CN104340884A - 单缸插销式伸缩臂的控制方法、设备、系统以及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供了单缸插销式伸缩臂的控制方法、设备、系统以及工程机械，该方法包括：步骤(1)，接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集；步骤(2)，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集；以及步骤(3)，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。本发明可以实现快速获得最优伸缩路径并高效进行单缸插销式伸缩臂的伸缩操作。

Description

单缸插销式伸缩臂的控制方法、设备、系统以及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种单缸插销式伸缩臂的控制方法、设备、系统以及工程机械。

背景技术

现有技术中的起重机超过五节伸缩臂(伸缩臂+基本臂，一般均在六节以上，目前已知最多有九节臂，即具有八节伸缩臂)一般使用单缸插销机构，即用一个伸缩油缸，油缸的行程只有一节臂的长度，依次顶伸或回缩每个臂节。

臂节的结构形式如下：每节臂的尾部有一个臂销，每节臂上同时分布有四个插销孔，里面的一节臂的臂销可以固定在外面一节臂的销孔里，有四个插销位置。根据每节臂销插孔的位置不同可以组合成不同的臂长。例如：用数字1表示伸缩油缸行程0％，2表示伸缩油缸行程45％，3表示伸缩油缸行程90％，4表示伸缩油缸行程100％。用一个数组表示臂的伸长量组合，即伸缩油缸行程集合。2-1-2-4-3，表示五节伸缩臂的伸长量，即第1节臂为45％，第2节臂为0％，第3节臂为45％，第4节臂为100％，第5节臂为90％。相应地，1-1-1-1-1表示各节臂全缩(0％)，4-4-4-4-4表示各节臂全伸。

一般地，用一个油缸伸缩多个臂节的基本做法是：伸臂需从里至外，即先伸第五节，然后第四节，……，最后第一节；缩臂需从外至里，先缩第一节，然后第二节，……，最后第五节。否则，单油缸无法保证所有臂节伸缩到位。

假如，从一个臂长转换到另一个臂长，例如：从2-2-2-2-2，伸到3-3-3-3-3，油缸初始在第一节臂。虽然是伸臂，但是无法按前面的原则进行，因为油缸行程限制，机构不可能穿过第一、第二、第三、第四节臂而伸长第五节，前面四个臂节的油缸行程2+2+2+2＝45％+45％+45％+45％＝180％，大大超过了有效行程100％。因此，必须将臂长从2-2-2-2-2，全缩至1-1-1-1-1，再依次伸至3-3-3-3-3，共需10步，大约耗时四十分钟。可见，单缸插销式伸缩臂更换臂长耗时多、效率低。

因此，现有技术中存在单缸插销式伸缩臂伸缩效率低的问题，即缺少对伸缩臂伸缩路径优化的方法。针对现有技术中的上述问题，现有的方式之一是枚举法，就是针对几十种工况，枚举出可能的伸缩路径，归纳整理后进行调用。枚举法只能局限于有限工况，超过范围的伸缩组合就无法生成优化路径；而且，当臂节数扩展时，例如：从5节伸缩臂扩展到6节、7节，……，枚举的工作量是成级数增长，实现非常麻烦，工作量很大，程序移植性不好。

为了解决上述问题，专利文献CN101670984A提供了一种单缸插销式伸缩臂轨迹的优化控制方法及控制系统，其采用采用循环判断的方法进行优化，即每次缩一节臂，才能判断该位置的油缸行程是否满足要求；若不能满足长度要求，必须再缩一节臂，再判断一次；如此循环多次后达到要求的油缸长度，才能开始从最末节臂开始伸缩。也就是说，专利文献CN101670984A提供的技术方案中，每动一节臂，都必须执行一个相同的程序循环，并且，程序无法预期：从初始状态到目标状态，经历的哪些路径，只能“走一步，算一步”。虽然这种循环计算的思想具有一定的优化的效果，但是，因为预见性差，不能事先从全局出发规划好最优路径，而是“走一步，算一步”，优化力度有限。此外，其也不能实现优先伸缩尾部臂节，减少空油缸找臂行程，不够智能。

发明内容

针对现有技术中存在的缺少能够快速获得最优伸缩路径并高效进行臂架伸缩操作的问题，本发明提供了一种单缸插销式伸缩臂的控制方法，所述伸缩臂具有n节臂，该方法包括：步骤(1)，接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，其中所述当前伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的集合，以及所述目的伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的目的伸缩油缸行程的集合；步骤(2)，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，其中所述极限伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的极限伸缩油缸行程的集合；以及步骤(3)，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。

相应地，本发明还提供了一种单缸插销式伸缩臂的控制设备，所述伸缩臂具有n节臂，该设备包括：接收器，用于接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，其中所述当前伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的集合，以及所述目的伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的目的伸缩油缸行程的集合；控制器，用于根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，其中所述极限伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的极限伸缩油缸行程的集合；以及用于根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。

另外，本发明还提供了一种单缸插销式伸缩臂的控制系统，该系统包括：根据本发明所提供的单缸插销式伸缩臂的控制设备；以及单缸插销式伸缩臂，用于执行伸缩路径动作以完成伸缩操作。

此外，本发明还提供了一种包括根据本发明所提供的单缸插销式伸缩臂的控制系统的工程机械。

采用本发明提供的单缸插销式伸缩臂的控制方法、设备以及系统，可以通过接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，之后根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，最后根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作，即可以实现快速获得最优伸缩路径并高效进行单缸插销式伸缩臂的伸缩操作。

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是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的流程图；

图2是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的实例图；

图3是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的实例图；

图4是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的实例图；

图5是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的实例图；以及

图6是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制设备的示意图。

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。

考虑到现有技术中存在的将多节臂均全缩技术方案，尽管是将多节臂切换到任意臂长都正确的位置，但是却不是最有效率的伸缩中间值，因此本发明根据各个节臂的当前伸缩状态和目的伸缩状态以及可用的伸缩油缸行程来计算不同状态下的最优伸缩中间值(即各节臂所能伸缩的极限伸缩油缸行程值)，以使得伸缩臂可以从当前状态最有效率地调整到目的状态。

图1是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的流程图，其中所述伸缩臂具有n节臂(即包括第1节至第n节臂)，如图1所示，该方法可以包括以下步骤：

步骤1，接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，其中所述当前伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的集合，以及所述目的伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的目的伸缩油缸行程的集合；

步骤2，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，其中所述极限伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的极限伸缩油缸行程的集合；以及

步骤3，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。

根据本发明的一种实施方式，由于首先考虑伸缩油缸所处的第x节臂的伸缩可以对伸缩臂路径优化更为有利，因此该方法还可以包括：在步骤2之前，首先根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及n节臂所需油缸行程总和，确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，并对应地更新所述当前伸缩状态集中所述第x节臂的伸缩油缸行程。

优选地，所述确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程可以包括：

在所述n节臂所需油缸行程总和超过伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％；以及在所述n节臂所需油缸行程总和未超过所述伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，其中所述n节臂所需油缸行程总和为第1节臂至第x-1节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程、第x节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值、以及第x+1节臂至第n节臂中各节臂的第一最大伸缩油缸行程中的最大值的总和，其中所述第一最大伸缩油缸行程为第x+1节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值。

执行上述步骤后可以开始步骤2的计算，由于多节臂存在末节臂的伸缩对整个伸缩臂的伸缩影响较小，而根部节臂的伸缩对整个伸缩臂的伸缩影响较大的特性，因此可以优选考虑从末节臂(即从第n节臂至当前油缸所处的第x节臂之后的第x+1节臂)开始计算极限伸缩状态集，其中在步骤2中可以执行以下步骤21(即可以称为极限伸缩状态集的尾部算法)：

步骤21，可以按照以下步骤计算当前油缸所处的第x节臂之后的第x+1节臂至第n节臂的极限伸缩油缸行程：

步骤211，计算第i节臂至第n节臂叠加的第二最大伸缩油缸行程，其中第二最大伸缩油缸行程为第i节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；

步骤212，在叠加的第二最大伸缩油缸行程未超过第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将所述第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；以及在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将与第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程，其中第i节臂为已经进行叠加的第二最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第x+1节臂最近的节臂。

执行上述步骤21后可以开始计算根部节臂(即从第1节臂至当前油缸所处的第x节臂)的极限伸缩状态集，其中在步骤2中可以执行以下步骤22

步骤22，可以按照以下步骤计算当前油缸所处的第x节臂至第1节臂的极限伸缩油缸行程：

步骤221，计算第j节臂至第x节臂的叠加的第三最大伸缩油缸行程，第三最大伸缩油缸行程为第j节臂至第x节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；

步骤222，在叠加的第三最大伸缩油缸行程未超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第j节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程；在叠加的第三最大伸缩油缸行程超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第1节臂至第j节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程设置为0％，以及将第j+1节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程，其中所述第j节臂为已经进行叠加的第三最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第1节臂最近的节臂。采用上述步骤21和22即可以计算出n节臂的极限伸缩状态集。

之后，根据步骤2所计算的极限伸缩状态集，可以根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。例如，在步骤3可以中控制伸缩臂按照以下伸缩路径动作，完成伸缩操作：

步骤30，如上所述，由于首先考虑伸缩油缸所处的第x节臂的伸缩可以对伸缩臂路径优化更为有利，所以可以最先执行第x节臂的伸缩，以节约一次找臂的步骤和时间，或者也可以再步骤2之前确定第x节臂的伸缩油缸行程是调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程后直接进行伸缩操作，如果是采用后者，则可以直接执行步骤31；

步骤31，从第x+1节臂开始，依次将第x+1节臂至第n节臂缩至在极限伸缩状态集中各节臂所对应的伸缩油缸行程；

步骤32，从第n节臂开始，依次将第n节臂至第x+1节臂伸至在目的伸缩状态集中各节臂所对应的伸缩油缸行程；

步骤33，从第x-1节臂开始，依次将第x-1节臂至第1节臂缩至在极限伸缩状态集中各节臂所对应的伸缩油缸行程；以及

步骤34，从第x-1节臂开始，依次将第x-1节臂至第1节臂伸至在目的伸缩状态集中各节臂所对应的伸缩油缸行程。

采用上述实施方式，及步骤1-3，即可以实现快速获得最优伸缩路径并高效进行单缸插销式伸缩臂的伸缩操作。

根据本发明的另一种实施方式，可以对上述计算步骤212进行进一步优化，即步骤212还可以包括：

在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，执行以下步骤：

判断第i节臂的当前伸缩油缸行程是否等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程；

在第i节臂的当前伸缩油缸行程等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；

在第i节臂的当前伸缩油缸行程不等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i-1节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程。

为了更好地说明本发明的上述实施方式，下文中定义以下函数来对本发明所提供的上述方法进行更为具体地描述，其中可以假设：

B[k]表示第一步伸缩前的当前伸缩状态集；

A[k]表示第一步伸缩完成以后的当前伸缩状态集；

T[k]表示目的伸缩状态集；

C_B[k]表示第一步伸缩前的当前伸缩状态集中的第k节臂的当前伸缩油缸行程，例如：C_B[k]＝2，表示第k节臂的当前伸缩油缸行程为45％(即已经伸出45％)；

C_A[k]表示第一步伸缩完成以后的当前伸缩状态集中的第k节臂的当前伸缩油缸行程，例如：C_A[k]＝2，表示第k节臂的当前伸缩油缸行程为45％(即已经伸出45％)；

C_T[k]表示目的伸缩状态集中的第k节臂的目的伸缩油缸行程，例如：C_T[k]＝3，表示第k节臂的目的伸缩油缸行程为90％；

C[k]表示第k节臂的最大伸缩油缸行程，即第i节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集所对应的伸缩油缸行程中的最大值，表达式为C[k]＝max(C_A[k],C_T[k])，例如C[k]＝max(2,3)，表示第k节臂的最大伸缩油缸行程为90％；

CC[x,y,z]表示第x节、第y节、第z节臂所需的伸缩油缸行程中的最大值，表达式为CC[x,y,z]＝max(C[x],C[y],C[z])，例如，C[4]＝2，C[5]＝3，C[6]＝2，则CC[4,5,6]＝max(2,3,2)＝3，表示伸缩第4、5、6节臂所需行程最大值为90％。

下面说明具体计算过程的实施例：

1、确定当前油缸所处的第x节臂的第一步伸缩

首先，对当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程是调整为0％(即置为1)还是直接可以调整至目的伸缩油缸行程做出判断，即判断n节臂所需油缸行程总和C_B[1]+C_B[2]+…+C_B[x-1]+C[x]+CC[x+1,…,n]是否超过伸缩油缸行程总量(即为100％)，其中所述n节臂所需油缸行程总和C_B[1]+C_B[2]+…+C_B[x-1]+C[x]+CC[x+1,…,n]为第1节臂至第x-1节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的和C_B[1]+C_B[2]+…+C_B[x-1]，加上第x节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值C[x]，再加上第x+1节臂至第n节臂中各节臂对应的第一最大伸缩油缸行程中CC[x+1,…,n]。第一最大伸缩油缸行程可以取第x+1节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值。

在所述n节臂所需油缸行程总和超过伸缩油缸行程总量的情况下，说明此时伸缩油缸行程已经超出，第x节臂必须全缩，以为后续节臂伸缩保留行程，因此需要将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％；相应地，在所述n节臂所需油缸行程总和未超过所述伸缩油缸行程总量的情况下，说明此时现有的伸缩油缸行程足够，可以将该节臂直接伸缩到目的状态，因此可以将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，以节省一次找臂的时间，并且对应地更新所述当前伸缩状态集中所述第x节臂的伸缩油缸行程，即得到第一步伸缩完成以后的当前伸缩状态集A[k]。

2、执行极限伸缩状态集的尾部算法(即步骤21)

从最末第n节臂开始，当该节臂的目的伸缩状态和当前伸缩状态一致，则该节臂不需要伸缩，继续判断前一节臂n-1，若不一致，则进行以下计算：

步骤211，计算第i节臂至第n节臂叠加的第二最大伸缩油缸行程C[i]+…C[n-1]+C[n]，其中第二最大伸缩油缸行程C[i]、…C[n-1]、C[n]分别为第i节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；

步骤212，在叠加的第二最大伸缩油缸行程C[i]+…C[n-1]+C[n]未超过第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程100-C_A[1]-C_A[2]-…-C_A[x]的情况下，说明该情况下，第i节臂至第n节臂所需的伸缩油缸行程在可用的伸缩油缸行程之内，因此可以将所述第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程A[i],…,A[n-1],A[n]设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程，而不需要设置为0％；以及在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，说明该情况下，第i节臂至第n节臂所需的伸缩油缸行程超出了可用的行程，因此需要将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将与第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程A[i+1],…,A[n-1],A[n]设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程，其中第i节臂为已经进行叠加的第二最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第x+1节臂最近的节臂，即x+1≤i≤n。即通过上述步骤可以计算出第n节臂至当前油缸所处的第x节臂之后的第x+1节臂所对应的极限伸缩状态集中的极限伸缩油缸行程O[x+1],O[x+2],…,O[n-1],O[n]。优选地，由于此时第1节臂至第x节臂的伸缩油缸行程保持不变(即O[1],O[2],…,O[x]＝A[1],O[2],…,A[x]),因此可以得到第1节臂至第n节臂的极限伸缩状态集(可以将其表示为第一极限伸缩状态集O[1],O[2],……O[n])。

如上所述，根据本发明的另一种实施方式，可以进一步优化步骤212以尽可能减少需要全缩至0％的臂节，即步骤212还可以包括：

在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，执行以下步骤：

判断第i节臂的当前伸缩油缸行程C_A[i]是否等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程C[i]；

在第i节臂的当前伸缩油缸行程C_A[i]等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程C[i]的情况下，说明第i节臂的当前伸缩油缸行程超过了可用的行程，因此需要将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程A[i+1],…,A[n-1],A[n]设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；

在第i节臂的当前伸缩油缸行程C_A[i]不等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程C[i]的情况下(即小于)，说明第i节臂的当前伸缩油缸行程在可用的行程之内，因此可以仅将第x+1节臂至第i-1节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程A[i],…,A[n-1],A[n]设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程。

3、执行极限伸缩状态集的根部算法(即步骤22)

步骤22，可以按照以下步骤计算当前油缸所处的第x节臂至第1节臂的极限伸缩油缸行程P[1],P[2],…,P[x-1],P[x]：

步骤221，计算第j节臂至第x节臂的叠加的第三最大伸缩油缸行程C[j]+C[2]+…+C[x]，第三最大伸缩油缸行程C[j]、C[2]、…、C[x]分别为第j节臂至第x节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；

步骤222，在叠加的第三最大伸缩油缸行程C[j]+C[2]+…+C[x]未超过伸缩油缸行程总量100％的情况下，可以将第j节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程O[j],…,O[x-1],O[x](由上述步骤可知，O[j],…,O[x-1],O[x]＝A[j],…,A[x-1],A[x])设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程；在叠加的第三最大伸缩油缸行程C[j]+C[2]+…+C[x]超过伸缩油缸行程总量100％的情况下，将第1节臂至第j节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程设置为0％，以及将第j+1节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程O[j+1],…,O[x-1],O[x](由上述步骤可知，O[j+1],…,O[x-1],O[x]＝A[j+1],…,A[x-1],A[x])设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程，其中所述第j节臂为已经进行叠加的第三最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第1节臂最近的节臂，即1≤j≤x。即通过上述步骤可以计算出第x节臂至第1节臂所对应的极限伸缩状态集中的极限伸缩油缸行程P[1],P[2],…,P[x-1],P[x]。

优选地，由于此时第x+1节臂至第n节臂的伸缩油缸行程是保持不变的，即P[x+1],P[x+2],…,P[n]＝O[x+1],O[x+2],…,O[n])，因此可以得到此时第1节臂至第n节臂的极限伸缩状态集(可以将其表示为第二极限伸缩状态集P[1],P[2],……P[n])。即采用上述步骤21和22就可以计算出最终的该n节臂的极限伸缩状态集P[1],P[2],…,P[n]。之后，可以根据控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作完成伸缩操作，实现伸缩臂的路径优化(如步骤3所述，在此不再赘述)。

应当理解的是，上述示例均是对本发明思想的非局限性示例，本领域技术人员可以根据本发明所提供的方法对具体计算步骤、过程进行调整(例如适当的增加或跳过一些步骤)，本发明对此不进行限定。

为了便于本领域技术人员更清楚地理解本发明所提供的方法，将结合实例以及附图2-图5说明上述步骤的详细计算过程。图2-图5是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制方法的实例图。

例如：当前伸缩状态集为B[k]＝[2,1,2,2,1,2,1]；目的伸缩状态集为T[k]＝[1,2,1,1,2,1,2]；当前油缸处在第3节臂，即x＝3：

1、确定当前油缸所处的第x节臂的第一步伸缩

计算C_B[1]+C_B[2]+C[3]+CC[4,5,6,7]＝45％+45％+45％＝135％>100％

即所述n节臂所需油缸行程总和超过伸缩油缸行程总量，说明此时伸缩油缸行程已经超出，第x节臂必须全缩，以为后续节臂伸缩保留行程，因此需要将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％(即置1)，并且对应地更新所述当前伸缩状态集中所述第x节臂的伸缩油缸行程，即得到第一步伸缩完成以后的当前伸缩状态集A[k]＝[2,1,1,2,1,2,1]，如图2所示，其中序号0008所对应的A[3]置为1，即A[3]＝1。

2、执行极限伸缩状态集的尾部算法(即步骤21)

由于A[7]不等于T[7]，所以需要执行步骤211以及212，即

第一步，判断：C[7]是否超过100-C_A[1]-C_A[2]-C_A[3]＝55％

由于C[7]＝max(A[7],T[7])＝max(1,2)＝2＝45％；即C[7]<55％，油缸未超限；

第二步，继续判断C[6]+C[7]是否超过100-C_A[1]-C_A[2]-C_A[3]

由于C[6]+C[7]＝2+2＝4＝>100％；即C[6]+C[7]>55％；油缸超限；表示第7节和第6节需要的行程超过了油缸可以提供的行程，那么需要将前面3节臂全缩，即从第4节臂开始，直到第6节臂都置为1；

第三步，但考虑到本发明所提供的优选实施方式，可以作对第二步进一步判断：即C_A[6]是否等于C[6]，由于C_A[6]＝C[6]，即第4、5、6节臂都要置为1，即如图3所示得到极限伸缩油缸行程(O[4],O[5],O[6],O[7])＝(1,1,1,A[7])＝(1,1,1,1)。优选地，由于此时第1节臂至第x节臂的伸缩油缸行程保持不变(即O[1],O[2],…,O[x]＝A[1],O[2],…,A[x]),因此可以得到第1节臂至第n节臂的极限伸缩状态集(可以将其表示为第一极限伸缩状态集O[1],O[2],……O[n])，即(O[1],O[2],O[3],O[4],O[5],O[6],O[7])＝(2,1,1,1,1,1,1)。

3、执行极限伸缩状态集的根部算法(即步骤22)

由于C[1]+C[2]+C[3]＝2+2+1＝>45％+45％+0％＝90％<100％，即油缸未超限，因此可以保持第1、2、3节臂的伸缩油缸行程不变，即O[1],O[2],O[3]，即如图4所示得到极限伸缩油缸行程(P[1],P[2],P[3])＝(O[1],O[2],O[3])＝(2,1,1)如上所述，此时第4节臂至第7节臂维持上一次求出的第一极限伸缩状态集(即O[4],O[5],O[6],O[7])＝(1,1,1,1))。因此，经步骤21和22可以求出的(最终的该7节臂的)第二极限伸缩状态集，即(P[1],P[2],P[3],P[4],P[5],P[6],P[7])＝(2,1,1,1,1,1,1)。

之后，按照步骤3，进行伸缩操作，如图5所示，即先缩伸O[k]集，即尾部臂节；然后再缩伸P[k]集，即根部臂节；第3节臂在第一步进行伸缩。

相应地，图6是根据本发明的一种实施方式的示例单缸插销式伸缩臂的控制设备的示意图，如图6所示，该设备可以包括：

接收器100，用于接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，其中所述当前伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的集合，以及所述目的伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的目的伸缩油缸行程的集合；

控制器200，用于根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，其中所述极限伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的极限伸缩油缸行程的集合；以及用于根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。

优选地，如上述方法的实施方式所描述地，所述控制器还可以用于：根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及n节臂所需油缸行程总和，确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，并对应地更新所述当前伸缩状态集中所述第x节臂的伸缩油缸行程。

优选地，所述确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程包括：

在所述n节臂所需油缸行程总和超过伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％；以及在所述n节臂所需油缸行程总和未超过所述伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，其中所述n节臂所需油缸行程总和为第1节臂至第x-1节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程、第x节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值、以及第x+1节臂至第n节臂中各节臂的第一最大伸缩油缸行程中的最大值的总和，其中所述第一最大伸缩油缸行程为第x+1节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值。

优选地，所述控制器还用于在计算当前油缸所处的第x节臂之后的第x+1节臂至第n节臂的极限伸缩油缸行程时，计算第i节臂至第n节臂叠加的第二最大伸缩油缸行程，其中第二最大伸缩油缸行程为第i节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；在叠加的第二最大伸缩油缸行程未超过第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将所述第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；以及在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将与第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程，其中第i节臂为已经进行叠加的第二最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第x+1节臂最近的节臂。

优选地，所述控制器还可以用于在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，判断第i节臂的当前伸缩油缸行程是否等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程；在第i节臂的当前伸缩油缸行程等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；在第i节臂的当前伸缩油缸行程不等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i-1节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程。

优选地，所述控制器还可以用于在计算当前油缸所处的第x节臂至第1节臂的极限伸缩油缸行程时，计算第j节臂至第x节臂的叠加的第三最大伸缩油缸行程，第三最大伸缩油缸行程为第j节臂至第x节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；在叠加的第三最大伸缩油缸行程未超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第j节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程；在叠加的第三最大伸缩油缸行程超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第1节臂至第j节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程设置为0％，以及将第j+1节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程，其中所述第j节臂为已经进行叠加的第三最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第1节臂最近的节臂。

应当理解的是，该控制器200可以执行上述单缸插销式伸缩臂的控制方法步骤中的各个具体实施方式，上述具体实施方式均已在方法的实施方式中做了详细地说明(如上所述)，在此不再赘述。

此外，本发明还提供了一种单缸插销式伸缩臂的控制系统，该系统可以包括：根据本发明所提供的单缸插销式伸缩臂的控制设备；以及单缸插销式伸缩臂该控制设备连接，以响应于控制器200的控制执行伸缩路径动作以完成伸缩操作。

另外，本发明还提供了包括根据本发明所提供的单缸插销式伸缩臂的控制系统的工程机械(未示出)，该工程机械不但可以如上所述包括根据本发明实施方式的单缸插销式伸缩臂的控制系统，而且该工程机械也可以采用上述单缸插销式伸缩臂的控制方法和设备中的任一者及其组合进行上述控制过程。应当理解的是，该工程机械可以是任何需要单缸插销式伸缩臂的控制系统的工程机械，例如塔式起重机。

采用本发明提供的单缸插销式伸缩臂的控制方法、设备以及系统，可以通过接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，之后根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，最后根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作，即可以实现快速获得最优伸缩路径并高效进行单缸插销式伸缩臂的伸缩操作。

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 (14)

1.一种单缸插销式伸缩臂的控制方法，所述伸缩臂具有n节臂，其特征在于，该方法包括：

步骤(1)，接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，其中所述当前伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的集合，以及所述目的伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的目的伸缩油缸行程的集合；

步骤(2)，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，其中所述极限伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的极限伸缩油缸行程的集合；以及

步骤(3)，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在步骤(2)之前，根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及n节臂所需油缸行程总和，确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，并对应地更新所述当前伸缩状态集中所述第x节臂的伸缩油缸行程。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程包括：

在所述n节臂所需油缸行程总和超过伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％；以及在所述n节臂所需油缸行程总和未超过所述伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，其中所述n节臂所需油缸行程总和为第1节臂至第x-1节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程、第x节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值、以及第x+1节臂至第n节臂中各节臂的第一最大伸缩油缸行程中的最大值的总和，其中所述第一最大伸缩油缸行程为第x+1节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值。

4.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在步骤(2)中执行以下步骤：

步骤(21)，按照以下步骤计算当前油缸所处的第x节臂之后的第x+1节臂至第n节臂的极限伸缩油缸行程：

步骤(211)，计算第i节臂至第n节臂叠加的第二最大伸缩油缸行程，其中第二最大伸缩油缸行程为第i节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；

步骤(212)，在叠加的第二最大伸缩油缸行程未超过第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将所述第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；以及在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将与第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程，其中第i节臂为已经进行叠加的第二最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第x+1节臂最近的节臂。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在步骤(212)还包括：

在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，执行以下步骤：

判断第i节臂的当前伸缩油缸行程是否等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程；

在第i节臂的当前伸缩油缸行程等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；

在第i节臂的当前伸缩油缸行程不等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i-1节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程。

6.根据权利要求1-3中任一项权利要求所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在步骤(2)中执行以下步骤：

步骤(22)，按照以下步骤计算当前油缸所处的第x节臂至第1节臂的极限伸缩油缸行程：

步骤(221)，计算第j节臂至第x节臂的叠加的第三最大伸缩油缸行程，第三最大伸缩油缸行程为第j节臂至第x节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；

步骤(222)，在叠加的第三最大伸缩油缸行程未超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第j节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程；在叠加的第三最大伸缩油缸行程超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第1节臂至第j节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程设置为0％，以及将第j+1节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程，其中所述第j节臂为已经进行叠加的第三最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第1节臂最近的节臂。

7.一种单缸插销式伸缩臂的控制设备，所述伸缩臂具有n节臂，其特征在于，该设备包括：

接收器，用于接收所述n节臂的当前伸缩状态集和目的伸缩状态集，其中所述当前伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程的集合，以及所述目的伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的目的伸缩油缸行程的集合；

控制器，用于根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及当前所述n节臂的可用的伸缩油缸行程来计算所述n节臂的极限伸缩状态集，其中所述极限伸缩状态集表示所述n节臂中各节臂的极限伸缩油缸行程的集合；以及用于根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及所计算的极限伸缩状态集，控制伸缩臂按照所述当前伸缩状态集-所计算的极限伸缩状态集-所述目的伸缩状态集的伸缩路径动作，完成伸缩操作。

8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于：根据所述当前伸缩状态集、所述目的伸缩状态集、以及n节臂所需油缸行程总和，确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，并对应地更新所述当前伸缩状态集中所述第x节臂的伸缩油缸行程。

9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，其特征在于，所述确定将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％或所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程包括：

在所述n节臂所需油缸行程总和超过伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至0％；以及在所述n节臂所需油缸行程总和未超过所述伸缩油缸行程总量的情况下，将当前油缸所处的第x节臂的伸缩油缸行程调整至所述目的伸缩状态集中的对应伸缩油缸行程，其中所述n节臂所需油缸行程总和为第1节臂至第x-1节臂中各节臂的当前伸缩油缸行程、第x节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值、以及第x+1节臂至第n节臂中各节臂的第一最大伸缩油缸行程中的最大值的总和，其中所述第一最大伸缩油缸行程为第x+1节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值。

10.根据权利要求7-9中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于在计算当前油缸所处的第x节臂之后的第x+1节臂至第n节臂的极限伸缩油缸行程时，计算第i节臂至第n节臂叠加的第二最大伸缩油缸行程，其中第二最大伸缩油缸行程为第i节臂至第n节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；在叠加的第二最大伸缩油缸行程未超过第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将所述第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；以及在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将与第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程，其中第i节臂为已经进行叠加的第二最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第x+1节臂最近的节臂。

11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于在叠加的第二最大伸缩油缸行程超过所述第x+1节臂至第n节臂的可用的伸缩油缸行程的情况下，判断第i节臂的当前伸缩油缸行程是否等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程；在第i节臂的当前伸缩油缸行程等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i+1节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程；在第i节臂的当前伸缩油缸行程不等于该节臂对应的第二最大伸缩油缸行程的情况下，将第x+1节臂至第i-1节臂在极限伸缩状态集中对应的伸缩油缸行程设置为0％，并且将第i节臂至第n节臂的当前伸缩油缸行程设置为极限伸缩状态集中对应的节臂的极限伸缩油缸行程。

12.根据权利要求7-9中任一项权利要求所述的设备，其特征在于，所述控制器还用于在计算当前油缸所处的第x节臂至第1节臂的极限伸缩油缸行程时，计算第j节臂至第x节臂的叠加的第三最大伸缩油缸行程，第三最大伸缩油缸行程为第j节臂至第x节臂中各节臂对应的当前伸缩油缸行程与目的伸缩油缸行程中的最大值；在叠加的第三最大伸缩油缸行程未超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第j节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程；在叠加的第三最大伸缩油缸行程超过伸缩油缸行程总量的情况下，将第1节臂至第j节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程设置为0％，以及将第j+1节臂至第x节臂在当前伸缩状态集中各自节臂所对应的当前伸缩油缸行程设置为各自节臂在极限伸缩状态集中所对应的极限伸缩油缸行程，其中所述第j节臂为已经进行叠加的第三最大伸缩油缸行程所对应的节臂中距离第1节臂最近的节臂。

13.一种单缸插销式伸缩臂的控制系统，其特征在于，该系统包括：

根据权利要求7-12中任一项权利要求所述的单缸插销式伸缩臂的控制设备；以及

单缸插销式伸缩臂，用于执行伸缩路径动作以完成伸缩操作。

14.一种包括权利要求13所述的单缸插销式伸缩臂的控制系统的工程机械。