对象进行操作即可实现汽车起重机的相应功能，而不需要对各个运动构件分别操作，优化了操作程序，提高了操作效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (16)

1.一种操纵手柄总成，应用于汽车起重机中，所述汽车起重机包括上车总成，所述上车总成包括完成起重机功能的多个运动构件，其特征在于，包括：

输入单元，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息；

第一处理单元，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令；

第一发送单元，用于将所述控制命令发送至所述上车总成。

2.根据权利要求1所述的操纵手柄总成，其特征在于，还包括：

第一接收单元，用于接收所述上车总成发送的所述运动构件的实时状态信息。

3.根据权利要求2所述的操纵手柄总成，其特征在于，所述第一处理单元根据所述实时状态信息和所述预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

4.根据权利要求3所述的操纵手柄总成，其特征在于，还包括：

显示单元，用于显示所述操作信息、所述控制命令和所述实时状态信息。

5.根据权利要求1至4任一项所述的操纵手柄总成，其特征在于，所述运动构件包括：

回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构中任意一种或几种的组合。

6.根据权利要求5所述的操纵手柄总成，其特征在于，所述预设模型根据所述汽车起重机的特征参数和保障操作安全的安全限定参数训练建立。

7.根据权利要求6所述的操纵手柄总成，其特征在于，所述特征参数包括：

配重参数、吊重参数、工作半径参数、变幅角度参数、臂架长度参数、臂架挠度参数、吊绳倍率参数中任意一种或几种的组合。

8.根据权利要求6所述的操纵手柄总成，其特征在于，所述安全限定参数包括：

臂架应力参数、油缸压力参数、支脚压力参数、风速参数中任意一种或几种的组合。

9.一种汽车起重机的上车总成，包括完成起重机功能的多个运动构件，其特征在于，还包括：

第二接收单元，用于接收如权利要求1至8任意一项所述的操纵手柄总成发送的用于控制所述运动构件动作的控制命令；

执行单元，用于根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

10.根据权利要求9所述的上车总成，其特征在于，还包括：

传感器单元，用于获取所述上车总成中所述运动构件的实时状态信息；

第二发送单元，用于将所述实时状态信息发送至所述操纵手柄总成。

11.根据权利要求9或10所述的上车总成，其特征在于，所述运动构件包括：

回转机构、变幅机构、伸缩机构、起升机构中任意一种或几种的组合。

12.一种汽车起重机，包括下车总成，其特征在于，还包括如权利要求9至11任一项所述的上车总成。

13.根据权利要求12所述的汽车起重机，其特征在于，还包括如权利要求1至8任一项所述的操纵手柄总成。

14.一种汽车起重机，其特征在于，包括操纵手柄总成、上车总成和下车总成，所述上车总成包括完成起重机功能的多个运动构件，其特征在于，所述操纵手柄总成包括：

输入单元，用于输入对所述上车总成中吊钩的操作信息；

第一发送单元，用于将所述操作信息发送至所述上车总成；

所述上车总成还包括：

操作信息接收单元，用于接收所述操纵手柄总成发送的所述操作信息；

第一处理单元，用于根据预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令；

执行单元，用于根据所述控制命令进行电液比例控制，驱动所述运动构件执行相应动作。

15.根据权利要求14所述的汽车起重机，其特征在于，所述上车总成还包括：

传感器单元，用于获取所述上车总成中所述运动构件的实时状态信息；

其中，所述第一处理单元根据所述实时状态信息和所述预设模型对所述操作信息进行处理，分解成控制所述运动构件动作的控制命令。

16.根据权利要求15所述的汽车起重机，其特征在于，所述上车总成还包括：

第二发送单元，用于将所述实时状态信息发送至所述操纵手柄总成；

所述操纵手柄总成还包括：

状态信息接收单元，用于接收所述上车总成发送的所述运动构件的实时状态信息；

显示单元，用于显示所述操作信息和所述实时状态信息。

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