CN107145163A - 消防车及其臂架的定位控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种消防车及其臂架的定位控制方法和装置，通过引入一个与目标位置相对的过渡位置，将臂架到达目标位置的一个动作，拆分为两个动作完成。具体的，在第一工况时，先将臂架末端从当前位置移动至目标位置，再将臂架末端从目标位置移动至过渡位置；在第二工况时，先将臂架末端从当前位置移动至过渡位置，再将臂架末端从过渡位置移动至目标位置。在定位臂架末端到达着火点灭火、布料、定位臂架取放破拆装置等实际工况中，一方面快速粗调动作能将臂架末端快速定位至过渡位置，提高臂架定位的效率，另一方面慢速精调动作能很大程度的保护臂架不被碰撞造成损失，延长其使用寿命，也能降低臂架碰撞它物等安全事件发生的概率，其将效率与安全兼顾，快速性和安全性更强。

Description

消防车及其臂架的定位控制方法和装置

技术领域

本发明涉及消防车的控制领域，特别是涉及一种消防车及其臂架的定位控制方法和装置。

背景技术

现有技术中臂架的定位控制，一般是一键定位控制至目标位置，其速度太快可能导致臂架碰撞它物，造成臂架损失和安全事故；速度太慢又会影响臂架的灵活性和快速性，尤其是消防车的臂架定位控制中，臂架定位的速度直接影响灭火效率，对及时挽救人员和财产损失是一个关键要素。

以破拆消防车臂架取放更换破拆装置为例，其常常由于各种原因容易碰撞它物，造成不必要的损失。示例的，一、外界环境恶劣，尤其是火灾造成烟雾较大、灰尘较多时，消防人员难于看清破拆装置放置区的具体位置而造成碰撞；二、破拆装置放置区距离驾驶室、水泵室等位置较近，操作不当容易造成碰撞；三、火势较大、任务紧急时，消防人员可能为加快灭火速度而降低臂架调控精确度而造成碰撞。所以，现有技术提出了诸多定位臂架更换破拆装置的方法和装置，如申请号为201510096946.7的发明专利，但大多数方法是将臂架从当前位置直接一键定位至目标位置，未考虑破拆装置取放的实际过程，仍然难于避免破拆装置碰撞放置区周围的物件。

因此，如何提供一种效率与安全兼顾的臂架定位控制方法及装置，是目前消防领域亟待解决的一个技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种臂架的定位控制方法，包括步骤：

S20：确定所述臂架的当前操作为第一工况或第二工况；

S40：确定臂架末端的目标位置，并根据所述目标位置确定所述臂架末端的过渡位置；

S60：获取所述臂架末端的当前位置；

S80：在所述第一工况时，先根据所述当前位置和所述目标位置，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述目标位置，再根据所述目标位置和所述过渡位置，将所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；

在所述第二工况时，先根据所述当前位置和所述过渡位置，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述过渡位置，再根据所述过渡位置和所述目标位置，将所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

进一步地，所述控制方法用于定位臂架取放破拆装置；

所述步骤S40，包括：

S41：获取待取破拆装置或待放破拆装置的安放位置；

S42：根据所述安放位置确定所述目标位置；

S43：根据所述目标位置确定所述过渡位置；

所述第一工况为取所述待取破拆装置的工况；所述第二工况为放所述待放破拆装置的工况。

进一步地，所述步骤S42，具体为：将所述安放位置的取放口处的预定位置确定为所述目标位置；

所述步骤S43，具体为：将与所述目标位置相距特定预设距离的某个位置，确定为所述过渡位置；或，在所述第一工况下，将与所述目标位置相距第一预设距离的某个位置确定为所述过渡位置，在所述第二工况下，将所述目标位置相距第二预设距离的某个位置确定为所述过渡位置。

进一步地，在所述第一工况下，所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；或在所述第二工况下，所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置时；所述臂架末端保持特定运动轨迹，或所述臂架末端的破拆装置保持预定姿态。

进一步地，所述臂架包括与转台依次连接的一级臂、二级臂和三级臂；

所述步骤S60，包括：

S61：获取所述转台的当前回转角度值；

S62：获取所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角；

S63：获取所述一级臂与所述二级臂之间的当前第二夹角；

S64：获取所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角。

进一步地，所述步骤S80，包括：

S81：在所述第一工况时，将所述转台的当前角度值调节至所述目标位置所对应的转台的角度预设值；或，在所述第二工况时，将所述转台的当前角度值调节至所述过渡位置所对应的转台的角度预设值；

S82：在所述第一工况时，将所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角调节至所述目标位置所对应的所述一级臂与水平面之间的第一预设夹角；或，在所述第二工况时，将所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角调节至所述过渡位置所对应的所述一级臂与水平面之间的第一预设夹角；

S83：将所述一级臂与所述二级臂之间的当前第二夹角调节至0°；

S84：在所述第一工况时，将所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角调节至所述目标位置所对应的所述二级臂与所述三级臂之间的第三预设夹角；或，在所述第二工况时，将所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角调节至所述过渡位置所对应的所述二级臂与所述三级臂之间的第三预设夹角；

S85：在确保所述一级臂与所述二级臂之间的第二夹角为0°的前提下，在所述第一工况下，调节所述一级臂与水平面之间的第一夹角和所述二级臂与所述三级臂之间的第三夹角，使所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；或，在所述第二工况下，调节所述一级臂与水平面之间的第一夹角和所述二级臂与所述三级臂之间的第三夹角，使所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

进一步地，所述步骤S60还包括：

S65：根据所述当前回转角度值、当前第一夹角、当前第二夹角及当前第三夹角及所述一级臂、二级臂和三级臂的长度，确定所述臂架末端的位置；

所述步骤S80，包括：

在所述第一工况时，先根据所述当前位置和所述目标位置，采用优化算法，确定所述一级臂与水平面之间的第一目标夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二目标夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三目标夹角，并根据所述第一目标夹角、所述第二目标夹角及所述第三目标夹角，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述目标位置；再根据所述目标位置和所述过渡位置，确定所述一级臂与水平面之间的第一过渡夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二过渡夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三过渡夹角，并根据所述第一过渡夹角、所述第二过渡夹角及所述第三过渡夹角，将所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；

在所述第二工况时，先根据所述当前位置和所述过渡位置，采用优化算法，确定所述一级臂与水平面之间的第一过渡夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二过渡夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三过渡夹角，并根据所述第一过渡夹角、所述第二过渡夹角及所述第三过渡夹角，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述过渡位置；再根据所述过渡位置和所述目标位置，确定所述一级臂与水平面之间的第一目标夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二目标夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三目标夹角，并根据所述第一目标夹角、所述第二目标夹角及所述第三目标夹角，将所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

另一方面，本发明还提供一种臂架的定位控制装置，包括：第一确定模块、第二确定模块、获取模块、控制模块和执行模块；

所述第一确定模块，用于确定所述臂架的当前操作为第一工况或第二工况；

所述第二确定模块，用于确定所述臂架末端的目标位置，并根据所述目标位置确定过渡位置；

所述获取模块，用于获取所述臂架末端的当前位置；

所述控制模块，与所述第一确定模块、所述第二确定模块、所述获取模块和所述执行模块连接，用于在所述第一工况时，先根据所述当前位置和所述目标位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述目标位置，再根据所述目标位置和所述过渡位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；

在所述第二工况时，先根据所述当前位置和所述过渡位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述过渡位置，再根据所述过渡位置和所述目标位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

进一步地，所述臂架包括与转台依次连接的一级臂、二级臂和三级臂；所述获取模块，包括：

回转编码器，用于获取所述转台的当前角度值；

第一角度传感器，用于获取所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角；

第二角度传感器，用于获取所述一级臂与所述二级臂之间的当前第二夹角；

第三角度传感器，用于获取所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角。

此外，本发明还提供一种消防车，包括底盘、设置在所述底盘上的转台、设置在所述转台上的臂架和设置在所述臂架末端的破拆装置；

所述消防车采用上述任意的定位控制方法，或包括上述任意的定位控制装置。

本发明提出的消防车及其臂架的定位控制方法和装置，增设了一个与目标位置相对的过渡位置，将臂架到达目标位置的一个动作，拆分为两个动作完成。具体的，在第一工况时，先将臂架末端从当前位置移动至目标位置，再将臂架末端从目标位置移动至过渡位置；在第二工况时，先将臂架末端从当前位置移动至过渡位置，再将臂架末端从过渡位置移动至目标位置。在定位臂架末端到达着火点灭火、布料、定位臂架取放破拆装置等实际工况中，一方面快速粗调动作能将臂架末端快速定位至过渡位置，提高臂架定位的效率，另一方面慢速精调动作能很大程度的保护臂架不被碰撞造成损失，延长其使用寿命，也能降低臂架碰撞它物等安全事件发生的概率，其将效率与安全兼顾，快速性和安全性更强。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的消防车的一个实施例的正视图；

图2为本发明的消防车的一个实施例的俯视图；

图3为本发明的臂架的定位控制方法的一个实施例的流程图；

图4、6、10、11为本发明的控制方法的各步骤的一个实施例的子流程图；

图5、7-9为本发明的消防车的不同工作状态的示意图；

图12为本发明的臂架的定位控制装置的一个实施例的结构框图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。为详细说明本发明的消防车及其臂架的定位控制方法和控制装置，以图1、2所示的消防车整车为例(图1为示例消防车的正视图、图2为示例消防车的俯视图)进行详细说明。具体的，该消防车整车包括底盘100、设置在底盘100上的转台200和设置在转台200上的臂架(示例的包括可折叠的一级臂310、二级臂320和三级臂330)。值得注意的，该附图1、2仅为详细说明本发明的简要示意，并不引以为限，尤其是上述臂架可包括任意节数的伸缩臂、折叠臂、或伸缩臂与折叠臂的任意组合。

在此基础上，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图3所示，显示了本发明的臂架的定位控制方法的一个具体实施例，包括步骤：

S20：确定臂架的当前操作为第一工况或第二工况。

S40：确定臂架末端的目标位置，并根据目标位置确定臂架末端的过渡位置。

S60：获取臂架末端的当前位置。

S80：在第一工况时，先根据当前位置和目标位置，将臂架末端从当前位置移动至目标位置，再根据目标位置和过渡位置，将臂架末端从目标位置移动至过渡位置；

在第二工况时，先根据当前位置和过渡位置，将臂架末端从当前位置移动至过渡位置，再根据过渡位置和目标位置，将臂架末端从过渡位置移动至目标位置。

上述步骤S20-S80，描述了本发明的臂架的定位控制方法的一个具体实施例，在该方法中增设了一个与目标位置相对的过渡位置，将臂架到达目标位置的一个动作，拆分为两个动作完成。具体的，在第一工况时，先将臂架末端从当前位置移动至目标位置，再将臂架末端从目标位置移动至过渡位置；在第二工况时，先将臂架末端从当前位置移动至过渡位置，再将臂架末端从过渡位置移动至目标位置。在定位臂架末端到达着火点灭火、布料、定位臂架取放破拆装置等实际工况中，一方面快速粗调动作能将臂架末端快速定位至过渡位置，提高臂架定位的效率，另一方面慢速精调动作能很大程度的保护臂架不被碰撞造成损失，延长其使用寿命，也能降低臂架碰撞它物等安全事件发生的概率，其将效率与安全兼顾，快速性和安全性更强。值得注意的，1、上述步骤S20、S40、S60并不以其序号所表示的顺序为限，上述三个步骤可根据实际工况，便利程度等更改执行顺序；2、该定位臂架末端到达着火点灭火仅为本发明臂架的定位控制方法应用于某一工况的示范性举例，本发明的控制方法还可应用于其它需要过渡位置以避免臂架损伤、造成安全事故等问题的其它工况中。作为重点的，下面将该臂架的定位控制方法，应用于一种特殊的工况——破拆消防车取放破拆装置的工况为例，对本发明的臂架定位控制方法做进一步详细说明，该应用为基于本发明发明构思的一大关键性应用，具有显著的技术进步性。

具体的，以图1、2所示，该示例性消防车整车还包括设置在臂架末端的破拆装置(示例的包括破拆剪410、破拆锤420、铲斗430)和破拆装置放置区(示例的包括破拆剪放置区510、破拆锤放置区520、铲斗放置区530)。上述破拆装置，可选但不仅限于包括破拆剪、破拆锤和铲斗的任意一种或多种，还可包括其它破拆工具，其安放位置也不以图示位于底盘100的尾部为限，可根据消防车整车布局、空间利用等设置在任意位置。

优选的，将上述臂架的定位控制方法，应用于定位臂架取放破拆装置时，步骤S20可选但不仅限于定义第一工况为取待取破拆装置的工况；第二工况为放待放破拆装置的工况。具体的，消防人员可选但不仅限于通过设置在驾驶室内的操控面板或手持移动终端，通过键盘、鼠标、按钮、触摸屏等输入臂架当前所需进行的具体操作，如取或放破拆锤410、破拆剪420、铲斗430的任意一个，以确定臂架的当前操作为取待取破拆装置的第一工况或放待放破拆装置的第二工况。

如图4所示，步骤S40，可选但不仅限于包括：

S41：获取待取破拆装置或待放破拆装置的安放位置。具体的，消防人员可选但不仅限于在通过键盘、鼠标、按钮、触摸屏等输入臂架当前所需进行的具体操作，如取或放破拆锤410、破拆剪420、铲斗430的任意一个时，即可根据待取或待放破拆装置的类型调取预先存储的破拆锤放置区510、破拆剪放置区520、铲斗放置区530的相应位置作为该待取或待放破拆装置的安放位置；或者通过键盘、鼠标、按钮、触摸屏等直接输入当前待取或待放破拆装置的安放位置。具体的，该安放位置可选但不仅限于通过空间坐标表示，如以底盘100的中心或转台200的中心为坐标原点，以底盘100或转台200的水平轴线为横坐标、竖直轴线为纵坐标，设定各放置区的相对坐标作为该安放位置的坐标。

S42：根据安放位置确定目标位置。具体的，可选但不仅限于将上述安放位置的取放口处的预定位置确定为该目标位置。示例的，在安放位置确定后，即可根据破拆装置的类型、摆放姿态等，将安放位置的取放口处的某个预定位置确定为目标位置。

S43：根据目标位置确定过渡位置。具体的，可选但不仅限于将与目标位置相距特定预设距离的某个位置，确定为过渡位置；或，在第一工况下，将与目标位置相距第一预设距离的某个位置确定为过渡位置，在第二工况下，将目标位置相距第二预设距离的某个位置确定为过渡位置。换句话说，上述第一工况、第二工况下的过渡位置，可设置为同一位置，也可根据不同工况设置为不同位置。更为具体的，上述特定预设距离、第一预设距离、第二预设距离，可选但不仅限于为某固定值，如以与目标位置相距1.5-1.8M范围内的位置，作为过渡位置；或为根据待取或待放破拆装置的类型、尺寸等参数而设定的可变值，如根据破拆锤、破拆剪、铲斗的实际尺寸，将与目标相距该长/宽/高的距离，作为过渡位置。更为具体的，该目标位置和过渡位置可选但不仅限于对应于臂架的两个预设姿态，以图1所示的消防车为例，其分别对应不同的转台角度预设值、第一夹角预设值、第二夹角预设值和第三夹角预设值，以便于后续将臂架定位至目标位置和过渡位置。

在该实施例中，上述臂架的定位控制方法应用于臂架取放破拆装置，其增设了一个与目标位置相对的过渡位置，而将臂架取或放破拆装置的一个动作拆分成两个动作完成。具体的，当臂架的当前操作为第一工况的取待取破拆装置时(如图5所示)，此时臂架末端是空的，没有装设任何破拆装置，无需考虑其末端装载物碰撞安放位置周围，所以可将臂架从当前位置直接快速粗调移动至目标位置(如图7所示，优选为待取破拆装置或待放破拆装置的安放位置的取放口)，在臂架抓取到所需破拆装置，预计将破拆装置完全移出安放位置时，需要考虑该破拆装置可能碰撞安放位置周围，所以需要将臂架慢速精调移动至过渡位置(如图8所示，与目标位置相距特定预设距离的某个位置，优选为与安放位置垂直，且高于预设高度的某个位置)，将破拆装置完全移出放置区，完成整个取待取破拆装置的动作；当臂架的当前操作为第二工况的放待放破拆装置时(如图9所示)，此时臂架末端已装设破拆装置，需要考虑其末端装载物碰撞安放位置周围，所以需要将臂架先快速粗调移动至过渡位置(如图8所示)，再慢速精调移动至目标位置(如图7所示)，将破拆装置完全放入放置区，完成整个放待放破拆装置的动作。

综上所述，本发明的臂架的定位控制方法，在应用于取放破拆装置时，通过引入过渡位置，将取放过程分成粗调和精调两个步骤，将破拆装置从安放位置完全移出放置区和完全放入放置区划入精调步骤完成，能有效避免破拆装置碰撞放置区周围，保护破拆装置及放置区周围物件不被损坏，延长其使用寿命，也能降低破拆装置掉落等安全事件发生的概率，其取放破拆装置的安全性、快速性更强。值得注意的，与目标位置相距特定预设距离/第一预设距离/第二预设距离的过渡位置，并不以与安放位置垂直，且高于预设高度的位置为限，仅为图1所示消防车避免破拆装置碰撞周围物件的优选实施例，本领域技术人员可预见的其它过渡位置，均在本发明的保护范围之内，示例的，当破拆装置横向放入放置区时，则需先将破拆装置水平移动一段距离，将其完全移出或放入放置区内，此时该过渡位置优选为与目标位置水平相距预设距离的某个位置。

更为优选的，在第一工况下，臂架末端从目标位置移动至过渡位置；或在第二工况下，臂架末端从过渡位置移动至目标位置时；臂架末端保持特定运动轨迹，或臂架末端的破拆装置保持预定姿态。同样以定位臂架取放破拆装置为例，如图1所示，破拆锤410为垂直放置在破拆锤放置区510内，所以在将破拆锤410完全取出破拆锤放置区510(第一工况下，臂架末端从目标位置移动至过渡位置)或完全放入破拆锤放置区510(第二工况下，臂架末端从过渡位置移动至目标位置)时，优选为使臂架末端保持垂直上下的运动轨迹或使臂架末端的破拆装置保持垂直上下的预定姿态，使破拆锤510能垂直取出或垂直放入，通过垂直向上将破拆装置完全移出放置区，或垂直向下将破拆装置完全放入放置区，而避免其碰撞放置区周围物件，造成零配件损失和安全风险。更为具体的，该垂直上下的轨迹，优选为匀速运动，以进一步提高臂架动作的稳定性，提高消防车整车的稳定性和安全性。

更为优选的，如图1、6所示，本发明以臂架包括与转台依次连接的一级臂310、二级臂320和三级臂330为例。上述步骤S60可选但不仅限于通过获取转台200、一级臂310、二级臂320和三级臂330的姿态参数，唯一确定的获取臂架末端的当前位置，或通过GPS定位等直接获取臂架末端的当前位置。

具体的，步骤S60，可通过在消防车整车的某些位置设置回转编码器、长度传感器、角度传感器等，通过检测整车状态而获取臂架末端的当前位置，可选但不仅限于包括：S61：获取转台的当前回转角度值；S62：获取一级臂与水平面之间的当前第一夹角；S63：获取一级臂与二级臂之间的当前第二夹角；S64：获取二级臂与三级臂之间的当前第三夹角。

更为优选的，本发明以臂架包括与转台200连接的一级臂310、二级臂320和三级臂330为例，深入考虑了S80中，如何定位臂架完成取/放动作破拆装置的具体过程。具体的，如图10所示，步骤S80，可选但不仅限于包括：S81：在第一工况时，将转台的当前角度值调节至目标位置所对应的转台的角度预设值(如图7所示)；或，在第二工况时，将转台的当前角度值调节至过渡位置所对应的转台的角度预设值(如图8所示)；S82：在第一工况时，将一级臂与水平面之间的当前第一夹角调节至目标位置所对应的一级臂与水平面之间的第一预设夹角(如图7所示的65°)；或，在第二工况时，将一级臂与水平面之间的当前第一夹角调节至过渡位置所对应的一级臂与水平面之间的第一预设夹角(如图7所示的80°)；S83：将一级臂与二级臂之间的当前第二夹角调节至0°和S84：在第一工况时，将二级臂与三级臂之间的当前第三夹角调节至目标位置所对应的二级臂与三级臂之间的第三预设夹角(如图7所示的121°)；或，在第二工况时，将二级臂与三级臂之间的当前第三夹角调节至过渡位置所对应的二级臂与三级臂之间的第三预设夹角(如图8所示的123°)。至此完成快速粗调的步骤，进入精调的步骤：S85：在确保一级臂与二级臂之间的第二夹角为0°的前提下，在第一工况下，调节一级臂与水平面之间的第一夹角和二级臂与三级臂之间的第三夹角，使臂架末端从目标位置移动至过渡位置(如图8所示的123°)；或，在第二工况下，调节一级臂与水平面之间的第一夹角和二级臂与三级臂之间的第三夹角，使臂架末端从过渡位置移动至目标位置(如图7所示的121°)。具体的，S85的精调步骤中，在确保一级臂与二级臂之间的第二夹角为0°的前提下，可逐步调节一级臂与水平面之间的第一夹角，并根据联动三级臂末端所产生的位移，同时调节二级臂与三级臂之间的第三夹角，以确保臂架从目标位置移动至过渡位置或从过渡位置移动至目标位置。更为具体的，同时调节二级臂与三级臂之间的第三夹角时，优选确保从目标位置移动至过渡位置或从过渡位置移动至目标位置的轨迹为垂直上下的轨迹，以避免破拆装置碰撞放置区周围的它物。

更为具体的，在另一个实施例中，如图11所示，步骤S60还包括：S65：根据当前回转角度值、当前第一夹角、当前第二夹角及当前第三夹角及一级臂、二级臂和三级臂的长度，确定臂架末端的位置。步骤S80，包括：

在第一工况时，先根据当前位置和目标位置，采用优化算法，确定一级臂与水平面之间的第一目标夹角、一级臂与二级臂之间的第二目标夹角以及二级臂与三级臂之间的第三目标夹角，并根据第一目标夹角、第二目标夹角及第三目标夹角，将臂架末端从当前位置移动至目标位置；再根据目标位置和过渡位置，确定一级臂与水平面之间的第一过渡夹角、一级臂与二级臂之间的第二过渡夹角以及二级臂与三级臂之间的第三过渡夹角，并根据第一过渡夹角、第二过渡夹角及第三过渡夹角，将臂架末端从目标位置移动至过渡位置；

在第二工况时，先根据当前位置和过渡位置，采用优化算法，确定一级臂与水平面之间的第一过渡夹角、一级臂与二级臂之间的第二过渡夹角以及二级臂与三级臂之间的第三过渡夹角，并根据第一过渡夹角、第二过渡夹角及第三过渡夹角，将臂架末端从当前位置移动至过渡位置；再根据过渡位置和目标位置，确定一级臂与水平面之间的第一目标夹角、一级臂与二级臂之间的第二目标夹角以及二级臂与三级臂之间的第三目标夹角，并根据第一目标夹角、第二目标夹角及第三目标夹角，将臂架末端从过渡位置移动至目标位置。

在该实施例中，给出了S80步骤中如何定位臂架动作的另一个优选实施例，上述优化算法，可选但不仅限于采用使臂架运动轨迹最优、行程最短、避开障碍物或使臂架动作的流量需求最小等需求而定。

另一方面，如图12所示，本发明还在此基础上提供了一种臂架的定位控制装置，包括：第一确定模块10、第二确定模块20、获取模块30、控制模块40和执行模块50。其中，第一确定模块10，用于确定臂架的当前操作为第一工况或第二工况。第二确定模块20，用于确定臂架末端的目标位置，并根据目标位置确定过渡位置。具体的，第一确定模块10、第二确定模块20可选但不仅限于独立设置或合一设置在驾驶室内的操作平台或手持移动终端，通过触摸屏、键盘、鼠标、按钮等选择取待取破拆装置或放待放破拆装置，以确定臂架的当前操作为第一工况或第二工况，并通过当前所需的待取破拆装置或待放破拆装置的具体选择，而通过存储器调取其安放位置、属性参数等，确定目标位置和过渡位置。

获取模块30，用于获取臂架末端的当前位置。具体的，如图1所示，获取模块30，包括设置在转台上的回转编码器31，用于获取转台的当前角度值；设置在一级臂310上的第一角度传感器32，用于获取一级臂与水平面之间的当前第一夹角；设置在二级臂320上的第二角度传感器33，用于获取一级臂与二级臂之间的当前第二夹角以及设置在三级臂330上的第三角度传感器34，用于获取二级臂与三级臂之间的当前第三夹角，通过分别获取转台200、一级臂310、二级臂320和三级臂330的姿态而唯一确定臂架末端的当前位置。

控制模块40，与第一确定模块10、第二确定模块20、获取模块30和执行模块50连接，用于在第一工况时，先根据当前位置和目标位置，控制执行模块50，将臂架末端从当前位置移动至目标位置，再根据目标位置和过渡位置，控制执行模块50，将臂架末端从目标位置移动至过渡位置；在第二工况时，先根据当前位置和过渡位置，控制执行模块50，将臂架末端从当前位置移动至过渡位置，再根据过渡位置和目标位置，控制执行模块50，将臂架末端从过渡位置移动至目标位置。具体的，控制模块40，可选但不仅限于为单片机、PLC等可编程逻辑器件，通过内设程序，完成上述特定控制策略，其一端通过总线、WIFI、蓝牙等有线或无线方式与第一确定模块10、第二确定模块20和获取模块30连接，以获取工况信息、安放位置信息、臂架当前位置信息等有效信息，再根据内设程序完成选择、计算、优化等步骤后，将相应指令发送给执行模块50控制臂架完成上述操作。更为具体的，执行模块50，可选但不仅限于包括多路阀、驱动机构等，以驱动转台、臂架完成相应操作。

更为具体的，如图1所示，本发明还提供一种消防车，包括底盘100、设置在底盘上的转台200、设置在转台200上的臂架和设置在臂架末端的破拆装置，其技术要点在于采用上述任意的定位控制方法，或上述任意的定位控制装置。

上述消防车及其臂架的定位控制装置，与上述臂架的定位控制方法对应，其技术特征的组合和技术效果在此不再赘述。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 (10)

1.一种臂架的定位控制方法，其特征在于，包括步骤：

S20：确定所述臂架的当前操作为第一工况或第二工况；

S40：确定臂架末端的目标位置，并根据所述目标位置确定所述臂架末端的过渡位置；

S60：获取所述臂架末端的当前位置；

S80：在所述第一工况时，先根据所述当前位置和所述目标位置，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述目标位置，再根据所述目标位置和所述过渡位置，将所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；

在所述第二工况时，先根据所述当前位置和所述过渡位置，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述过渡位置，再根据所述过渡位置和所述目标位置，将所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的定位控制方法，其特征在于，所述控制方法用于定位臂架取放破拆装置；

所述步骤S40，包括：

S41：获取待取破拆装置或待放破拆装置的安放位置；

S42：根据所述安放位置确定所述目标位置；

S43：根据所述目标位置确定所述过渡位置；

所述第一工况为取所述待取破拆装置的工况；所述第二工况为放所述待放破拆装置的工况。

3.根据权利要求2所述的定位控制方法，其特征在于，所述步骤S42，具体为：将所述安放位置的取放口处的预定位置确定为所述目标位置；

所述步骤S43，具体为：将与所述目标位置相距特定预设距离的某个位置，确定为所述过渡位置；或，在所述第一工况下，将与所述目标位置相距第一预设距离的某个位置确定为所述过渡位置，在所述第二工况下，将所述目标位置相距第二预设距离的某个位置确定为所述过渡位置。

4.根据权利要求3所述的定位控制方法，其特征在于，在所述第一工况下，所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；或在所述第二工况下，所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置时；所述臂架末端保持特定运动轨迹，或所述臂架末端的破拆装置保持预定姿态。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的定位控制方法，其特征在于，所述臂架包括与转台依次连接的一级臂、二级臂和三级臂；

所述步骤S60，包括：

S61：获取所述转台的当前回转角度值；

S62：获取所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角；

S63：获取所述一级臂与所述二级臂之间的当前第二夹角；

S64：获取所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角。

6.根据权利要求5所述的定位控制方法，其特征在于，所述步骤S80，包括：

S81：在所述第一工况时，将所述转台的当前角度值调节至所述目标位置所对应的转台的角度预设值；或，在所述第二工况时，将所述转台的当前角度值调节至所述过渡位置所对应的转台的角度预设值；

S82：在所述第一工况时，将所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角调节至所述目标位置所对应的所述一级臂与水平面之间的第一预设夹角；或，在所述第二工况时，将所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角调节至所述过渡位置所对应的所述一级臂与水平面之间的第一预设夹角；

S83：将所述一级臂与所述二级臂之间的当前第二夹角调节至0°；

S84：在所述第一工况时，将所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角调节至所述目标位置所对应的所述二级臂与所述三级臂之间的第三预设夹角；或，在所述第二工况时，将所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角调节至所述过渡位置所对应的所述二级臂与所述三级臂之间的第三预设夹角；

S85：在确保所述一级臂与所述二级臂之间的第二夹角为0°的前提下，在所述第一工况下，调节所述一级臂与水平面之间的第一夹角和所述二级臂与所述三级臂之间的第三夹角，使所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；或，在所述第二工况下，调节所述一级臂与水平面之间的第一夹角和所述二级臂与所述三级臂之间的第三夹角，使所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

7.根据权利要求5所述的定位控制方法，其特征在于，所述步骤S60还包括：

S65：根据所述当前回转角度值、当前第一夹角、当前第二夹角及当前第三夹角及所述一级臂、二级臂和三级臂的长度，确定所述臂架末端的位置；

所述步骤S80，包括：

在所述第一工况时，先根据所述当前位置和所述目标位置，采用优化算法，确定所述一级臂与水平面之间的第一目标夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二目标夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三目标夹角，并根据所述第一目标夹角、所述第二目标夹角及所述第三目标夹角，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述目标位置；再根据所述目标位置和所述过渡位置，确定所述一级臂与水平面之间的第一过渡夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二过渡夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三过渡夹角，并根据所述第一过渡夹角、所述第二过渡夹角及所述第三过渡夹角，将所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；

在所述第二工况时，先根据所述当前位置和所述过渡位置，采用优化算法，确定所述一级臂与水平面之间的第一过渡夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二过渡夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三过渡夹角，并根据所述第一过渡夹角、所述第二过渡夹角及所述第三过渡夹角，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述过渡位置；再根据所述过渡位置和所述目标位置，确定所述一级臂与水平面之间的第一目标夹角、所述一级臂与所述二级臂之间的第二目标夹角以及所述二级臂与所述三级臂之间的第三目标夹角，并根据所述第一目标夹角、所述第二目标夹角及所述第三目标夹角，将所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

8.一种臂架的定位控制装置，其特征在于，包括：第一确定模块、第二确定模块、获取模块、控制模块和执行模块；

所述第一确定模块，用于确定所述臂架的当前操作为第一工况或第二工况；

所述第二确定模块，用于确定所述臂架末端的目标位置，并根据所述目标位置确定过渡位置；

所述获取模块，用于获取所述臂架末端的当前位置；

所述控制模块，与所述第一确定模块、所述第二确定模块、所述获取模块和所述执行模块连接，用于在所述第一工况时，先根据所述当前位置和所述目标位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述目标位置，再根据所述目标位置和所述过渡位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述目标位置移动至所述过渡位置；

在所述第二工况时，先根据所述当前位置和所述过渡位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述当前位置移动至所述过渡位置，再根据所述过渡位置和所述目标位置，控制所述执行模块，将所述臂架末端从所述过渡位置移动至所述目标位置。

9.根据权利要求8所述的定位控制装置，其特征在于，所述臂架包括与转台依次连接的一级臂、二级臂和三级臂；所述获取模块，包括：

回转编码器，用于获取所述转台的当前角度值；

第一角度传感器，用于获取所述一级臂与水平面之间的当前第一夹角；

第二角度传感器，用于获取所述一级臂与所述二级臂之间的当前第二夹角；

第三角度传感器，用于获取所述二级臂与所述三级臂之间的当前第三夹角。

10.一种消防车，包括底盘、设置在所述底盘上的转台、设置在所述转台上的臂架和设置在所述臂架末端的破拆装置；

其特征在于，所述消防车采用权利要求1-7任意一项所述的定位控制方法，或包括权利要求8-9任意一项所述的定位控制装置。