CN111764654B - 臂架控制系统、作业机械和臂架控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种臂架控制系统、作业机械和臂架控制方法，臂架控制系统用于可行驶的作业机械，包括：臂架本体、控制单元和判断单元，臂架本体设有不少于一节的臂架，控制单元适于控制臂架本体的收回，判断单元与控制单元连接；其中，控制单元适于控制臂架本体收回至预设位置，判断单元适于判断作业机械在臂架本体收回至预设位置后的行驶安全参数是否达到阈值，控制单元适于根据判断单元的判断结果控制臂架本体直接收回或调整后收回。本发明基于作业机械整车的重心，考虑整车制造装配误差以及施工后作业机械油箱水箱液位变化，计算简单，保障了作业机械的安全。

Description

臂架控制系统、作业机械和臂架控制方法

技术领域

本发明涉及作业机械的技术领域，具体而言，涉及一种臂架控制系统、作业机械和臂架控制方法。

背景技术

混凝土泵车在现代化工程工地施工中应用广泛，施工时，混凝土泵车开到一定位置，将前后支腿伸展开后，伸展臂架进行混凝土浇筑，同时臂架需根据各种工作环境切换不同位置姿态，完成施工，在工作过程中，车辆整体的重心会随着车辆本身的制造装配误差、油箱水箱内液位变化、臂架支腿的位置姿态变化等各种因素而不断变化，当车辆施工完成后，车辆行驶极易发生倾覆危险。

发明内容

本发明旨在解决上述技术问题的至少之一。

为此，本发明的第一目的在于提供一种臂架控制系统。

本发明的第二目的在于提供一种作业机械。

本发明的第三目的在于提供一种作业机械的臂架控制方法。

为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种臂架控制系统，用于可行驶的作业机械，包括：臂架本体、控制单元和判断单元，臂架本体设有不少于一节的臂架，控制单元适于控制臂架本体的收回，判断单元与控制单元连接；其中，控制单元适于控制臂架本体收回至预设位置，判断单元适于判断作业机械在臂架本体收回至预设位置后的行驶安全参数是否达到阈值，控制单元适于根据判断单元的判断结果控制臂架本体直接收回或调整后收回。

作业机械施工时，臂架、支腿和作业机械的重心均会改变，作业机械油箱水箱液位也存在变化，作业机械的整车制造装配存在误差，所以，在作业机械完成施工后，控制单元控制臂架收回至预设位置，判断单元判断作业机械在臂架本体收回至预设位置后的行驶安全参数是否达到阈值，控制单元根据判断单元的判断结果控制臂架本体直接收回或调整后收回，臂架本体收回后，作业机械驶离施工现场，本实施例基于作业机械整车的重心，考虑整车制造装配误差以及施工后作业机械油箱水箱液位变化，计算简单，保障了作业机械的安全，有效防止作业机械的侧翻等问题。

另外，本发明上述实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，臂架控制系统还包括：执行单元，执行单元与控制单元连接，适于驱动臂架本体的收回；其中，控制单元控制执行单元以驱动臂架本体收回至预设位置，预设位置为作业机械在臂架本体收回后的第一平衡位置，控制单元在行驶安全参数达到阈值时，控制执行单元以驱动臂架本体收回落下，控制单元在行驶安全参数小于阈值时，控制执行单元以驱动臂架本体调整至第二平衡位置，并在行驶安全参数达到阈值时，控制单元控制执行单元以驱动臂架本体收回落下。

当行驶安全参数小于阈值，即作业机械为偏心状态，控制单元控制臂架调整至第二平衡位置，当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，控制单元控制臂架本体收回落下，在作业机械施工完成后，先将臂架本体放置于预设位置，再对作业机械的行驶安全参数进行判断，进一步确定臂架的摆放位置，本实施例通过两次控制臂架的位置，分步的将作业机械调整为行驶安全参数，调整过程保证了作业机械的安全与稳定，降低工程车辆倾倒的风险，使得作业机械的安全更加有保障。

上述任一技术方案中，臂架本体包括多节可折叠臂架，臂架控制系统还包括：第一获取单元，第一获取单元包括回转编码器和角度传感器；其中，回转编码器采集臂架本体的回转角度，角度传感器采集多节可折叠臂架的收回角度，预设位置的位置信息包括回转角度以及多节可折叠臂架的收回角度。

作业机械设有回转编码器和角度传感器，在作业机械位于水平面时，获取预设位置的位置信息，预设位置为作业机械在臂架本体收回后的第一平衡位置，因为预设位置为预先获取的数据，再作业机械施工完成后，直接按照预设位置数据对臂架进行摆放，无需进行计算，使得控制更加简单，响应更加迅速。

上述任一技术方案中，臂架控制系统还包括：第二获取单元和计算单元，第二获取单元包括电子水平仪适于获取作业机械的整车偏移数据；计算单元适于计算第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数；其中，计算单元根据第二获取单元的数据，计算作业机械在第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数。

作业机械设有电子水平仪，电子水平仪可以实时获取作业机械的车辆状况，包括整车偏移数据，计算单元根据整车偏移数据，计算作业机械在第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数。

上述任一技术方案中，执行单元包括臂架多路阀、臂架油缸、回转多路阀和/或回转马达，控制单元用于根据行驶安全参数控制臂架本体调整后收回：其中，计算单元根据第一获取单元及第二获取单元的数据，计算作业机械在第二平衡位置时，臂架本体的回转角度和/或多节可折叠臂架的收回角度，控制单元根据第二平衡位置的位置信息，控制臂架多路阀和臂架油缸，驱动多节可折叠臂架调整至处于第二平衡位置时的收回角度，并控制回转多路阀和回转马达，驱动臂架本体回转至处于第二平衡位置时的回转角度。

控制单元通过臂架多路阀、臂架油缸、回转多路阀、回转马达共同协作，控制臂架调整至第二平衡位置，计算单元计算作业机械的行驶安全参数，通过行驶安全参数，再实时通过臂架多路阀、臂架油缸、回转多路阀、回转马达对臂架本体进行调整，形成闭环控制，更加准确可靠。

为实现本发明的第二目的，本发明的实施例提供了一种作业机械，包括可行驶的汽车底盘和本发明任一实施例的臂架控制系统；其中，臂架控制系统设置于汽车底盘上。

本发明实施例提供的作业机械包括如本发明任一实施例的臂架控制系统，因而其具有如本发明任一实施例的臂架控制系统的全部有益效果，在此不再赘述。

为实现本发明的第三目的，本发明的实施例提供了一种作业机械的臂架控制方法，用于具有臂架本体的作业机械，包括：控制臂架本体收回至预设位置；获取作业机械的行驶安全参数；当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，控制臂架本体直接收回落下；当作业机械的行驶安全参数小于阈值时，控制臂架本体调整位置至作业机械的行驶安全参数达到阈值，再控制臂架本体收回落下。

作业机械施工时，臂架、支腿和作业机械的重心均会改变，作业机械油箱水箱液位也存在变化，作业机械的整车制造装配存在误差，所以，在作业机械完成施工后，控制臂架收回，并将臂架调整至预设位置，判断作业机械的行驶安全参数是否达到阈值，当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，控制臂架本体直接收回落下，当作业机械的行驶安全参数小于阈值时，即作业机械为偏心状态，控制臂架调整至第二平衡位置，当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，控制臂架本体完全收回落下，作业机械驶离施工现场。

另外，本发明上述实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：

上述技术方案中，控制臂架本体收回至预设位置，包括：获取预设位置的位置信息，包括预设位置的回转角度、以及预设位置的多节可折叠臂架的收回角度；控制臂架本体收回至预设位置，预设位置为作业机械在臂架本体收回后的第一平衡位置。

在作业机械位于水平面时，获取预设位置的位置信息，在作业机械施工完成后，先将臂架本体放置于预设位置，再对作业机械的状态进行判断，进一步确定臂架的摆放位置，通过分布的操作，降低工程车辆倾倒的风险，使得车辆更加安全，并且，因为预设位置为预先获取的数据，再作业机械施工完成后，直接按照预设位置数据对臂架进行摆放，无需进行计算，使得控制方法更加简单，响应更加迅速。

上述任一技术方案中，控制臂架本体调整位置至作业机械的行驶安全参数达到阈值，包括：获取第二平衡位置的位置信息，包括第二平衡位置的回转角度、以及第二平衡位置的多节可折叠臂架的收回角度；控制臂架本体调整至第二平衡位置；获取作业机械的行驶安全参数；当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，再控制臂架本体收回落下。

当作业机械施工完成后，在预设位置的行驶安全参小于阈值时，对臂架本体进行再次调整，保障作业机械的安全与稳定，降低工程车辆倾倒的风险，使得作业机械的安全更加有保障。

上述任一技术方案中，获取作业机械的行驶安全参数，包括：获取作业机械的整车偏移数据；计算第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数。

根据作业机械内设置电子水平仪的整车平稳状态数据，获取第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数，数据获取便捷，计算过程简单。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本发明相关技术的防倾翻控制方法流程图；

图2为本发明一个实施例的臂架控制系统结构示意图一；

图3为本发明一个实施例的臂架控制系统结构示意图二；

图4为本发明一个实施例的第一获取单元结构示意图；

图5为本发明一个实施例的第二获取单元结构示意图；

图6为本发明一个实施例的执行单元结构示意图；

图7为本发明一个实施例的作业机械结构示意图；

图8为本发明一个实施例的作业机械的臂架控制方法流程图；

图9为本发明一个实施例的控制臂架本体收回至预设位置方法流程图；

图10为本发明一个实施例的控制臂架本体调整位置至作业机械的行驶安全参数达到阈值方法流程图；

图11为本发明一个实施例的获取作业机械的行驶安全参数方法流程图；

图12为本发明一个实施例的结构示意图；

图13为本发明一个实施例的方法流程图。

其中，图1至图8中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

100：臂架控制系统，110：臂架本体，120：控制单元，130：判断单元，140：第一获取单元，142：回转编码器，144：角度传感器，150：第二获取单元，152：电子水平仪，160：计算单元，170：执行单元，172：臂架多路阀，174：臂架油缸，176：回转多路阀，178：回转马达，200：作业机械，210：汽车底盘。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面图1至图13附图描述本发明一些实施例的臂架控制系统100、作业机械200和臂架控制方法。

相关技术一般是通过获取臂架夹角或支腿反力等参数，在车辆工作过程中对车辆整车或底盘或臂架部分的重心进行监控，实时保障车辆的稳定性，但其缺点在于未考虑车辆实际工作过程中的各类因素，仅单独考虑臂架等部件的重心变化，而未考虑车辆油箱水箱液位变化、整车制造装配误差等因素所带来的重心偏差，并且未考虑到车辆工作完成后驶出施工现场的安全性。

相关技术的作业机械的防倾翻控制方法、装置及该作业机械，控制方法，包括：

步骤S110，获取工程机械的各节臂架的臂架参考夹角值；

步骤S120，建立整车安全系数与臂架参考夹角值的函数关系；

步骤S130，获取整车安全系数对当前动作的臂架的臂架参考夹角值求偏导数而得到的偏导数值；

其中，整车安全系数用于表示整车防倾翻的稳定性。

步骤S140，基于偏导数值以及当前动作的臂架的臂架参考夹角值受动作影响而产生的变化趋势，确定是否限制该臂架的动作。

采用图1中的控制方法，存在以下缺点：

(1)虽然能够实时规划出臂架的安全工作动作，但系统响应时间还需斟酌，整车安全系数对于臂架参考夹角指的偏导数值计算量十分庞大，需计算偏导并根据整车安全系数进行臂架轨迹规划，系统响应时间较慢；

(2)仅考虑了施工过程中臂架的安全轨迹规划，但未考虑车辆工作完成后由于整车重心所影响的行驶安全性。

综上，本实施例的目的在于解决以下问题的至少之一：

(1)混凝土泵车工作完成后的车辆稳定性控制；

(2)混凝土泵车整车重心作为参考而不是仅考虑臂架重心。

实施例1：

如图2所示，本实施例提供一种臂架控制系统100，用于可行驶的作业机械200，包括：臂架本体110、控制单元120和判断单元130，臂架本体110设有不少于一节的臂架，控制单元120适于控制臂架本体110的收回，判断单元130与控制单元120连接；其中，控制单元120适于控制臂架本体110收回至预设位置，判断单元130适于判断作业机械200在臂架本体110收回至预设位置后的行驶安全参数是否达到阈值，控制单元120适于根据判断单元130的判断结果控制臂架本体110直接收回或调整后收回。

具体的，本实施例是为了保证设备的行驶安全，避免臂架收回后作业机械200重心造成较大偏离，其中，臂架本体110收回包括，臂架本体110整体的转动，各节臂架之间的转动、伸缩等。

作业机械200施工时，臂架、支腿和作业机械200的重心均会改变，作业机械200油箱水箱液位也存在变化，作业机械200的整车制造装配存在误差，所以，在作业机械200完成施工后，控制单元120控制臂架收回至预设位置，判断单元130判断作业机械200在臂架本体110收回至预设位置后的行驶安全参数是否达到阈值，控制单元120根据判断单元130的判断结果控制臂架本体110直接收回或调整后收回，臂架本体110收回后，作业机械200驶离施工现场，本实施例基于作业机械200整车的重心，考虑整车制造装配误差以及施工后作业机械200油箱水箱液位变化，计算简单，保障了作业机械200的安全，有效防止作业机械200的侧翻等问题。

实施例2：

如图3所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

臂架控制系统100还包括：执行单元170，执行单元170与控制单元120连接，适于驱动臂架本体110的收回；其中，控制单元120控制执行单元170以驱动臂架本体110收回至预设位置，预设位置为作业机械200在臂架本体110收回后的第一平衡位置，控制单元120在行驶安全参数达到阈值时，控制执行单元170以驱动臂架本体110收回落下，控制单元120在行驶安全参数小于阈值时，控制执行单元170以驱动臂架本体110调整至第二平衡位置，并在行驶安全参数达到阈值时，控制单元120控制执行单元170以驱动臂架本体110收回落下。

当行驶安全参数小于阈值，即作业机械200为偏心状态，控制单元120控制臂架调整至第二平衡位置，当作业机械200的行驶安全参数达到阈值时，控制单元120控制臂架本体110收回落下，在作业机械200施工完成后，先将臂架本体110放置于预设位置，再对作业机械200的行驶安全参数进行判断，进一步确定臂架的摆放位置，本实施例通过两次控制臂架的位置，分步的将作业机械200调整为行驶安全参数，调整过程保证了作业机械200的安全与稳定，降低工程车辆倾倒的风险，使得作业机械200的安全更加有保障。

行驶安全参数为作业机械200的平衡程度的百分比，阈值为自行设置的平衡程度百分比，作业机械200完全平衡时，行驶安全参数为100％，80％平衡时，行驶安全参数为80％，举例而言，如果阈值根据实际需求设置为90％，则具体为：控制单元120控制执行单元170以驱动臂架本体110收回至预设位置，控制单元120在行驶安全参数达到90％时，控制执行单元170以驱动臂架本体110收回落下，控制单元120在行驶安全参数小于90％时，控制执行单元170以驱动臂架本体110调整至第二平衡位置，并在行驶安全参数达到90％时，控制单元120控制执行单元170以驱动臂架本体110收回落下。

实施例3：

如图3和图4所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

臂架本体110包括多节可折叠臂架，臂架控制系统100还包括：第一获取单元140，第一获取单元140包括回转编码器142和角度传感器144；其中，回转编码器142采集臂架本体110的回转角度，角度传感器144采集多节可折叠臂架的收回角度，预设位置的位置信息包括回转角度、以及多节可折叠臂架的收回角度。

作业机械200设有回转编码器142和角度传感器144，在作业机械200位于水平面时，获取预设位置的位置信息，预设位置为作业机械200在臂架本体110收回后的第一平衡位置，因为预设位置为预先获取的数据，再作业机械200施工完成后，直接按照预设位置数据对臂架进行摆放，无需进行计算，使得控制更加简单，响应更加迅速。

实施例4：

如图3和图5所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

臂架控制系统100还包括：第二获取单元150和计算单元160，第二获取单元150包括电子水平仪152适于获取作业机械200的整车偏移数据；计算单元160适于计算第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数；其中，计算单元160根据第二获取单元150的数据，计算作业机械200在第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数。

作业机械200设有电子水平仪152，电子水平仪152可以实时获取作业机械200的车辆状况，包括整车偏移数据，计算单元160根据整车偏移数据，计算作业机械200在第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数。

实施例5：

如图6所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

执行单元170包括臂架多路阀172、臂架油缸174、回转多路阀176和/或回转马达178，控制单元120用于根据行驶安全参数控制臂架本体110调整后收回：其中，计算单元160根据第一获取单元140及第二获取单元150的数据，计算作业机械200在第二平衡位置时，臂架本体110的回转角度和/或多节可折叠臂架的收回角度，控制单元120根据第二平衡位置的位置信息，控制臂架多路阀172和臂架油缸174，驱动多节可折叠臂架调整至处于第二平衡位置时的收回角度，并控制回转多路阀176和回转马达178，驱动臂架本体110回转至处于第二平衡位置时的回转角度。

举例而言，臂架多路阀172连接臂架油缸174，臂架油缸174连接臂架本体110，回转多路阀176连接回转马达178，回转马达178连接臂架本体110。

控制单元120通过臂架多路阀172、臂架油缸174、回转多路阀176、回转马达178共同协作，控制臂架调整至第二平衡位置，计算单元160计算作业机械200的行驶安全参数，通过行驶安全参数，再实时通过臂架多路阀172、臂架油缸174、回转多路阀176、回转马达178对臂架本体110进行调整，形成闭环控制，更加准确可靠。

实施例6：

如图7所示，本实施例提供了一种作业机械200，包括可行驶的汽车底盘210和本发明任一实施例的臂架控制系统100；其中，臂架控制系统100设置于汽车底盘210上。

作业机械200包括汽车底盘210和臂架控制系统100，还可以包括驾驶系统以及车体结构，通过驾驶系统以及车体结构，使得汽车底盘210能够行驶。

实施例7：

如图8所示，本实施例提供了一种作业机械的臂架控制方法，用于具有臂架本体110的作业机械200，包括：

步骤S202，控制臂架本体收回至预设位置；

步骤S204，获取作业机械的行驶安全参数；

步骤S206，当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，控制臂架本体直接收回落下；

步骤S208，当作业机械的行驶安全参数小于阈值时，控制臂架本体调整位置至作业机械的行驶安全参数达到阈值，再控制臂架本体收回落下。

作业机械200施工时，臂架、支腿和作业机械200的重心均会改变，作业机械200油箱水箱液位也存在变化，作业机械200的整车制造装配存在误差，所以，在作业机械200完成施工后，控制臂架收回，并将臂架调整至预设位置，判断作业机械200的行驶安全参数是否达到阈值，当作业机械200的行驶安全参数达到阈值时，控制臂架本体110直接收回落下，当作业机械200的行驶安全参数小于阈值时，即作业机械200为偏心状态，控制臂架调整至第二平衡位置，当作业机械200的行驶安全参数达到阈值时，控制臂架本体110完全收回落下，作业机械200驶离施工现场。

本实施例基于作业机械200整车的重心，考虑整车制造装配误差以及施工后作业机械200油箱水箱液位变化，判断是否为行驶安全参数，并且，控制方法简单可行，不需要大量复杂计算。

实施例8：

如图9所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

控制臂架本体收回至预设位置，包括：

步骤S302，获取预设位置的位置信息，包括预设位置的回转角度以及预设位置的多节可折叠臂架的收回角度；

步骤S304，控制臂架本体收回至预设位置，预设位置为作业机械在臂架本体收回后的第一平衡位置。

在作业机械200位于水平面时，获取预设位置的位置信息，在作业机械200施工完成后，先将臂架本体110放置于预设位置，再对作业机械200的状态进行判断，进一步确定臂架的摆放位置，通过分布的操作，降低工程车辆倾倒的风险，使得车辆更加安全，并且，因为预设位置为预先获取的数据，再作业机械200施工完成后，直接按照预设位置数据对臂架进行摆放，无需进行计算，使得控制方法更加简单，响应更加迅速。

实施例9：

如图10所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

控制臂架本体调整位置至作业机械的行驶安全参数达到阈值，包括：

步骤S402，获取第二平衡位置的位置信息，包括第二平衡位置的回转角度以及第二平衡位置的多节可折叠臂架的收回角度；

步骤S404，控制臂架本体调整至第二平衡位置；

步骤S406，获取作业机械的行驶安全参数；

步骤S408，当作业机械的行驶安全参数达到阈值时，再控制臂架本体收回落下。

当作业机械200施工完成后，在预设位置的行驶安全参小于阈值时，对臂架本体110进行再次调整，保障作业机械200的安全与稳定，降低工程车辆倾倒的风险，使得作业机械200的安全更加有保障。

实施例10：

如图11所示，除上述实施例的技术特征以外，本实施例进一步地包括了以下技术特征。

获取作业机械的行驶安全参数，包括：

步骤S502，获取作业机械的整车偏移数据；

步骤S504，计算第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数。

根据作业机械200内设置电子水平仪152的整车平稳状态数据，获取第一平衡位置和/或第二平衡位置的行驶安全参数，数据获取便捷，计算过程简单。

具体实施例

一般混凝土泵车臂架重量与底盘重量相当，且布置于整车上方，其展开收回对整车重心起到绝大部分的影响，因此本实施例设计一种混凝土泵车的臂架控制系统100，并结合车辆平衡检测系统，当车辆驶出施工现场前，控制臂架收回落下放置在合适位置，使整车行驶更加安全平稳。

如图12所示，本实施例提供了一种臂架控制系统100，设有上装PLC可编程序控制器，作业机械200的车辆平衡检测系统设有中央PLC。

预先将臂架初始平衡位置坐标数据导入至臂架控制系统100中，即臂架摆放的初始平衡位置预设位置，再通过臂架控制系统100与车辆平衡检测系统通信协同工作，臂架控制系统100接收到实际车辆的平衡状况，进一步调整臂架摆放位置使得车辆更加安全。

臂架对中放置位置坐标是在车辆平稳放置于水平地面上时，能保持车辆前后左右均平稳的回转角度、多节可折叠臂架的收回角度，可通过回转编码器142、角度传感器144记录于臂架控制系统100中。

车辆平衡检测系统利用电子水平仪152，能够实时地读取整车是否水平，以及整车各方向的倾斜角度，进而与整车平衡安全系数进行比较，进行整车平稳性评价，中央PLC判别车辆是否平稳，整车不稳定时，输出信号，将数据反馈至臂架控制系统100中，由臂架控制系统100发送执行“臂架位置调整”的命令；

上装PLC收到中央PLC传输来的信号，将立即根据电子水平仪152偏移数据，计算出臂架最优的静态摆放水平、竖直角度，并立即发送执行“臂架位置调整”的命令，控制回转多路阀176和臂架多路阀172以及相应的臂架油缸174和回转马达178，按计算所得臂架最优静态摆放角度执行到位。这一过程中，回转编码器142、角度传感器144实时监测数据反馈至上装PLC中，实现闭环控制，更加准确可靠，上装PLC能够自动调节车辆稳定性，调整臂架位置借助回转编码器142、臂架油缸174和角度传感器144等零部件，共同完成调平任务。

如图12所示，可将保障车辆行驶安全性的工作原理划分如下几个阶段：

(1)准备阶段：混凝土泵车完成施工后，操作手将臂架收回至初始平衡位置，并将支腿收回，准备驶离施工现场。

(2)检测阶段：中央PLC利用当前电子水平仪152中的整车平稳状态数据与车辆平稳安全性系数，判别整车是否能够平稳安全行驶，如不足够安全，则将电子水平仪152中整车偏移数据输入至上装PLC中，反之则可将臂架完全收回，支腿收回，直接驶离施工地。

(3)调平阶段：上装PLC收到中央PLC传输来的信号，将立即根据电子水平仪152偏移数据，计算出臂架最优的静态摆放水平、竖直角度，并立即控制回转多路阀176和臂架多路阀172以及相应的臂架油缸174和回转马达178，按计算所得臂架最优静态摆放角度执行到位。这一过程中，回转编码器142、角度传感器144实时监测数据反馈至上装PLC中，实现闭环控制，更加准确可靠。

基于臂架摆放位置控制系统的臂架控制方法，如图13所示，包括以下步骤：

步骤S602，混凝土泵车完成施工；

步骤S604，臂架折叠收回，回转支承回转至初始位置，此时，臂架未完全落下；

步骤S606，判定行驶安全参数是否达到阈值；

车辆平衡检测系统判别整车是否处于较水平状态；

步骤S608，臂架控制系统对臂架位置进行调整；

当行驶安全参数小于阈值，车辆为偏心状态，臂架控制系统对臂架位置进行调整，使得车辆的行驶安全参数达到阈值；

步骤S610，臂架完全落下，支腿收回；

当行驶安全参数达到阈值，车辆为行驶安全状态，臂架完全落下，支腿收回；

步骤S612，车辆安全平稳行驶。

综上，本发明实施例的有益效果为：

1.不仅考虑臂架重心的影响，也考虑到其它因素如整车制造装配误差、油箱水箱液位变化造成的整车重心的偏移。

2.控制简单方便，系统运算执行效率高，能够解决混凝土泵车工作完成后，车辆各部分重心变化因素造成的安全隐患。

3.通过控制臂架，保持完成施工作业后混凝土泵车的稳定性，更加安全地驶离施工地。

在本发明中，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种臂架控制系统(100)，用于可行驶的作业机械(200)，其特征在于，包括：

臂架本体(110)，设有不少于一节的臂架；

控制单元(120)，适于控制所述臂架本体(110)的收回；

判断单元(130)，与所述控制单元(120)连接；

其中，所述控制单元(120)适于控制所述臂架本体(110)收回至预设位置，所述判断单元(130)适于判断所述作业机械(200)在所述臂架本体(110)收回至所述预设位置后的行驶安全参数是否达到阈值，所述控制单元(120)适于根据所述判断单元(130)的判断结果控制所述臂架本体(110)直接收回或调整后收回；

所述预设位置为所述作业机械(200)在所述臂架本体(110)收回后的第一平衡位置。

2.根据权利要求1所述的臂架控制系统(100)，其特征在于，还包括：

执行单元(170)，与所述控制单元(120)连接，适于驱动所述臂架本体(110)的收回；

其中，所述控制单元(120)控制所述执行单元(170)以驱动所述臂架本体(110)收回至所述预设位置，所述预设位置为所述作业机械(200)在所述臂架本体(110)收回后的第一平衡位置，所述控制单元(120)在所述行驶安全参数达到所述阈值时，控制所述执行单元(170)以驱动所述臂架本体(110)收回落下，所述控制单元(120)在所述行驶安全参数小于所述阈值时，控制所述执行单元(170)以驱动所述臂架本体(110)调整至第二平衡位置，并在所述行驶安全参数达到所述阈值时，所述控制单元(120)控制所述执行单元(170)以驱动所述臂架本体(110)收回落下。

3.根据权利要求2所述的臂架控制系统(100)，其特征在于，所述臂架本体(110)包括多节可折叠臂架，所述臂架控制系统(100)还包括：

第一获取单元(140)，包括回转编码器(142)和角度传感器(144)；

其中，所述回转编码器(142)采集所述臂架本体(110)的回转角度，所述角度传感器(144)采集所述多节可折叠臂架的收回角度，所述预设位置的位置信息包括回转角度以及多节可折叠臂架的收回角度。

4.根据权利要求3所述的臂架控制系统(100)，其特征在于，还包括：

第二获取单元(150)，包括电子水平仪(152)，适于获取所述作业机械(200)的整车偏移数据；

计算单元(160)，适于计算所述第一平衡位置和/或所述第二平衡位置的所述行驶安全参数；

其中，所述计算单元(160)根据所述第二获取单元(150)的数据，计算所述作业机械(200)在所述第一平衡位置和/或所述第二平衡位置的行驶安全参数。

5.根据权利要求4所述的臂架控制系统(100)，其特征在于，所述执行单元(170)包括臂架多路阀(172)、臂架油缸(174)、回转多路阀(176)和/或回转马达(178)，所述控制单元(120)用于根据所述行驶安全参数控制所述臂架本体(110)调整后收回；

其中，所述计算单元(160)根据所述第一获取单元(140)及第二获取单元(150)的数据，计算所述作业机械(200)在第二平衡位置时，所述臂架本体(110)的回转角度和/或所述多节可折叠臂架的收回角度，所述控制单元(120)根据所述第二平衡位置的位置信息，控制所述臂架多路阀(172)和所述臂架油缸(174)，驱动所述多节可折叠臂架调整至处于所述第二平衡位置时的收回角度，并控制所述回转多路阀(176)和所述回转马达(178)，驱动所述臂架本体(110)回转至处于所述第二平衡位置时的回转角度。

6.一种作业机械(200)，包括可行驶的汽车底盘(210)，其特征在于，还包括：

如权利要求1至5中任一项所述的臂架控制系统(100)；

其中，所述臂架控制系统(100)设置于所述汽车底盘(210)上。

7.一种作业机械的臂架控制方法，用于具有臂架本体(110)的作业机械(200)，其特征在于，包括：

控制臂架本体收回至预设位置；

获取所述作业机械的行驶安全参数；

当所述作业机械的所述行驶安全参数达到阈值时，控制所述臂架本体直接收回落下；

当所述作业机械的所述行驶安全参数小于所述阈值时，控制所述臂架本体调整位置至所述作业机械的所述行驶安全参数达到所述阈值，再控制所述臂架本体收回落下；

所述预设位置为所述作业机械(200)在所述臂架本体(110)收回后的第一平衡位置。

8.根据权利要求7所述的作业机械的臂架控制方法，其特征在于，所述控制臂架本体收回至预设位置，包括：

获取预设位置的位置信息，包括预设位置的回转角度、以及预设位置的多节可折叠臂架的收回角度；

控制所述臂架本体收回至预设位置，所述预设位置为所述作业机械在所述臂架本体收回后的第一平衡位置。

9.根据权利要求8所述的作业机械的臂架控制方法，其特征在于，所述控制所述臂架本体调整位置至所述作业机械的所述行驶安全参数达到所述阈值，包括：

获取第二平衡位置的位置信息，包括第二平衡位置的回转角度、以及第二平衡位置的多节可折叠臂架的收回角度；

控制所述臂架本体调整至第二平衡位置；

获取所述作业机械的行驶安全参数；

当所述作业机械的所述行驶安全参数达到阈值时，再控制所述臂架本体收回落下。

10.根据权利要求9所述的作业机械的臂架控制方法，其特征在于，所述获取所述作业机械的行驶安全参数，包括：

获取所述作业机械的整车偏移数据；

计算所述第一平衡位置和/或所述第二平衡位置的所述行驶安全参数。

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