本發(fā)明主要涉及工程機械領(lǐng)域，具體地說，涉及一種臂架移動控制方法、移動控制裝置，以及設(shè)置有該臂架移動控制裝置的混凝土泵車。

背景技術(shù)：
近年來，工程機械飛速發(fā)展，其自動化、智能化水平越來越高，如混凝土泵車、濕噴機、布料桿等，能實現(xiàn)自動澆筑立柱、橫梁等。現(xiàn)有技術(shù)的混凝土泵車智能臂架是通過檢測單元檢測混凝土泵車臂架傾角、油缸壓力及臂架末端位置來控制實現(xiàn)其沿垂直方向或縱向水平方向的移動，并通過程序控制其規(guī)劃路徑在機械運行的安全范圍內(nèi)運動，安全可靠性較高。然而，現(xiàn)有技術(shù)的智能臂架也存在一些不足，主要是路徑規(guī)劃模塊中X、Y、Z軸固定，智能臂架移動方向必須和泵車底盤中心線在坐標(biāo)系內(nèi)垂直或平行。而實際工作過程中，因為場地限制和實際施工要求等因素，需要連續(xù)澆筑的位置和底盤中心線往往成一定的夾角。在不移動底盤的前提下，現(xiàn)有技術(shù)無法滿足操作者在底盤中心線的非垂直或非平行方位上進行連續(xù)澆筑的要求。隨著我國國民經(jīng)濟建設(shè)的快速發(fā)展，各種大型工程的加速建設(shè)，施工現(xiàn)場對混凝土泵車、濕噴機等工程機械的需求日益增多，對其性能的要求也越來越高。因此，如何提供一種可實現(xiàn)任意位置連續(xù)直線澆注和移動的臂架系統(tǒng)，以滿足用戶對工程機械日益增多的需求，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種臂架移動控制方法和裝置，通過該移動控制方法和裝置可以使得工程機械的臂架能在水平面任意方向移動，克服了現(xiàn)有技術(shù)臂架移動方位限制性大的不足。本發(fā)明的臂架移動控制方法，用于控制臂架末端在水平面上任意方向的直線移動，包括：步驟101：確定在水平面的基準(zhǔn)線；步驟102：確定臂架末端的移動方向與所述基準(zhǔn)線的夾角；步驟103：根據(jù)所述夾角和臂架當(dāng)前位置，計算臂架所需要的動作參數(shù)；步驟104：根據(jù)所述動作參數(shù)控制臂架的末端位置。進一步地，所述步驟101中，以臂架所在的豎直平面垂直的方向為基準(zhǔn)線，或者以臂架所在的豎直平面平行的水平方向為基準(zhǔn)線。本發(fā)明的臂架移動控制裝置，用于控制臂架末端在水平面上任意方向的直線移動，包括角度輸出單元和處理器，其中：所述角度輸出單元用于將臂架末端的移動方向與在水平面的基準(zhǔn)線的夾角輸出至處理器；所述處理器連接所述角度輸出單元，用于計算臂架所需要的動作參數(shù)，并根據(jù)所述動作參數(shù)控制臂架的末端位置。進一步地，所述角度輸出單元包括方向旋鈕和旋轉(zhuǎn)編碼器，所述方向旋鈕與所述旋轉(zhuǎn)編碼器連接，所述方向旋鈕可轉(zhuǎn)動至基準(zhǔn)線方向和臂架末端的移動方向，所述旋轉(zhuǎn)編碼器檢測的角度信號輸出至所述處理器。進一步地，在所述方向旋鈕的表面上設(shè)置有方向標(biāo)識。進一步地，所述角度輸出單元還包括確認(rèn)按鈕，所述確認(rèn)按鈕連接所述處理器，所述確認(rèn)按鈕動作時，所述處理器確認(rèn)并記錄接收到的角度信息。進一步地，所述角度輸出單元還包括殼體和安裝帶，所述方向旋鈕和旋轉(zhuǎn)編碼器設(shè)置于所述殼體上，所述安裝帶連接于所述殼體上，用于將所述殼體安裝于臂架末端。進一步地，所述旋轉(zhuǎn)編碼器和所述處理器之間通過總線通信連接。進一步地，所述角度輸出單元為數(shù)字按鍵，用于手動輸入臂架末端的移動方向與基準(zhǔn)線的夾角。本發(fā)明的另一方面，還提供一種混凝土泵車，包括可移動的臂架，并且設(shè)置有前述任一項的臂架移動控制裝置。本發(fā)明的臂架移動控制方法及裝置，首先確定臂架末端的移動方向與基準(zhǔn)線的夾角，根據(jù)該夾角及臂架當(dāng)前位置，可計算臂架所需要的動作參數(shù)，從而可以實現(xiàn)臂架末端在水平面上任意方向的移動，大大提高了工程機械的工作能力和作業(yè)范圍，可以適用于場地受限制的施工環(huán)境，并可以滿足多樣化的實際施工要求。此外，在進一步的技術(shù)方案中，通過簡單的外部附加件作為角度輸出單元，操作時操作人員只需要將方向旋鈕分別對準(zhǔn)基準(zhǔn)線和移動方向，即可以修正智能臂架內(nèi)固有坐標(biāo)，使處理器獲取移動方向信息，并通過計算完成相應(yīng)的移動控制。整個過程操作簡單，易于實施，智能化程度高，降低了操作人員的勞動強度，提高了作業(yè)效率。附圖說明構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：圖1是本發(fā)明一實施例的臂架移動控制方法的流程圖；圖2是本發(fā)明一實施例的混凝土泵車在作業(yè)時的方位圖；圖3是本發(fā)明一實施例的臂架移動控制裝置的原理圖；圖4是本發(fā)明一實施例的角度輸出單元的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記說明：1處理器2方向旋鈕21方向標(biāo)識3旋轉(zhuǎn)編碼器4確認(rèn)按鈕5殼體6安裝帶7總線具體實施方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。圖1所示是本發(fā)明一實施例的臂架移動控制方法的流程圖。該實施例的臂架移動控制方法用于控制臂架末端在水平面上任意方向的直線移動。在豎直方向上，臂架末端的移動方向與底盤中心線垂直，可通過現(xiàn)有技術(shù)中的智能臂架技術(shù)實現(xiàn)垂直走直線的動作。該實施例的臂架移動控制方法可用于如混凝土泵車、濕噴機、布料桿等工程機械中。該類工程機械的臂架一般由多個節(jié)臂組成，各節(jié)臂通過變幅油缸的伸縮調(diào)整其俯仰角，進而實現(xiàn)不同的延展長度。此外，該類工程機械一般還包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)，臂架設(shè)置于回轉(zhuǎn)機構(gòu)上，可實現(xiàn)水平面上的回轉(zhuǎn)。該實施例的臂架移動控制方法包括以下步驟：步驟101：確定在水平面的基準(zhǔn)線；所述步驟101中的基準(zhǔn)線可以根據(jù)工程機械的結(jié)構(gòu)選擇確定，優(yōu)選地，對于泵車而言，可以以底盤的中心線方向為基準(zhǔn)線，也可以以與底盤豎直的中心平面垂直的方向為基準(zhǔn)線，此外，對于泵車或布料桿等工程機械，還可以根據(jù)臂架或支腿的方位選擇確定基準(zhǔn)線，如以臂架所在的豎直平面垂直的方向為基準(zhǔn)線(即臂架當(dāng)前位置所在的豎直平面的法線方向)，或者以臂架所在的豎直平面平行的水平方向為基準(zhǔn)線，均可以實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。步驟102：確定臂架末端的移動方向與所述基準(zhǔn)線的夾角；臂架末端的移動方向是根據(jù)實際施工要求確定的移動方向。該移動方向為直線方向，以實現(xiàn)特殊作業(yè)。以混凝土泵車為例，則可以根據(jù)該移動方向自動澆筑橫梁。步驟103：根據(jù)所述夾角和臂架當(dāng)前位置，計算臂架所需要的動作參數(shù)；整個作業(yè)過程中，臂架的動作由多個單位時間的動作組成，在該單位時間臂架轉(zhuǎn)動一定的角度，并實現(xiàn)一定的延展長度。該動作參數(shù)優(yōu)選是如動作后回轉(zhuǎn)中心到臂架末端的距離，也可以是其它可能通過計算得出的參數(shù)。步驟104：根據(jù)所述動作參數(shù)控制臂架的末端位置。根據(jù)前述步驟103中臂架所需要的動作參數(shù)，控制各節(jié)臂的變幅油缸的幅度，同時控制回轉(zhuǎn)機構(gòu)的轉(zhuǎn)動角度。需要說明的是，前述步驟101和步驟102可通過人工操作或測量等方式實現(xiàn)，前述步驟103和步驟104可通過智能化設(shè)備實現(xiàn)，也可以采用其它可能的方式，本發(fā)明并不受限于此。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，由于修正了智能臂架內(nèi)固有坐標(biāo)，除了在與底盤的豎直中心平面垂直和平行的方位以外，還可以在其它任意方向均能實現(xiàn)臂架的直線移動，大大提高了工程機械的工作能力和作業(yè)范圍，可以適用于場地受限制的施工環(huán)境，并可以滿足多樣化的實際施工要求。圖2所示是本發(fā)明一實施例的混凝土泵車在作業(yè)時的方位圖。在該實施例中，混凝土泵車的臂架末端需要以A方向進行直線移動和澆注。為了控制臂架的動作，以圖2中B方向(與臂架所在的豎直平面垂直的方向)為基準(zhǔn)線，移動方向與基準(zhǔn)線之間的夾角為α。定義當(dāng)前臂架的延展長度(回轉(zhuǎn)中心到臂架末端在水平面上的距離)為L，單位時間所需要轉(zhuǎn)動的角度為Δθ，單位時間后臂架需要的延展長度為L1，則根據(jù)正弦定律可得：L1/sin(90°+α)＝L/sin(180°-90°-α-Δθ)(公式1)L1/cosα＝L/cos(α+Δθ)(公式2)即L1＝Lcosα/cos(α+Δθ)(公式3)通過前述計算方式，可得出單位時間內(nèi)與轉(zhuǎn)動角度Δθ對應(yīng)的臂架延展長度L1，根據(jù)該計算結(jié)果通過變幅油缸控制臂架延展長度為L1，即可以實現(xiàn)臂架在A方向的直線移動；不斷計算下一時刻的延展長度，即可在該A方向上不斷移動，實現(xiàn)連續(xù)澆注。需要說明的是，在特定的移動路線時，前述轉(zhuǎn)動角度Δθ可以等于零，通過合理地選擇基準(zhǔn)線，同樣可以計算出與零轉(zhuǎn)角對應(yīng)的臂架延展長度，實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)效果。除了前述臂架移動控制方法外，本發(fā)明還提供一種臂架移動控制裝置。該臂架移動控制裝置用于控制臂架末端在水平面上任意方向的直線移動，包括角度輸出單元和處理器1。其中，角度輸出單元將臂架末端的移動方向與基準(zhǔn)線的夾角輸出至處理器1；處理器1連接角度輸出單元，用于計算臂架所需要的動作參數(shù)，并根據(jù)所述動作參數(shù)控制臂架的末端位置。前述移動方向與基準(zhǔn)線之間的夾角可通過人工測量，并可通過人工輸入至處理器1。相應(yīng)地，該角度輸出單元為數(shù)字按鍵，用于手動輸入臂架末端的移動方向與基準(zhǔn)線的夾角。該角度輸出單元還可以是其它可能的外型及傳感器。作為另一種優(yōu)選實施方式，為了簡化操作，提高作業(yè)效率，如圖3和圖4所示，該角度輸出單元包括方向旋鈕2和旋轉(zhuǎn)編碼器3，方向旋鈕2與旋轉(zhuǎn)編碼器3連接，方向旋鈕2可轉(zhuǎn)動至基準(zhǔn)線方向和臂架末端的移動方向，旋轉(zhuǎn)編碼器3檢測的角度信號可輸出至處理器1。該旋轉(zhuǎn)編碼器3可將轉(zhuǎn)動角位移的機械動作轉(zhuǎn)換為電信號，優(yōu)選旋轉(zhuǎn)編碼器3和處理器1之間通過(CAN)總線7通信連接，它們也可以通過其它可能方式實現(xiàn)通信。在實際作業(yè)時，操作人員通過手持前述角度輸出單元，將方向旋鈕2分別轉(zhuǎn)動至對準(zhǔn)基準(zhǔn)線和移動方向，即可以完成前述步驟101以及步驟102的過程，使用起來十分方便。方向旋鈕2在基準(zhǔn)線方向的確定可通過暫停方式確認(rèn)，具體地說，方向旋鈕2轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)線后，暫停若干秒，則處理器1判斷該角度位置為基準(zhǔn)線位置，確認(rèn)并記錄該角度信息?？商鎿Q地，該角度輸出單元還包括圖3和圖4所示的確認(rèn)按鈕4，確認(rèn)按鈕4連接處理器1，確認(rèn)按鈕4動作時，處理器1確認(rèn)并記錄接收到的角度信息。在方向旋鈕2轉(zhuǎn)至基準(zhǔn)線后，按下該確認(rèn)按鈕4，處理器1即可確定并記錄該角度信息。此外，為了便于方向旋鈕2的指向，在方向旋鈕2的表面上設(shè)置有方向標(biāo)識21。該方向標(biāo)識21可以是刻蝕或印刷于方向旋鈕2上的方向鍵。參考圖4，在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計上，優(yōu)選該角度輸出單元包括殼體5和安裝帶6，方向旋鈕2和旋轉(zhuǎn)編碼器3設(shè)置于殼體5上，安裝帶6連接于殼體5上，用于將殼體5安裝于臂架末端。在工作時，操作人員通過安裝帶6將角度輸出單元安裝在臂架末端(如混凝土泵車的末端軟管)，該位置需便于操作方向旋鈕2和確認(rèn)按鈕4。在工程機械支撐位置確定后，轉(zhuǎn)動方向旋鈕2，將安全旋鈕上的方向標(biāo)識21和基準(zhǔn)線(如底盤軸向位置)重合，按下確認(rèn)按鈕4即可確認(rèn)基準(zhǔn)線位置。確定直線移動路線后，再將方向標(biāo)識21對準(zhǔn)所需水平移動方向。之后，操作人員只需通過遙控器即可控制臂架進行任意方向的水平直線移動。整個過程操作簡單，易于實施，智能化程度高，降低了操作人員的勞動強度，提高了作業(yè)效率。除了前述臂架移動控制裝置外，本發(fā)明還提供一種設(shè)置有前述臂架移動控制裝置的混凝土泵車。該混凝土泵車的其它結(jié)構(gòu)如可移動的臂架、回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、底盤等可以參考現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。應(yīng)當(dāng)清楚，雖然本發(fā)明的臂架移動控制裝置最適宜于在混凝土泵車上推廣實施，但如濕噴機、布料桿等可進行臂架直線移動的工程機械也能夠適用于本發(fā)明的技術(shù)方案。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。