CN104800995A - 一种臂架定位设备、消防车以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种臂架定位设备、消防车以及方法。该臂架定位设备包括：臂架状态检测装置和控制装置；其中，臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；控制装置根据当前位置状态信息与预先存储的标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态，从而实现了臂架的自动定位，提高了臂架定位的效率。进一步地，本发明能够防止由于人为操作不当而造成碰撞驾驶室、泵室等部件，防止损坏破拆装置存储箱等，提高了定位操作过程中的安全性。

Description

一种臂架定位设备、消防车以及方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种臂架定位设备、消防车以及方法。

背景技术

多功能破拆消防车(如图1A和图1B所示)是一种在举高类消防车的基础上增加破拆锤、抓斗和液压剪等破拆装置的消防车，在消防灭火、举高破拆、抢险救援时能够根据不同需要更换破拆装置，适用范围广泛，能够处理各类复杂火灾和急难险重救援工作，是大中城市保证高层居住人群生命安全、减少灾难损失的必要装备。多功能破拆消防车不仅能完成高喷灭火的工作，还能在复杂工作环境下更换不同的破拆装置，可通过破拆锤击碎混凝土墙体和薄钢板快速打通逃生通道；液压剪可以撕开阻碍灭火动作的广告牌等障碍物；厂房等建筑物发生火灾时，可用抓斗将房顶撕开以实施灭火工作，是国内最先进的举高破拆、喷射多功能车。

在驾驶室后方、泵室前部设置有破拆装置存储箱11用来放置相应的破拆装置，包括三个固定的位置分别放置液压剪、抓斗和破拆锤(例如图1B所示的液压剪放置位置A、抓斗放置位置B、破拆锤放置位置C)。多功能破拆消防车不工作时，破拆装置分别放在驾驶室和泵室之间的破拆装置存储箱里，实施救援过程中，操作者根据经验分别把转台和各臂展到合适的位置，用一种方法保证快换接头(也叫快速连接器，主要是多功能破拆消防车在进行工作时提高更换破拆锤、液压剪与抓斗等工作部件效率的装置)可以垂直运动且不碰撞周围部件，直至完成更换破拆装置的工作，以确保后续救援工作的顺利进行。

操作者根据需要，手动操作控制多功能破拆消防车的回转、主臂变幅起落、主臂伸缩、前曲臂展收和后曲臂展收等动作，控制器对输入信号进行逻辑判断后将输出信号传递给相应的执行机构，执行机构带动臂架到达相应的位置，操作者人为观察快换接头的当前位置以判断下一步的操作过程，如此反复，直至臂架到达适合去更换破拆装置的状态(如图2所示)。

但是上述方法完全依靠操作者的主观判断，操作者在这个过程中起主导作用，人为操作定位的方法至少存在以下缺陷：

一、在实际救援时操作者受外界环境影响比较严重，破拆装置存储箱距离驾驶室和泵室的位置比较近，操作不当容易碰撞到这些部件；

二、为了快速更换破拆装置，操作者在定位时可能会降低部分精确度，在不合适的位置就去更换破拆装置，这样容易损伤破拆装置存储箱；

三、人为操作需要反复的调整臂架状态，这将大大降低更换破拆装置的效率。

因此，现有方法虽然能够实现破拆装置更换的功能，但其实现效率低，不能满足紧急救援场合安全高效的要求。

发明内容

本发明需要解决的一个技术问题是：人为手动操作多功能破拆消防车进行臂架定位的效率低。

根据本发明的第一方面，提供了一种臂架定位设备，包括：臂架状态检测装置，用于检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；以及控制装置，用于根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态。

进一步，所述控制装置包括：输入信号单元，用于接收所述当前位置状态信息；定位单元，用于将所述当前位置状态信息与所述标定位置状态信息比较，确定所述臂架从所述当前位置状态至所述标定位置状态所需要进行的所述各个执行机构的执行动作；以及输出信号单元，用于向所述各个执行机构发送执行信号，控制所述各个执行机构执行相应的动作。

进一步，所述控制装置还包括：存储单元，用于存储所述标定位置状态信息。

进一步，还包括：指令发送装置，用于向所述控制装置发送定位指令；其中，所述输入信号单元还用于接收所述定位指令，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理。

进一步，所述定位单元判断所述定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；其中，所述破拆装置模式包括：破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。

进一步，若所述输入信号单元接收到误处理信号，则所述定位单元解除定位处理；其中，所述误处理信号包括：所述定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。

进一步，所述臂架状态检测装置包括：主臂长度传感器，用于测量主臂的长度值，并将所述长度值传输至所述控制装置；主臂角度传感器，用于测量所述主臂与水平面的第一夹角，并将所述第一夹角传输至所述控制装置；回转编码器，用于测量转台的角度值，并将所述转台的角度值传输至所述控制装置；前曲臂角度传感器，用于测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将所述第二夹角传输至所述控制装置；后曲臂角度传感器，用于测量所述后曲臂与所述主臂之间的第三夹角，并将所述第三夹角传输至所述控制装置；以及破拆装置角度传感器，用于测量破拆装置与所述前曲臂之间的第四夹角，并将所述第四夹角传输至所述控制装置。

进一步，所述指令发送装置包括：无线遥控装置和无线接收器、或者有线操作装置；其中，所述无线遥控装置向所述无线接收器发送所述定位指令，所述无线接收器将接收的所述定位指令转发至所述控制装置。

根据本发明的第二方面，提供了一种消防车，包括：前面所述臂架定位设备。

根据本发明的第三方面，提供了一种臂架定位方法，包括：臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；以及所述控制装置根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态。

进一步，所述控制装置根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态的步骤包括：输入信号单元接收所述当前位置状态信息；定位单元将所述当前位置状态信息与所述标定位置状态信息比较，确定所述臂架从所述当前位置状态至所述标定位置状态所需要进行的所述各个执行机构的执行动作；以及输出信号单元向所述各个执行机构发送执行信号，控制所述各个执行机构执行相应的动作。

进一步，在臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置之前，还包括：指令发送装置向所述控制装置发送定位指令；其中，所述输入信号单元接收所述定位指令，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理。

进一步，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理之前，还包括：所述定位单元判断所述定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；其中，所述破拆装置模式包括：破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。

进一步，若所述输入信号单元接收到误处理信号，则所述定位单元解除定位处理；其中，所述误处理信号包括：所述定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。

进一步，臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置的步骤包括：主臂长度传感器测量主臂的长度值，并将所述长度值传输至所述控制装置；主臂角度传感器测量所述主臂与水平面的第一夹角，并将所述第一夹角传输至所述控制装置；回转编码器测量转台的角度值，并将所述转台的角度值传输至所述控制装置；前曲臂角度传感器测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将所述第二夹角传输至所述控制装置；后曲臂角度传感器测量所述后曲臂与所述主臂之间的第三夹角，并将所述第三夹角传输至所述控制装置；以及破拆装置角度传感器测量破拆装置与所述前曲臂之间的第四夹角，并将所述第四夹角传输至所述控制装置。

本发明中，通过臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；控制装置根据当前位置状态信息与预先存储的标定位置状态信息确定各个执行机构的执行动作，控制各个执行机构执行相应的动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态，这里标定位置状态即为适合更换破拆装置的臂架位置状态，从而实现了臂架的自动定位，提高了臂架定位的效率。

进一步地，本发明能够防止由于人为操作不当而造成碰撞驾驶室、泵室等部件，防止损坏破拆装置存储箱等，提高了定位操作过程中的安全性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1A是示出现有技术中多功能破拆消防车的整车示意图。

图1B是示出现有技术中多功能破拆消防车的整车俯视图。

图2是示出现有技术中人为操作多功能破拆消防车进行臂架定位的示意图。

图3是示出根据本发明一些实施例的臂架定位设备的结构连接示意图。

图4是示出根据本发明一些实施例的消防车的整车示意图。

图5是示出根据本发明另一些实施例的臂架定位设备的结构连接示意图。

图6是示出根据本发明一些实施例的无线遥控装置的示意图。

图7是示出根据本发明一些实施例的臂架定位方法的流程图。

图8是示出根据本发明另一些实施例的臂架定位方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图3是示出根据本发明一些实施例的臂架定位设备的结构连接示意图。如图3所示，臂架定位设备300包括：臂架状态检测装置301和控制装置(例如控制器)302，该臂架状态检测装置与该控制装置电连接，为了说明的目的，图3中还示出了各个执行机构311和臂架312。其中，

臂架状态检测装置301用于检测车辆臂架312的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置302；以及

控制装置302用于根据当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构311的执行动作，将臂架312从当前位置状态移动至标定位置状态。

在该实施例中，通过臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；控制装置根据当前位置状态信息与预先存储的标定位置状态信息确定各个执行机构的执行动作，控制各个执行机构执行相应的动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态，这里标定位置状态即为适合更换破拆装置的臂架的位置状态，从而实现了臂架的自动定位，提高了臂架定位的效率。进一步地，能够防止由于人为操作不当而造成碰撞驾驶室、泵室等部件，防止损坏破拆装置存储箱等，提高了定位操作过程中的安全性。

在一个实施例中，控制装置在根据当前位置状态信息与标定位置状态信息确定各个执行机构的执行动作后，向各个执行机构发送执行信号，各个执行机构根据各自接收的执行信号，通过液压执行元件驱动臂架结构完成相应的动作。

图4是示出根据本发明一些实施例的消防车的整车示意图。如图4所示，臂架412包括：主臂4121、转台4122、破拆装置4123、后曲臂4124、前曲臂4125和快换接头4126。

在一个实施例中，臂架状态检测装置检测臂架的当前位置状态即为臂架的各个部件的当前状态，例如，检测主臂的长度值、主臂与水平面的夹角、转台的角度值、前曲臂与后曲臂之间的夹角、后曲臂与主臂之间的夹角、或者破拆装置与前曲臂之间的夹角等。通过获得这些参数值，从而获得臂架的当前位置状态。

在一个实施例中，如图4所示，臂架状态检测装置可以包括：主臂长度传感器4011、主臂角度传感器4012、回转编码器4013、前曲臂角度传感器4014、后曲臂角度传感器4015和破拆装置角度传感器4016。

主臂长度传感器4011安装于主臂4121上，用于测量主臂的长度值，并将该长度值传输至控制装置(图4中未示出)。

主臂角度传感器4012安装于主臂4121与转台4122的连接处，用于测量主臂与水平面的夹角，记为第一夹角，并将该第一夹角传输至控制装置(图4中未示出)。

回转编码器4013安装于转台4122内，用于测量转台的角度值，并将转台的角度值传输至控制装置(图4中未示出)。例如，回转编码器的测量范围可以为0～360°。

前曲臂角度传感器4014安装于前曲臂4125与后曲臂4124的连接处，用于测量前曲臂与后曲臂之间的夹角，记为第二夹角，并将该第二夹角传输至控制装置(图4中未示出)。

后曲臂角度传感器4015安装于后曲臂4124与主臂4121的连接处，用于测量后曲臂与主臂之间的夹角，记为第三夹角，并将该第三夹角传输至控制装置(图4中未示出)。

破拆装置角度传感器4016安装于破拆装置4123与前曲臂4125的连接处，用于测量破拆装置与前曲臂之间的夹角，记为第四夹角，并将该第四夹角传输至控制装置(图4中未示出)。

在本发明的实施例中，控制装置中预先存储适于更换破拆装置的臂架的标定位置状态信息，例如，可以人为操作将臂架定位到适于更换破拆装置的位置，然后臂架状态检测装置检测到臂架的各个部件的状态信息，比如主臂的长度值、主臂与水平面的第一夹角、转台的角度值、前曲臂与后曲臂之间的第二夹角、后曲臂与主臂之间的第三夹角以及破拆装置与前曲臂之间的第四夹角等，控制装置存储这些参数值，作为标定位置状态信息。

当臂架定位设备进行自动定位时，臂架状态检测装置实时检测臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；控制装置将当前位置状态信息与存储的标定位置状态信息进行比较，通过计算相应的参数值之间的差值，确定各个执行机构的执行动作。

在一个实施例中，在计算主臂长度差值时，

长度差值＝标定长度值-当前长度值，

其中，如果长度差值为正值，则控制装置控制主臂相应的执行机构执行动作，使得主臂伸长该长度差值；如果长度差值为负值，则控制装置控制主臂相应的执行机构执行动作，使得主臂缩回该长度差值的绝对值。

在一个实施例中，在计算主臂与水平面的第一夹角的差值时，

第一夹角差值＝标定第一夹角值-当前第一夹角值，

其中，如果第一夹角差值为正值，则控制装置控制主臂相应的执行机构执行动作，使得主臂在竖直平面内旋转，增加第一夹角差值；如果第一夹角差值为负值，则控制装置控制主臂相应的执行机构执行动作，使得主臂在竖直平面内旋转，减小第一夹角差值的绝对值。

在一个实施例中，在计算转台的角度差值时，

转台角度差值＝转台标定角度值-转台当前角度值，

其中，如果转台角度差值为正值且小于或等于180°，则控制装置控制转台相应的执行机构执行动作，使得转台在水平面内沿顺时针旋转(从转台上方向下看)该转台角度差值；如果转台角度差值为正值且大于180°，则控制装置控制转台相应的执行机构执行动作，使得转台在水平面内沿逆时针旋转(从转台上方向下看)第一实际角度差值，其中，第一实际角度差值＝360°-转台角度差值；如果转台角度差值为负值且其绝对值小于或等于180°，则控制装置控制转台相应的执行机构执行动作，使得转台在水平面内沿逆时针旋转(从转台上方向下看)该转台角度差值的绝对值；如果转台角度差值为负值且其绝对值大于180°，则控制装置控制转台相应的执行机构执行动作，使得转台在水平面内沿顺时针旋转(从转台上方向下看)第二实际角度差值，其中，第二实际角度差值＝360°+转台角度差值。通过上述处理，可以使得转台较快的旋转到目标角度。当然，也可以通过其他旋转方式达到目标角度，例如，当转台角度差值为正值时则进行顺时针旋转该转台角度差值，当转台角度差值为负值时则进行逆时针旋转该转台角度差值的绝对值。本领域技术人员可以理解，还有其他旋转方式，这里不再一一赘述。

在一个实施例中，在计算前曲臂与后曲臂之间的第二夹角的差值时，

第二夹角差值＝标定第二夹角值-当前第二夹角值，

其中，如果第二夹角差值为正值，则控制装置控制前曲臂相应的执行机构执行动作，使得前曲臂在竖直平面内旋转，增加第二夹角差值；如果第二夹角差值为负值，则控制装置控制前曲臂相应的执行机构执行动作，使得前曲臂在竖直平面内旋转，减小第二夹角差值的绝对值。

在一个实施例中，在计算后曲臂与主臂之间的第三夹角的差值时，

第三夹角差值＝标定第三夹角值-当前第三夹角值，

其中，如果第三夹角差值为正值，则控制装置控制后曲臂相应的执行机构执行动作，使得后曲臂在竖直平面内旋转，增加第三夹角差值；如果第三夹角差值为负值，则控制装置控制后曲臂相应的执行机构执行动作，使得后曲臂在竖直平面内旋转，减小第三夹角差值的绝对值。

在一个实施例中，在计算破拆装置与前曲臂之间的第四夹角的差值时，

第四夹角差值＝标定第四夹角值-当前第四夹角值，

其中，如果第四夹角差值为正值，则控制装置控制破拆装置相应的执行机构执行动作，使得破拆装置在竖直平面内旋转，增加第四夹角差值；如果第四夹角差值为负值，则控制装置控制破拆装置相应的执行机构执行动作，使得破拆装置在竖直平面内旋转，减小第四夹角差值的绝对值。

在本发明的实施例中，在将臂架从当前位置状态移动到标定位置状态的过程中，为了防止臂架的某些部件(例如前曲臂等)碰撞主臂或者车辆上的其他装置，因此需要先将后曲臂与主臂的夹角展开(即增大)到一定角度，或者将主臂与水平面的夹角展开到一定角度等，待臂架其他部件达到标定位置状态后，再将后曲臂或者主臂回落到标定位置状态，从而增加了实施过程中的安全性。

例如，(1)当前位置状态为：主臂与水平面夹角70°，转台回转角度60°(以臂架行车位为0°，顺时针旋转0-360°变化(从转台上方向下看))，前曲臂与后曲臂夹角120°，后曲臂与主臂夹角60°，破拆装置与前曲臂夹角120°，主臂全缩。(2)标定位置状态为：主臂与水平面夹角50°，转台回转角度5°，前曲臂与后曲臂夹角180°，后曲臂与主臂夹角55°，破拆装置与前曲臂夹角130°，主臂全缩。则定位过程可以如下：

A、将后曲臂与主臂夹角60°转变为后曲臂与主臂夹角70°，这里主要是因为当前前曲臂与后曲臂夹角120°，破拆装置与前曲臂夹角120°均不满足最终的前曲臂与后曲臂夹角180°，破拆装置与前曲臂夹角130°条件，因此均需要进行调整，但是为了防止前曲臂展到180°、破拆装置展到130°过程中出现碰撞主臂的危险，所以先将后曲臂调整到安全角度。

B、将前曲臂与后曲臂夹角120°转变为前曲臂与后曲臂夹角180°；

将破拆装置与前曲臂夹角120°转变为破拆装置与前曲臂夹角130°；

将转台回转角度60°转变为转台回转角度5°(逆时针回转)；

此时由于后曲臂与主臂夹角已经到达安全角度，前曲臂、破拆装置调整过程中不会碰撞任何障碍物，因此同时将前曲臂、破拆装置展到需要的角度上，考虑到提高效率的目的，可以同时进行回转动作，由于当前回转角度逆时针回转到5°，仅需要55°回转范围，所以选择相对高效的逆时针回转方式。

C、落主臂到达主臂与水平面夹角50°，当其它状态都满足所定位位置的状态时，此时进行调节主臂角度操作，将主臂落到相应角度上。

本发明的臂架定位设备能够将臂架状态检测装置检测的设定位置参数信息存储到控制装置内，作为标定位置状态信息，根据臂架当前状态提供到达标定位置的执行动作路径(该执行动作路径即为各个执行机构需要进行的执行动作)，自动运行到操作人员选择的目标位置，减少了操作人员的参与，提高多功能破拆消防车更换破拆装置的效率。

此外，本发明适用于同类型的多功能破拆消防车，将设定位置的参数信息标定到控制装置均能够实现自动定位功能，且能够根据实际情况对标定值随时进行修正，提升了自动定位功能的灵活性。

图5是示出根据本发明另一些实施例的臂架定位设备的结构连接示意图。如图5所示，臂架定位设备500包括：臂架状态检测装置501和控制装置502，此外，为了说明的目的，图5中还示出了各个执行机构511和臂架512，其中，臂架状态检测装置501、控制装置502、各个执行机构511和臂架512与图3中所述的臂架状态检测装置301、控制装置302、各个执行机构311和臂架312类似。

在本发明的实施例中，控制装置502包括：输入信号单元5021、定位单元5022和输出信号单元5023，其中，输入信号单元5021、定位单元5022和输出信号单元5023之间电连接。输入信号单元5021用于接收当前位置状态信息；定位单元5022用于将当前位置状态信息与标定位置状态信息比较，确定臂架从当前位置状态至标定位置状态所需要进行的各个执行机构的执行动作；输出信号单元5023用于向各个执行机构发送执行信号，控制各个执行机构执行相应的动作。

在一个实施例中，控制装置502还包括：存储单元5024，用于存储标定位置状态信息。例如，可以人为操作将臂架定位到适于更换破拆装置的位置，然后臂架状态检测装置检测到臂架的各个部件的状态信息，比如主臂的长度值、主臂与水平面的第一夹角、转台的角度值、前曲臂与后曲臂之间的第二夹角、后曲臂与主臂之间的第三夹角以及破拆装置与前曲臂之间的第四夹角等，臂架状态检测装置将这些参数值输入到控制装置中，作为标定位置状态信息存储在存储单元中。根据不同的工况，可以将不同的标定位置状态信息存储在存储单元中，以在实施救援工作中，应对不同的复杂工况。

在本发明的实施例中，臂架定位设备500还包括：指令发送装置503，与控制装置502电连接(例如与输入信号单元5021电连接)，用于向控制装置发送定位指令；其中，输入信号单元5021还用于接收该定位指令，定位单元5022根据该定位指令执行定位处理，即根据当前位置状态信息与标定位置状态信息，控制各个执行机构进行动作，将臂架从当前位置状态移动到标定位置状态。

在一个实施例中，指令发送装置可以包括：无线遥控装置(例如如图6所示)和无线接收器；其中，无线遥控装置向无线接收器发送定位指令，该无线接收器将接收的定位指令转发至控制装置。例如，如图6所示，无线遥控装置可以包括：动作手柄、定位开关、模式选择开关、水炮控制开关、剪/抓控制开关和破拆控制开关等，将操作数据发送给无线接收器，便于操作人员远距离操纵破拆车动作；无线接收器接收无线遥控装置发送过来的数据，并将这些数据传递给控制装置。

在另一个实施例中，指令发送装置可以包括：有线操作装置，与控制装置有线电连接，用于向控制装置发送定位指令。例如，该有线操作装置可以包括：动作手柄、定位开关、模式选择开关、水炮控制开关、剪/抓控制开关和破拆控制开关等，将操作数据发送给控制装置，便于操作人员操纵破拆车动作。

在本发明的实施例中，定位单元在执行定位处理之前，该定位单元判断定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；其中，破拆装置模式包括：破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。在该实施例中，定位单元判断定位指令的持续时间是否大于设定值，这是为了防止误操作进行的条件设定。如果不加任何延时操作，按下开关就执行自动定位操作，则可能导致不期望的动作运行，从而出现误操作，加入一定延时能够防止误操作的发生。由于破拆装置包括：破拆锤、液压剪和抓斗，对于这些不同的破拆装置，更换相应的破拆装置的位置不同，例如更换破拆锤的位置与更换液压剪的位置不同，因此，对于每一种破拆装置，可以设定与其对应的标定位置，也即存储相应的标定位置状态信息，根据不同的破拆装置，相应地设置不同的破拆装置模式，即破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式，然后在进行臂架定位时，根据需要更换的破拆装置选择对应的破拆装置模式，从而实现相应的臂架定位。

在该实施例中，操作者手动操作多功能破拆消防车动作，使其臂架运动到适合更换破拆装置的位置，并将此时臂架的当前位置状态信息的相关参数值标定到控制装置；在进行自动定位时，控制装置从指令发送装置接收到定位指令，判断定位指令的持续时间(即按下无线遥控装置自动定位开关的时间)是否大于一个设定值，如果时间超过此设定值并且选择破拆锤模式、液压剪模式或抓斗模式中的一种，则执行自动定位功能(即定位处理)，否则不能正常启动自动定位功能，定位单元在保证消防车臂架运动安全的前提下，进行标定位置状态信息的相关参数值的计算，提供到达标定位置的执行动作路径。

在本发明的实施例中，若输入信号单元接收到误处理信号，则定位单元解除定位处理；其中，误处理信号包括：定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。例如，在开始执行定位处理后，如果操作无线遥控装置上的任意开关、手柄、转台脚踏或者出现传感器出错等条件，即输入信号单元接收到误处理信号，则定位单元解除定位处理，如果没有触发解除定位处理的条件，定位单元对所需的标定位置状态信息的相关参数值不断进行计算判断，并一直驱动臂架运动到标定位置。

本发明还提供了一种消防车(例如如图4所示)，包括：前面所述的臂架定位设备(例如图3所示的臂架定位设备300或图5所示的臂架定位设备500)。

图7是示出根据本发明一些实施例的臂架定位方法的流程图。

在步骤S701，臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置。

在步骤S702，控制装置根据当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态。

在该实施例中，通过臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；控制装置根据当前位置状态信息与预先存储的标定位置状态信息确定各个执行机构的执行动作，控制各个执行机构执行相应的动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态，这里标定位置状态即为适合更换破拆装置的臂架的位置状态，从而实现了臂架的自动定位，提高了臂架定位的效率。进一步地，能够防止由于人为操作不当而造成碰撞驾驶室、泵室等部件，防止损坏破拆装置存储箱等，提高了定位操作过程中的安全性。

在本发明的实施例中，控制装置包括：输入信号单元、定位单元和输出信号单元；控制装置根据当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态的步骤包括：输入信号单元接收当前位置状态信息；定位单元将当前位置状态信息与标定位置状态信息比较，确定臂架从当前位置状态至标定位置状态所需要进行的各个执行机构的执行动作；以及输出信号单元向各个执行机构发送执行信号，控制各个执行机构执行相应的动作。

在本发明的实施例中，在臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置之前，臂架定位方法还包括：指令发送装置向控制装置发送定位指令；其中，输入信号单元接收定位指令，定位单元根据该定位指令执行定位处理。

在本发明的实施例中，控制装置还包括：存储单元；在指令发送装置向控制装置发送定位指令之前，臂架定位方法还包括：存储单元存储标定位置状态信息，例如，通过人为操作来标定适合更换破拆装置的臂架位置状态参数信息(即标定位置状态信息)到控制装置。

在本发明的实施例中，定位单元根据定位指令执行定位处理之前，臂架定位方法还包括：定位单元判断定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；其中，破拆装置模式包括：破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。在该实施例中，通过定位单元判断定位指令的持续时间是否大于设定值，从而增加了防止误操作进行的条件设定，防止误操作的发生。此外，还可以根据不同的破拆装置选择不同的模式，从而能够应对不同的复杂工况。

在本发明的实施例中，若输入信号单元接收到误处理信号，则定位单元解除定位处理；其中，误处理信号包括：定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。通过增加在误处理时解除定位处理的步骤，可以防止故障的发生，保证安全工作。

在本发明的实施例中，臂架状态检测装置可以包括：主臂长度传感器、主臂角度传感器、回转编码器、前曲臂角度传感器、后曲臂角度传感器和破拆装置角度传感器；臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置的步骤包括：主臂长度传感器测量主臂的长度值，并将该长度值传输至控制装置；主臂角度传感器测量主臂与水平面的第一夹角，并将该第一夹角传输至控制装置；回转编码器测量转台的角度值，并将该转台的角度值传输至控制装置；前曲臂角度传感器测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将该第二夹角传输至控制装置；后曲臂角度传感器测量后曲臂与主臂之间的第三夹角，并将该第三夹角传输至控制装置；以及破拆装置角度传感器测量破拆装置与前曲臂之间的第四夹角，并将该第四夹角传输至控制装置。

图8是示出根据本发明另一些实施例的臂架定位方法的流程图。

在步骤S801，存储标定位置状态信息。例如，将臂架移动到适合更换破拆装置的位置状态，臂架状态检测装置将采集的臂架的相应部件的状态参数传输至控制装置，控制装置存储这些状态参数，作为标定位置状态信息。

在步骤S802，接收定位指令。

在步骤S803，判断定位指令的持续时间是否大于设定值。如果是，则过程进入步骤S804，否则进入步骤S805。

在步骤S804，判断破拆装置模式为哪一种。如果选择确定一种破拆装置，则过程进入S806～S808中的任一个步骤，否则进入步骤S805。

在步骤S805，定位处理未开启。即自动定位功能未启动。

在步骤S806，确定为破拆锤模式。

在步骤S807，确定为液压剪模式。

在步骤S808，确定为抓斗模式。

在步骤S809，根据当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从当前位置状态移动至标定位置状态。

在步骤S810，判断是否接收误处理信号。如果是，则过程进入步骤S811，否则进入步骤S812。

在步骤S811，解除定位处理。即解除自动定位功能。

在步骤S812，判断是否到达标定位置状态。如果是，则过程结束，否则过程回到步骤S809。

在该实施例中，预先在控制装置中存储标定位置状态信息，在进行自动定位时，通过指令发送装置定位操作和模式选择，发送指令给控制装置，控制装置按照预设的定位程序，自动将多功能破拆消防车的各臂展到标定位置以便快换接头准确到达破拆装置存储箱，为更换破拆装置做好准备工作，有效提高更换破拆装置的效率。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种臂架定位设备，其特征在于，包括：

臂架状态检测装置，用于检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；以及

控制装置，用于根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态。

2.根据权利要求1所述臂架定位设备，其特征在于：

所述控制装置包括：

输入信号单元，用于接收所述当前位置状态信息；

定位单元，用于将所述当前位置状态信息与所述标定位置状态信息比较，确定所述臂架从所述当前位置状态至所述标定位置状态所需要进行的所述各个执行机构的执行动作；以及

输出信号单元，用于向所述各个执行机构发送执行信号，控制所述各个执行机构执行相应的动作。

3.根据权利要求2所述臂架定位设备，其特征在于：

所述控制装置还包括：

存储单元，用于存储所述标定位置状态信息。

4.根据权利要求2所述臂架定位设备，其特征在于，还包括：

指令发送装置，用于向所述控制装置发送定位指令；

其中，所述输入信号单元还用于接收所述定位指令，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理。

5.根据权利要求4所述臂架定位设备，其特征在于：

所述定位单元判断所述定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；

其中，所述破拆装置模式包括：破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。

6.根据权利要求5所述臂架定位设备，其特征在于：

若所述输入信号单元接收到误处理信号，则所述定位单元解除定位处理；

其中，所述误处理信号包括：所述定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。

7.根据权利要求1所述臂架定位设备，其特征在于：

所述臂架状态检测装置包括：

主臂长度传感器，用于测量主臂的长度值，并将所述长度值传输至所述控制装置；

主臂角度传感器，用于测量所述主臂与水平面的第一夹角，并将所述第一夹角传输至所述控制装置；

回转编码器，用于测量转台的角度值，并将所述转台的角度值传输至所述控制装置；

前曲臂角度传感器，用于测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将所述第二夹角传输至所述控制装置；

后曲臂角度传感器，用于测量所述后曲臂与所述主臂之间的第三夹角，并将所述第三夹角传输至所述控制装置；以及

破拆装置角度传感器，用于测量破拆装置与所述前曲臂之间的第四夹角，并将所述第四夹角传输至所述控制装置。

8.根据权利要求4所述臂架定位设备，其特征在于：

所述指令发送装置包括：无线遥控装置和无线接收器、或者有线操作装置；

其中，所述无线遥控装置向所述无线接收器发送所述定位指令，所述无线接收器将接收的所述定位指令转发至所述控制装置。

9.一种消防车，其特征在于，包括：如权利要求1至8所述臂架定位设备。

10.一种臂架定位方法，其特征在于，包括：

臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；以及

所述控制装置根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态。

11.根据权利要求10所述臂架定位方法，其特征在于，所述控制装置根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态的步骤包括：

输入信号单元接收所述当前位置状态信息；

定位单元将所述当前位置状态信息与所述标定位置状态信息比较，确定所述臂架从所述当前位置状态至所述标定位置状态所需要进行的所述各个执行机构的执行动作；以及

输出信号单元向所述各个执行机构发送执行信号，控制所述各个执行机构执行相应的动作。

12.根据权利要求11所述臂架定位方法，其特征在于，在臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置之前，还包括：

指令发送装置向所述控制装置发送定位指令；

其中，所述输入信号单元接收所述定位指令，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理。

13.根据权利要求12所述臂架定位方法，其特征在于，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理之前，还包括：

所述定位单元判断所述定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；

其中，所述破拆装置模式包括：破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。

14.根据权利要求13所述臂架定位方法，其特征在于：

若所述输入信号单元接收到误处理信号，则所述定位单元解除定位处理；

其中，所述误处理信号包括：所述定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。

15.根据权利要求10所述臂架定位方法，其特征在于，臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置的步骤包括：

主臂长度传感器测量主臂的长度值，并将所述长度值传输至所述控制装置；

主臂角度传感器测量所述主臂与水平面的第一夹角，并将所述第一夹角传输至所述控制装置；

回转编码器测量转台的角度值，并将所述转台的角度值传输至所述控制装置；

前曲臂角度传感器测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将所述第二夹角传输至所述控制装置；

后曲臂角度传感器测量所述后曲臂与所述主臂之间的第三夹角，并将所述第三夹角传输至所述控制装置；以及

破拆装置角度传感器测量破拆装置与所述前曲臂之间的第四夹角，并将所述第四夹角传输至所述控制装置。