一种泵车的防倾覆安全控制方法、装置及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113608464A(43)申请公布日2021.11.05(21)申请号202110822204.3(22)申请日2021.07.21(71)申请人徐州徐工施维英机械有限公司地址221001江苏省徐州市徐州经济技术开发区桃山路29号(72)发明人万林林叶国徽曹希龙周菊张浩马传杰(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人张倩倩(51)Int.Cl.G05B19/042(2006.01)E04G21/04(2006.01)B60S9/02(2006.01)权利要求书4页说明书10页附图4页(54)发明名称一种泵车的防倾覆安全控制方法、装置及系统(57)摘要本发明公开一种泵车的防倾覆安全控制方法、装置及系统，属于工程机械控制技术领域，方法包括：获取泵车各支腿的开度、各支腿末端点至回转中心的距离和各支腿重心至回转中心的距离，计算各支腿的末端点坐标及支腿重心坐标；确定泵车作业的安全区域；获取各臂节的运动角度和各臂节重心至回转中心的距离，计算臂架重心坐标；获取底盘重心坐标，根据底盘重心坐标、支腿重心坐标和臂架重心坐标计算泵车重心坐标；确定安全系数、绝对安全区域和临界安全区域；判断泵车重心所在的区域，若在临界安全区域，按照限制模式控制规则控制臂架作业；其中装置和系统配套适应前述方法。本发明能根据泵车实时工作状态控制臂节动作，保证泵车始终在安全区域工作。CN113608464ACN113608464A权利要求书1/4页1.一种泵车的防倾覆安全控制方法，其特征在于，包括：获取泵车（20）各支腿的开度、各支腿末端点至回转中心（5）的距离和各支腿重心至回转中心（5）的距离，根据获取到的各支腿的开度、各支腿末端点至回转中心（5）的距离和各支腿重心至回转中心（5）的距离，计算各支腿的末端点坐标以及支腿重心坐标；根据各个支腿的末端点坐标，确定泵车作业的安全区域；获取臂架（10）各臂节的运动角度和各臂节重心至回转中心（5）的距离，根据各臂节的运动角度和各臂节重心至回转中心（5）的距离，计算臂架（10）重心坐标；获取底盘重心坐标，根据底盘重心坐标、支腿重心坐标和臂架（10）重心坐标计算泵车（20）重心坐标；确定安全系数，根据安全系数和安全区域，确定绝对安全区域和临界安全区域；判断泵车（20）重心所在的区域：若泵车（20）重心在绝对安全区域，控制泵车继续作业；若泵车（20）重心在临界安全区域，按照预设的限制模式控制规则控制臂架（10）作业。2.根据权利要求1所述泵车的防倾覆安全控制方法，其特征在于，所述支腿包括第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4），其四个末端点的坐标A（Xa，Ya，Za）、B（Xb，Yb，Zb）、C（Xc，Yc，Zc）和D（Xd，Yd，Zd）通过下式计算：Xa=La*cosθ1，Ya=La*cosλ1，Za=La*cosη1；Xb=Lb*cosθ2，Yb=Lb*cosλ2，Zb=Lb*cosη2；Xc=Lc*cosθ3，Yc=Lc*cosλ3，Zc=Lc*cosη3；Xd=Ld*cosθ4，Yd=Ld*cosλ4，Zd=Ld*cosη4；其中，La、Lb、Lc和Ld分别为第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4）的末端点至回转中心（5）的距离；θ1、θ2、θ3和θ4分别为第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4）的末端点与X轴的夹角；λ1、λ2、λ3和λ4分别为第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4）的末端点与Y轴的夹角；η1、η2、η3和η4分别为第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4）的末端点与Z轴的夹角。3.根据权利要求2所述泵车的防倾覆安全控制方法，其特征在于，支腿重心坐标T（Xt，Yt，Zt）通过下式计算：Gt*Xt=Ga*la*cosθ1+Gb*lb*cosθ2+Gc*lc*cosθ3+Gd*ld*cosθ4；Gt*Yt=Ga*la*cosλ1+Gb*lb*cosλ2+Gc*lc*cosλ3+Gd*ld*cosλ4；Gt*Zt=Ga*la*cosη1+Gb*lb*cosη2+Gc*lc*cosη3+Gd*ld*cosη4；其中Gt为支腿重量；Ga、Gb、Gc和Gd分别为第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4）的重量;其中，la、lb、lc和ld分别为第一支腿（1）、第二支腿（2）、第三支腿（3）和第四支腿（4）的重心至回转中心（5）的距离。4.根据权利要求1所述泵车的防倾覆安全控制方法，其特征在于，臂架重心坐标J（Xj，Yj，Zj）通过下式计算：Gj*Xj=G1*L1*cosβ1+G2*L2*cosβ2+