CN103728987A - 臂架控制方法、臂架控制设备、臂架控制系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种臂架控制方法、臂架控制设备、臂架控制系统及工程机械，该控制方法包括：接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；根据回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时的回转角度范围α₁～α₂；以及根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

Description

臂架控制方法、臂架控制设备、臂架控制系统及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种用于控制臂架的控制方法、控制设备、控制系统以及包含该系统的工程机械。

背景技术

带有臂架系统的工程机械如混凝土泵车、喷射机、布料机等，都是通过对臂架的收缩和回转操作来控制臂架末端的位置，从而实现对指定位置的作业施工。但在很多施工场所，由于作业范围有限，臂架难以完全自由运动，例如在隧道、巷道中以及室内等，臂架不能碰触墙体，否则会引起臂架损坏甚至安全事故；又如一些桥面、楼面等，臂架作业时不能超出边界，否则会引起物料浪费；还有一些施工场所，如高压线附近，不但要求臂架不能碰触，还要求有一定的安全距离。因此，在这些施工场所中，必须对臂架运动范围进行适当的限定。

在专利CN102799193A中，提供了一种混凝土泵车的臂架位置控制装置，其包括：测距装置、控制器、显示输入屏、操控元件、报警装置和多路电磁控制阀组等。如图1所示，其中测距装置采集所述臂架与臂架附近障碍物之间的距离，将采集的距离信号传送至控制器；控制器连接至多路电磁控制阀组，根据距离信号判断臂架与障碍物之间的距离是否小于等于预设安全距离，在臂架与障碍物之间的距离小于等于预设安全距离时，向多路电磁控制阀组发送电流调节信号；多路电磁控制阀组根据电流调节信号，控制相应臂架油缸的液压油量，以调节臂架的位置，使臂架与所述障碍物之间的距离大于所述预设安全距离。通过此方案，能够实现自动调整臂架末端位置到安全范围施工，确保臂架动作的安全可靠。

然而，上述专利在混凝土泵车的实际施工过程中的实用性较差，主要体现在：

1）：必须有障碍物才能限制混凝土泵车的布料范围，对没有障碍物的空间无法限制臂架的布料范围；

2）：不同障碍物要求的安全距离并不一样，例如高压线要求的安全距离要远大于普通障碍物，但是上述专利的测距装置并不能有效识别障碍物的差别，也就无法有效控制臂架实时保持在安全范围内；

3）：当作业环境非常复杂时，例如臂架附近存在大量变化不定的障碍物，比如走动的人员，施工场地不规则的物体如钢筋等，还有臂架的振动等等，这在布料过程中都会对测距结果产生严重干扰；

4）：在臂架与障碍物之间的距离小于等于预设安全距离时，臂架控制装置将通过调节臂架位置使臂架与所述障碍物之间的距离大于所述预设安全距离，但由于测距结果受各种因素影响，这将导致臂架频繁而杂乱无章地进行调节，严重影响臂架操作甚至引发安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于控制臂架的控制方法、控制设备、控制系统以及包含该系统的工程机械，其能够在各种施工环境下对臂架进行安全、可靠地操作，实用性强。

为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种臂架控制方法，该控制方法包括：接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；根据回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时的回转角度范围α₁～α₂；以及根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

相应地，本发明还提供了一种臂架控制设备，该设备包括：接收装置，用于接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；控制装置，用于：根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；根据回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时的回转角度范围α₁～α₂；以及根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

相应地，本发明还提供了一种臂架控制系统，该控制系统包括：位移传感器，用于检测所述臂架各臂节的伸展长度；倾角传感器，用于检测所述臂架各臂节的倾角；角度检测装置，用于检测所述臂架的回转角度；以及根上述臂架控制设备。

相应地，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述臂架控制系统。

根据上述技术方案，可针对复杂多变的作业环境，对臂架的允许作业范围进行划界和标定，从而能区别对待各种障碍物和不同的施工要求，安全可靠地确保臂架在允许作业范围内工作，在作业过程中避免了对臂架的频繁调节。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有技术中的一种臂架控制方法的控制结构框图；

图2为根据本发明的臂架控制设备的框图；

图3为图示了臂架在三维坐标系中的XY平面下的投影长度的示意图；

图4为根据本发明的优选实施方式的臂架控制方法应用在目标工作场地上时的作业边界线划定和相关部件布局的示意图；

图5为根据本发明的控制流程图；

图6为根据本发明的优选实施方式中的臂架回转操作控制流程图；以及

图7为根据本发明的优选实施方式中的臂架展收操作控制流程图。

附图标记说明

L1～L4     各节臂架的长度        θ₁～θ₄    各节臂架倾角

L          臂架总投影长度        α          当前回转角度

α₁        最大回转角度          α₂          最小回转角度

A          臂架末端位置          A’          臂架末端投影位置

O          原点                  L_max          最大伸展长度

x,y,z      三维方向              Y1,Y2        边界作业线

M1,M2,M3   交点

10         接收装置              20           控制装置

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。此外，在本发明中建立的三维坐标系中，以臂架的高度方向为z方向，臂架的旋转平面为xy平面，坐标原点O设为臂架与转台之间的铰接点。

如图2所示，本发明提供了一种臂架控制设备，该控制设备包括：接收装置10，用于接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；控制装置20，用于：根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；根据回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时的回转角度范围α₁～α₂；以及根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

在本发明的臂架控制方法中，关键在于对臂架的允许作业范围的划定。考虑到在目标工作场地中，影响臂架运行的主要因素或者说臂架作业时需要避开的是各种障碍物，如行人等移动障碍物以及墙体、高压线等固定障碍物，此外还包括对施工作业的各种施工要求，例如划定施工边界，作业时不能超出，以提高臂架作业效率和避免超出时发生安全事故。换言之，当前工况包括各种障碍物以及各种施工要求。因此，参见图4，所述臂架的允许作业范围通过以下步骤确定：接收边界位置点和/或施工边线；以及根据所述边界位置点和/或施工边线，拟合出所述允许作业范围的边界作业线。具体而言，由工作人员根据目标工作场地上的障碍物确定相应的边界位置点和/或根据施工要求确定相应的施工边线，之后将该边界位置点和/或施工边线输入所述接收装置，由控制装置根据边界位置点和/或施工边线拟合出允许作业范围的边界作业线Y1,Y2。其中，对于多个边界位置点，可采用例如最小二乘法以拟合出相应曲线，甚至简单地对相邻边界位置点进行直线连线以划定边界曲线，如以下将述及的。

常规的施工现场如桥梁、隧道、巷道等，由于可作业区域形状规则，施工边线或边界作业线均为直线，对于非直线的情况，如圆形、抛物线等，可以通过多个边界位置点的标定来确定边界作业方程。在具体操作时，可将臂架末端移动至允许作业的边界位置，通过作业范围标定装置（例如，遥控器）进行标定。从而如前所示，通过多个不同边界位置点的标定，即可拟合确定相应的拟合边界线。如果某个目标工作场地具有多条拟合边界线和/或施工边线，可以通过上述方法逐一标出，得到多条边界作业线，位于多条边界作业线内的即为允许作业范围。

以两个边界位置点A₁(x₁,y₁)和A₂(x₂,y₂)为例，确定两个边界位置点后，可简单将两点连线以获得拟合边界线

转化为一次曲线方程的标准形式为：y＝k·x+c

其中斜率 $k=\frac{y2-y1}{x2-x1},$ 常数 $c=y1-\frac{y2-y1}{x2-x1}\·x1$

其中，边界标定装置可以是用于对臂架进行操控的臂架操作手柄（或称遥控器），通过在操作手柄上增加标定按钮实现边界位置点的标定。也可以是的输入设备，用于直接输入各个边界位置点和施工边线等。作业范围标定装置对允许作业范围进行标定后，如果设备位置挪动或有允许作业范围清除操作，则允许作业范围将被清除，否则将保留。方便下次相同作业时更快速地作业。

在如图3所示的坐标系中，以回转中心的位置作为原点O，且假定臂架只能在xy平面（目标工作场地）的垂直平面内伸缩。在限制臂架不能超出目标工作场地中限定的允许作业范围的操作之前，需先将臂架在目标工作场地平面内进行投影，使得臂架末端位置A在xy平面的投影点（即，臂架末端投影位置A’）不能超出xy平面中的允许作业范围的边界作业线。在此需要说明的是，本专利是以图3作为一示例进行描述的，除非特别说明或明显不适应，在本专利文件中所提及的“臂架末端位置”均指臂架末端位置A在一平面的投影点位置（以图3所示坐标系为例，即为臂架末端投影位置A’），在本专利文件中所提及的“伸展长度”及“回转角度”分别指臂架在一平面上的投影的伸展长度及回转角度，当然本发明并不限于此，任何依赖于本发明上述基本原理的技术方案皆处于本发明的保护范围之内。本发明可通过安装在各节臂架上的倾角传感器、位移传感器、安装在臂架的转台上的角度检测装置（例如，回转编码器），检测各臂节的倾角及伸展长度和臂架的回转角度，并根据各个倾角传感器检测的臂架倾角θ₁～θ₄信号和各节臂架的长度L1～L4来计算臂架末端位置A，并根据回转编码器检测的回转角度信号获得臂架的当前回转角度α，即图3中的投影线L与x轴之间的夹角。

其中，以图3所示的由四节臂组成的臂架为例，各节臂架的长度为L1,L2,L3,L4，各节臂架倾角为θ₁～θ₄（即各节臂架与xy平面之间的平面夹角），则臂架在xy平面下的总投影长度L为：

$L=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{L}_i\cos {\mathrm{\θ}}_i$

其中n=4，臂架节序号n取相应值，坐标原点O设为臂架与转台之间的铰接点。依据臂架在xy平面的总投影长度L和臂架的回转角度可以计算臂架末端在xy平面上的坐标，即臂架末端投影位置A’的坐标为(Lcosα,Lsinα)，其中α指臂架回转角度。

在图4所示的一种用于巷道作业的实施方式中，优选地以臂架在转台上的铰接点（即臂架的回转中心位置）为原点O建立二维或三维坐标系。例如图4所示的在目标工作场地上的二维投影坐标系，在该坐标系下标定臂架的末端位置（此时为臂架末端投影位置A’）和边界作业线Y1,Y2，进而计算臂架的最大伸展长度L_max和回转角度范围α₁～α₂，从而控制当前臂架的伸缩动作，使之当前的最大伸展长度不超出图示的最大伸展长度L_max，并控制当前臂架的回转动作使得当前回转角度α保持处于回转角度范围或区间α₁～α₂内，这样便于操作人员进行简单而方便地控制。需要说明的是，本实施方式中的所述最大伸展长度L_max定义为：在当前臂展姿态下，臂架的末端位置A在图4所示的xy坐标下的投影（即臂架末端投影位置A’）与臂架投影延长线与边界作业线Y2的交点之间的距离。

结合图4所示，以混凝土泵车在巷道施工为例对臂架控制系统进行具体阐述。混凝土泵车在巷道施工时，泵车与巷道并不平行，但可以泵车转台构建坐标系，通过作业范围标定装置中的边界线计算模块可以得到两条边界作业线方程分别为Y₁＝k1·x+c1和Y₂＝k2·x+c2。

当臂架末端投影位置为A'(x0,y0)点时，此时臂架的投影直线方程为：y＝tanα·x

该投影直线与边界作业线Y₂＝k2·x+c2交点为M1(x1,y1)，M1(x1,y1)到坐标原点O的距离即为当前位置下允许的最大伸展长度：

$L_{\max }=\sqrt{{x1}^2+{y1}^2}$

同理，以当前臂架总投影长度L为半径画圆，可以构建一个圆方程，圆与两条边界作业线的交点分别为M2(x2,y2)和M3(x3,y3)，可计算出直线OM3与x轴夹角α₂以及直线OM2与x轴夹角α₁。

则臂架在当前位置可回转的角度范围为α₁至α₂区间内，即：α₁～α₂区间。

如图5所示，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括以下至少一者：在所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度超出所述最大伸展长度L_max的情况下，禁止臂架伸展和/或控制报警装置进行报警；以及在所述臂架在所述当前臂展姿态下的回转角度超出所述回转角度范围α₁～α₂的情况下，禁止臂架朝向超出所述回转角度范围方向继续回转和/或控制报警装置进行报警。藉此，可通过禁止臂架操作和/或报警，保证臂架的动作均在允许作业范围内。

如图6及图7所示，优选地，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括以下至少一者：在所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度超出L_max-L₀的情况下，禁止臂架伸展和/或控制报警装置进行报警；以及在所述臂架在所述当前臂展姿态下的回转角度超出(α₁-α₀)～(α₂-α₀)的情况下，禁止臂架朝向超出所述回转角度范围方向继续回转和/或控制报警装置进行报警，其中，所述L₀及α₀分别为伸展长度及回转角度的控制裕量。藉此，可控制臂架与允许作业范围的边界作业线之间的距离始终保持为小于设定阈值，可进一步增强控制的可靠性，防止延迟动作造成的误操作。

优选地，所述接收装置还用于接收臂架回转方向或伸展方向；以及所述控制装置还用于：根据所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度及最大伸展长度L_max、或在所述当前臂展姿态下的回转角度及回转角度范围α₁～α₂，计算一安全系数；在所述安全系数小于或等于预设值且所述回转方向或伸展方向会导致该安全系数进一步减小的情况下，禁止臂架伸展或臂架朝向导致安全系数进一步减小方向继续回转；和/或控制报警装置进行报警。

具体而言，在臂架回转时，根据当前回转角度α和允许的回转角度范围α₁～α₂计算回转安全系数k如下：

k＝f(α₁,α₂,α)

其中，回转安全系数k是一个与当前回转角度为α、允许的回转角度范围α₁～α₂相关的函数，回转安全系数k值越小，则回转安全裕量越小。

同样地，在臂架伸缩（臂架展收）时，定义臂架展收安全系数：

λ＝g(L_max,L)

可见，该展收安全系数λ是一个与当前臂架在水平面内的臂架总投影长度L和最大伸展长度L_max相关的函数，展收安全系数λ值越小，允许展收操作的安全裕量越小。

相应地，本发明还提供了一种臂架控制系统，该控制系统包括：位移传感器，用于检测所述臂架各臂节的伸展长度；倾角传感器，用于检测所述臂架各臂节的倾角；角度检测装置，用于检测所述臂架的回转角度；以及上述臂架控制设备。

相应地，本发明还提供了一种臂架控制方法，该控制方法包括：接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；根据回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时在所述允许作业范围内的回转角度范围α₁～α₂；以及根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

此外，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械具有所述臂架控制系统。该工程机械同样也具有上述的各种优点。

有关所述臂架控制系统、臂架控制方法及工程机械的具体细节及益处，与上述有关臂架控制设备的相对应，于此不再赘述。

综上可见，本发明采用了系统整体设计思路和方法，可使臂架实现多障碍物和多种施工要求下的安全作业，动态计算当前情况下的臂架运动范围，并自动限制臂架相应的操作，智能化程度高，提高了臂架操作效率。相较于现有技术而言，可人为选择边界作业位置，针对安全作业距离进行有效把握，系统安全性能高。可以进行多条边界作业线的确定，系统可以识别出各种常规以及复杂工况下的允许作业范围，包括如高压线附近作业工况、对于障碍物不明确的有限范围作业的工况等仍然适用，应用范围广，实用性高。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.一种臂架控制方法，其特征在于，该控制方法包括：

接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；

根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；

根据所述臂架的回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；

根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时的回转角度范围α₁～α₂；以及

根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

2.根据权利要求1所述的臂架控制方法，其特征在于，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括以下至少一者：

在所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度超出所述最大伸展长度L_max的情况下，禁止臂架伸展和/或控制报警装置进行报警；以及

在所述臂架在所述当前臂展姿态下的回转角度超出所述回转角度范围α₁～α₂的情况下，禁止臂架朝向超出所述回转角度范围方向继续回转和/或控制报警装置进行报警。

3.根据权利要求1所述的臂架控制方法，其特征在于，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括以下至少一者：

在所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度超出L_max-L₀的情况下，禁止臂架伸展和/或控制报警装置进行报警；以及

在所述臂架在所述当前臂展姿态下的回转角度超出(α₁-α₀)～(α₂-α₀)的情况下，禁止臂架朝向超出所述回转角度范围方向继续回转和/或控制报警装置进行报警，

其中，所述L₀及α₀分别为伸展长度及回转角度的控制裕量。

4.根据权利要求1所述的臂架控制方法，其特征在于，所述臂架的允许作业范围通过以下步骤确定：

接收边界位置点和/或施工边线；以及

根据所述边界位置点和/或施工边线，拟合出所述允许作业范围的边界作业线。

5.根据权利要求1所述的臂架控制方法，其特征在于，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括：

接收臂架回转方向或伸展方向；

根据所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度及最大伸展长度L_max、或在所述当前臂展姿态下的回转角度及回转角度范围α₁～α₂，计算一安全系数；

在所述安全系数小于或等于预设值且所述回转方向或伸展方向会导致该安全系数进一步减小的情况下，

禁止臂架伸展或臂架朝向导致安全系数进一步减小方向继续回转；和/或

控制报警装置进行报警。

6.一种臂架控制设备，其特征在于，该设备包括：

接收装置，用于接收所述臂架的回转中心位置、回转角度、各臂节的倾角、以及各臂节的伸展长度；

控制装置，用于：

根据所述各臂节的倾角及伸展长度，计算臂架的伸展长度；

根据所述臂架的回转中心位置、伸展长度、以及回转角度，确定臂架末端位置；

根据所述臂架末端位置、所述回转中心的位置、以及所述臂架的允许作业范围，确定所述臂架在当前回转角度下的最大伸展长度L_max以及所述臂架在保持当前臂展姿态进行回转时的回转角度范围α₁～α₂；以及

根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂，操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作。

7.根据权利要求6所述的臂架控制设备，其特征在于，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括以下至少一者：

在所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度超出所述最大伸展长度L_max的情况下，禁止臂架伸展和/或控制报警装置进行报警；以及

在所述臂架在所述当前臂展姿态下的回转角度超出所述回转角度范围α₁～α₂的情况下，禁止臂架朝向超出所述回转角度范围方向继续回转和/或控制报警装置进行报警。

8.根据权利要求6所述的臂架控制设备，其特征在于，所述根据所述最大伸展长度L_max及回转角度范围α₁～α₂操纵所述臂架在所述允许作业范围内工作包括以下至少一者：

在所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度超出L_max-L₀的情况下，禁止臂架伸展和/或控制报警装置进行报警；以及

在所述臂架在所述当前臂展姿态下的回转角度超出(α₁-α₀)～(α₂-α₀)的情况下，禁止臂架朝向超出所述回转角度范围方向继续回转和/或控制报警装置进行报警，

其中，所述L₀及α₀分别为伸展长度及回转角度的控制裕量。

9.根据权利要求6所述的臂架控制设备，其特征在于，

所述接收装置还用于接收边界位置点和/或施工边线；以及

所述控制装置还用于根据所述边界位置点和/或施工边线，拟合出所述允许作业范围的边界作业线。

10.根据权利要求6所述的臂架控制设备，其特征在于，

所述接收装置还用于接收臂架回转方向或伸展方向；以及

所述控制装置还用于：

根据所述臂架在所述当前回转角度下的伸展长度及最大伸展长度L_max、或在所述当前臂展姿态下的回转角度及回转角度范围α₁～α₂，计算一安全系数；及

在所述安全系数小于或等于预设值且所述回转方向或伸展方向会导致该安全系数进一步减小的情况下，

禁止臂架伸展或臂架朝向导致安全系数进一步减小方向继续回转；和/或

控制报警装置进行报警。

11.一种臂架控制系统，其特征在于，该控制系统包括：

位移传感器，用于检测所述臂架各臂节的伸展长度；

倾角传感器，用于检测所述臂架各臂节的倾角；

角度检测装置，用于检测所述臂架的回转角度；以及

根据权利要求6-10中任一项权利要求所述的臂架控制设备。

12.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求11所述的臂架控制系统。

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