CN117677751A - 用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法和系统以及用于借助于具有可调整的分配桅杆的建筑材料和/或稠料泵装置分配建筑材料和/或稠料的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于控制可调整的分配桅杆(3)的运动的方法,其中,分配桅杆(3)具有多个可调整的桅杆构件(5a,5b,5c,5d,5e),其中,分配桅杆(3)的桅杆顶端(3S)的至少一个相同的顶端位置(SPO)能够通过桅杆构件(5a‑e)的不同的位置组合(SK,SK′)来实现,其中,该方法具有如下步骤:a)确定针对分配桅杆(3)的多个桅杆元件(6a,6b,6c,6d,6e)关于针对桅杆元件(6a‑e)的至少一个障碍物(HI,HI′)的矢量性间距参量(ABVa,ABVb,ABVc,ABVd,ABVe),b)基于所确定的间距参量(ABVa‑e)来确定针对桅杆构件(5a‑e)中的多个桅杆构件的矢量性避让运动参量(AUVa,AUVb,AUVc,AUVd,AUVe),以及c)根据所确定的避让运动参量(AUVa‑e)和确定顶端位置(SPO)的矢量性操作者运动参量(BBV)来控制运动。
Description
技术领域
本发明涉及一种尤其分别用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法和系统,以及一种用于借助于具有可调整的分配桅杆的建筑材料和/或稠料泵装置分配建筑材料和/或稠料的方法,该方法具有这样的用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法。
发明内容
本发明基于如下任务,提供一种尤其分别用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法和系统,该方法和系统分别具有改善的性质,以及一种用于借助于具有可调整的分配桅杆的建筑材料和/或稠料泵装置分配建筑材料和/或稠料的方法,该方法具有这样的用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法。
本发明通过提供一种具有权利要求1的特征的方法、一种具有权利要求9的特征的方法和一种具有权利要求10的特征的系统来解决该任务。本发明的有利的改进方案和/或设计方案在从属权利要求中进行描述。
根据本发明的、尤其自动的方法构造或配置或设置用于尤其自动控制可调整的、尤其可灵活调整的分配桅杆的运动或行进或调整。分配桅杆包括或具有多个尤其可灵活调整的桅杆部件。分配桅杆的桅杆顶端的至少一个相同的顶端位置、尤其顶端位置的相同的值可以通过桅杆构件的不同的位置组合或位置配置、尤其位置组合的不同的值来实现。该方法包括或具有如下步骤:a)确定、尤其自动确定和/或检测和/或计算分配桅杆的多个桅杆元件、尤其所述多个桅杆元件关于针对桅杆元件的至少一个、尤其每个和/或相应的、尤其下一个障碍物、尤其至少所述障碍物的尤其相应的和/或多个矢量性间距参量、尤其间距参量和/或尤其几何间距矢量的值。b)基于所确定的间距参量来确定、尤其自动确定和/或计算针对桅杆构件中的多个、尤其所有桅杆构件的尤其相应的矢量性避让运动参量、尤其避让运动参量和/或尤其几何避让运动矢量的值。c)根据所确定的避让运动参量和确定尤其桅杆顶端的顶端位置、尤其顶端位置的值的矢量性操作者运动参量、尤其操作者运动参量和/或尤其几何操作者运动矢量的至少一个值来控制、尤其自动控制运动。
这实现在分配桅杆运动或行进时或随着、尤其同时随着分配桅杆的运动或行进分配桅杆对至少所述障碍物的尤其主动避让,尤其以到达尤其所确定的顶端位置。因此,这实现分配桅杆的尤其进一步的运动的阻断或停止的避免,尤其以避免分配桅杆与至少所述障碍物的尤其面临的或即将的接触或碰撞。因此,这实现尤其所确定的顶端位置的到达。
尤其,这实现在没有不必要的工作中断的情况下的尤其所监测的运行的安全性。因此,这实现被监测、尤其所监测的运行的接受度和因此其使用频率的提高。因此,这实现在分配桅杆的运动或运行中安全性的提高。附加地或备选地,这、尤其所述避让实现尤其在狭窄的工作环境中的单手运行中分配桅杆的流畅运行。因此,这实现尤其对于无经验的操作者或使用者来说分配桅杆的操作的明显简化,并且因此一方面实现生产率的提高和另一方面由于注意力集中于桅杆顶端而实现安全性的提高。
尤其,概念“自主”可以同义地用于概念“自动”。
分配桅杆可以是建筑材料和/或稠料分配桅杆。附加地或备选地,分配桅杆可以是建筑材料和/或稠料泵装置。尤其,建筑材料和/或稠料泵装置可以是可移动的、尤其可行进的,尤其是汽车建筑材料和/或稠料泵。此外附加地或备选地,建筑材料和/或稠料泵装置可以构造用于输送建筑材料和/或稠料。此外附加地或备选地,建筑材料可以表示灰泥、水泥、砂浆、混凝土和/或抹灰。此外附加地或备选地,稠料可以表示泥浆。
桅杆顶端的至少相同的顶端位置可以通过桅杆构件的至少三个、尤其至少十个不同的位置组合来实现。
桅杆顶端的多个、尤其至少三个、尤其至少十个顶端位置可以尤其在不同的时间点通过桅杆构件的尤其相应不同的位置组合来实现。
桅杆顶端可以是分配桅杆的自由端。
分配桅杆可以具有尤其自由悬挂的末端软管尤其作为多个桅杆元件中的一个。
桅杆元件可以具有桅杆构件,且/或桅杆构件可以具有、尤其是桅杆元件。
概念“运动边界”或概念“干扰轮廓”或概念“障碍地区”可以同义地用于概念“障碍物”。
障碍物可以是动态的和/或其他分配桅杆。
间距参量可以是和/或针对分配桅杆的多个桅杆元件在尤其瞬时或当前的实际桅杆位置或实际桅杆姿势中的尤其瞬时或当前的实际间距参量。尤其,实际桅杆位置可以尤其通过尤其可改变的位置组合来改变。附加地或备选地,间距参量可以是桅杆元件关于至少所述障碍物的间距的尤其瞬时或当前的方向、尤其实际方向和/或尤其瞬时或当前的量值、尤其实际量值。
避让运动参量可以是尤其瞬时或当前的理论避让运动参量。附加地或备选地,避让运动参量可以是多个桅杆构件的尤其相应的和/或多个避让运动、尤其理论避让运动的尤其瞬时或当前的方向、尤其理论方向和/或尤其瞬时或当前的速度、尤其理论速度。
确定顶端位置的操作者运动参量可以是和/或确定尤其桅杆顶端的尤其瞬时或当前的理论顶端位置的尤其瞬时或当前的操作者运动参量。附加地或备选地,操作者运动参量可以是桅杆顶端的运动、尤其理论运动的尤其瞬时或当前的方向、尤其理论方向和/或尤其瞬时或当前的速度、尤其理论速度。此外附加地或备选地,操作者运动参量可以是尤其瞬时或当前的行进指令或行进命令,尤其以到达顶端位置。此外附加地或备选地,操作者运动参量可以尤其通过尤其分配桅杆和/或建筑材料和/或稠料泵装置的操作者或使用者尤其瞬时或当前地预设。此外附加地或备选地,该方法可以具有如下步骤:确定、尤其检测操作者运动参量尤其通过操作者的尤其瞬时或当前的预设。
如果操作者运动参量未预设或不存在和/或为零,则不需要或不能够实施步骤c),或者不需要或不能够控制分配桅杆的运动。
步骤c)可以具有:借助于避让运动参量和操作者运动参量相互的联结或组合或叠加、尤其借助于运动学关系来控制运动。
步骤b)可以在时间上在步骤a)之后进行实施。附加地或备选地,步骤c)可以在时间上在步骤b)之后进行实施。此外附加地或备选地,该方法、尤其步骤a)、b)和c)可以尤其多次重新尤其进行实施。
在本发明的一个改进方案中,桅杆构件是同类的,尤其分配桅杆的桅杆部段或桅杆区段的端部、尤其分配桅杆的桅杆顶端和尤其可灵活调整的桅杆铰接部、尤其中间桅杆铰接部是同类的。尤其,桅杆铰接部中的至少一个桅杆铰接部可以是弯折-、转动-和/或剪切铰接部。尤其,最后一个桅杆铰接部可以绕着竖直轴线转动。附加地或备选地,建筑材料和/或稠料泵装置、尤其分配桅杆可以具有多个用于运动或调整桅杆铰接部的铰接驱动装置。
在本发明的一个改进方案中,矢量性避让运动参量指向或引导远离尤其相应的障碍物。尤其,矢量性避让运动参量与尤其相应的矢量性间距参量相反。这实现桅杆构件中的至少一个桅杆构件远离障碍物的运动或调整和/或尤其因此间距参量中的至少一个间距参量的增大。
在本发明的一个改进方案中,步骤c)具有:取决于或基于间距参量尤其以及操作者运动参量的尤其相应的量值借助于避让运动参量的尤其自动加权尤其借助于尤其相应的可改变的加权因子、尤其加权因子的值来控制运动。这实现桅杆构件中的一个桅杆构件的紧迫的避让相对于桅杆构件中的其他桅杆构件的不太紧迫或不紧迫的避让或运动的优先权或优先级,尤其以避免接触。尤其,加权因子可以取决于间距参量的量值是互补的。附加地或备选地,操作者运动参量的加权因子可以尤其在时间上是持久的、固定的或恒定的。此外附加地或备选地,这、尤其加权可以导致避让运动参量和操作者运动参量不能够相互一致,尤其避让运动参量超过操作者运动参量。因此,这可以导致不需要或不能够控制分配桅杆的运动。
在本发明的一个改进方案、尤其设计方案中,该方法包括或具有尤其如下步骤:存储、尤其自动存储分配桅杆的所控制的或所实施的运动。该方法包括或具有如下步骤:如果避让运动参量和操作者运动参量不能够相互一致,尤其避让运动参量超过操作者运动参量,则反向或尤其在时间上反转实施、尤其自动实施所存储的运动。这实现从该情况中的摆脱和/或尤其因此尤其所确定的顶端位置尤其通过其他路径的到达。
在本发明的一个改进方案中,该方法包括或具有如下步骤:借助于尤其自动平滑和/或平整真实形状的过渡对障碍物、尤其具有分配桅杆的尤其所述建筑材料和/或稠料泵装置的剩余部进行建模、尤其自动建模,其具有大于障碍物的真实或实际的形状的形状。步骤a)具有:确定尤其至少针对桅杆顶端的关于经建模的障碍物的间距参量中的至少一个、尤其全部间距参量。这实现避让运动参量和操作者运动参量相互的不一致性的避免。尤其,建模可以具有侧翼和/或斜坡的引入。附加地或备选地,过渡的平滑和/或平整可以具有、尤其是棱边和/或拐角的倒圆。
在本发明的一个改进方案中,分配桅杆包括或具有多个尤其可灵活调整的桅杆铰接部、尤其所述多个可调整的桅杆铰接部。尤其至少相同的顶端位置可以通过桅杆铰接部的不同的铰接位置组合来实现。尤其,桅杆铰接部有或具有不同的调整范围、尤其调整范围的不同的值。步骤c)具有:根据避让运动参量和操作者运动参量尤其以及在考虑调整范围的情况下来控制桅杆铰接部的运动。尤其,桅杆铰接部中的至少一个桅杆铰接部可以是弯折-、转动-和/或剪切铰接部。尤其,最后一个桅杆铰接部可以绕着竖直轴线转动。附加地或备选地,调整范围中的至少一个调整范围可以具有、尤其是角度范围。此外附加地或备选地,调整范围中的至少一个调整范围可以通过桅杆铰接部中的至少一个桅杆铰接部的至少一个尤其机械的止挡部来限定、尤其限制。此外附加地或备选地,建筑材料和/或稠料泵装置、尤其分配桅杆可以具有多个用于运动或调整桅杆铰接部或用于改变或设定尤其可变的铰接位置组合的铰接驱动装置。此外附加地或备选地,桅杆铰接部中的一个桅杆铰接部可以在分配桅杆的非自由的或固定的端部或桅杆座处。此外附加地或备选地,分配桅杆可以借助于桅杆铰接部来滚动折叠和/或Z形折叠、尤其滚动-Z形折叠。
在本发明的一个改进方案、尤其设计方案中,步骤c)具有:借助于尤其经加权和/或模块化的逆运动学来控制运动。在此,避让运动参量和操作者运动参量是输入参量。这实现尤其同时随着分配桅杆的运动或行进分配桅杆对至少所述障碍物的避让,尤其以到达尤其所确定的顶端位置。换句话说:这实现尤其所命令的行进指令的同时实现和接触的避免。再换句话说:这实现接触的避免或碰撞避免到行进指令尤其通过操作者的实现中的嵌入。尤其,桅杆顶端可以称为末端执行器(英文:Tool Center Point(工具中心点),缩写:TCP)。附加地或备选地,概念“逆运动学”或概念“反向变换”可以同义地用于概念“逆向运动学”。此外附加地或备选地,逆运动学可以考虑、尤其具有调整范围。此外附加地或备选地,桅杆构件、尤其桅杆铰接部的速度、尤其转动速度或铰接速度可以是输出参量。此外附加地或备选地,输出参量可以尤其自动确定、尤其搜索和/或计算。
尤其,障碍物、尤其障碍物的至少一个值可以尤其通过操作者和/或建筑程序进行或被预设、尤其检测或测量。附加地或备选地,步骤a)可以具有:基于所预设、尤其检测到的障碍物和分配桅杆的实际桅杆位置来确定、尤其计算间距参量。尤其,实际桅杆位置可以借助于直接运动学进行或被尤其自动确定、尤其计算,尤其其中,桅杆构件的尤其瞬时或当前的实际位置组合、尤其实际位置组合的至少一个值可以是输入参量。尤其,桅杆铰接部的铰接角度可以是输入参量。
在本发明的一个改进方案中,步骤a)具有:尤其在运动期间或在或尤其同时随着运动无接触地检测或测量、尤其自动检测障碍物和/或间距参量。这实现接触的避免。尤其,检测可以借助于摄像机和/或光雷达(Lidar,针对英文light detection and ranging(光探测和测距)的缩写)、尤其激光雷达(Ladar,针对英文laser detection and ranging(激光探测和测距)的缩写)进行。
根据本发明的、尤其自动的方法构造或配置或设置用于借助于尤其所述建筑材料和/或稠料泵装置来尤其自动分配建筑材料和/或稠料。建筑材料和/或稠料泵装置具有尤其所述可调整的分配桅杆。分配桅杆包括或具有用于输送或输运建筑材料和/或稠料的尤其可灵活调整的输送线路。该方法包括或具有如前面提到的或描述的用于控制分配桅杆的尤其所述运动的尤其所述方法。该方法包括或具有如下步骤:尤其借助于或通过输送线路在运动或步骤c)期间或在运动或步骤c)时或尤其同时随着运动和步骤c)输送、尤其自动输送建筑材料和/或稠料。这、尤其在运动期间的输送,实现分配。尤其,输送线路可以具有、尤其是管路。附加地或备选地,输送线路可以具有末端软管。
根据本发明的系统构造或配置用于、尤其用于控制尤其所述可调整的分配桅杆的尤其所述运动。分配桅杆具有多个可调整的、尤其所述多个可调整的桅杆构件。分配桅杆的尤其所述桅杆顶端的至少一个相同的、尤其所述相同的顶端位置可以通过桅杆构件的不同的、尤其所述不同的位置组合来实现。该系统包括或具有确定和控制设备。确定和控制设备构造或配置用于、尤其用于确定尤其针对分配桅杆的多个、尤其所述多个桅杆元件关于针对桅杆元件的至少一个、尤其所述障碍物的尤其所述矢量性间距参量。确定和控制设备构造或配置用于、尤其用于基于所确定的间距参量来确定针对桅杆构件中的多个、尤其所述多个桅杆构件的尤其所述矢量性避让运动参量。确定和控制设备构造或配置用于、尤其用于根据所确定的避让运动参量和确定尤其所述顶端位置的尤其所述矢量性操作者运动参量来控制运动。该系统可以实现与前面提到的或描述的一个或多个方法相同的优点。尤其,该系统、尤其确定和控制设备可以构造或配置用于尤其自动实施尤其所述前面提到的方法/尤其所述前面提到的多个方法中的一个方法。附加地或备选地,系统可具有分配桅杆,尤其建筑材料和/或稠料泵装置。此外附加地或备选地,确定和控制设备可以是电气的、液压的和/或气动的。尤其,确定和控制设备可以具有计算单元、尤其处理器和/或存储单元。
附图说明
本发明的另外的优点和方面从权利要求书和从本发明的优选实施例的后续描述中得出,其后续依据附图来解释。在此:
图1示意性地示出了用于控制可调整的分配桅杆的运动的根据本发明的系统和根据本发明的方法以及用于借助于具有可调整的分配桅杆的建筑材料和/或稠料泵装置分配建筑材料和/或稠料的根据本发明的方法,该方法具有用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法,
图2示意性地示出了图1的系统和方法,
图3示意性地示出了图1的系统和方法的方框电路图,
图4示意性地示出了利用图1的系统和方法的情况的在时间上的发展,并且
图5示意性地示出了利用非根据本发明的系统和非根据本发明的方法的情况的在时间上的发展。
具体实施方式
图1至图4示出了根据本发明的尤其具有确定和控制设备2的系统1以及根据本发明的用于控制可调整的分配桅杆3的运动的方法。分配桅杆3具有多个可调整的桅杆构件5a,5b,5c,5d,5e。分配桅杆3的桅杆顶端3S的至少一个相同的顶端位置SPO可通过桅杆构件5a-e的不同的位置组合SK,SK′来实现。
此外,系统1、尤其确定和控制设备2构造、尤其确定用于确定针对分配桅杆3的多个桅杆元件6a,6b,6c,6d,6e关于针对桅杆元件6a-e的至少一个障碍物HI,HI′的矢量性间距参量ABVa,ABVb,ABVc,ABVd,ABVe。此外,系统1、尤其确定和控制设备2构造、尤其确定用于基于所确定的间距参量ABVa-e来确定针对桅杆构件5a-e中的多个桅杆构件的矢量性避让运动参量AUVa,AUVv,AUVc,AUVd,AUVe。此外,系统1、尤其确定和控制设备2构造、尤其控制用于根据所确定的避让运动参量AUVa-e和确定顶端位置SPO的矢量性操作者运动参量BBV来控制运动。
此外,该方法具有如下步骤:a)尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2确定针对分配桅杆3的多个桅杆元件6a-e关于针对桅杆元件6a-e的障碍物HI,HI′的矢量性间距参量ABVa-e。b)尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2基于所确定的间距参量ABVa-e来确定针对桅杆构件5a-e中的多个桅杆构件的矢量性避让运动参量AUVa-e。c)尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2根据所确定的避让运动参量AUVa-e和确定顶端位置SPO的矢量性操作者运动参量BBV来控制运动。
在所示的实施例中,系统1具有分配桅杆3、尤其具有分配桅杆3的建筑材料和/或稠料泵装置4。
具体来说,桅杆构件5a-e是同类的,尤其分配桅杆3的桅杆部段7a,7b,7c,7d,7e的端部7Ea,7Eb,7Ec,7Ed,7Ee,尤其分配桅杆3的桅杆顶端3S和可调整的桅杆铰接部8b,8c,8d,8e。
此外,分配桅杆3具有多个可调整的(尤其所述多个可调整的)桅杆铰接部8a,8b,8c,8d,8e。相同的顶端位置SPO可以通过桅杆铰接部8a-e的不同铰接位置组合GSK,GSK′来实现。尤其,桅杆铰接部8a,8b,8c,8d,8e具有不同的调整范围8Va,8Vb,8Vc,8Vd,8Ve。步骤c)具有:尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2根据避让运动参量AUVa-e和操作者运动参量BBV尤其以及在考虑调整范围8Va-e的情况下来控制桅杆铰接部8a-e的运动。
在所示的实施例中,分配桅杆3具有五个可调整的桅杆构件5a-e或五个桅杆部段7a-e或五个可调整的桅杆铰接部8a-e。在备选的实施例中,分配桅杆可以具有至少三个桅杆构件或至少三个桅杆部段或至少三个桅杆铰接部。
对于背景:一个桅杆构件或一个桅杆部段或一个桅杆铰接部实现桅杆顶端的运动。两个桅杆构件或两个桅杆部段或两个桅杆铰接部实现桅杆顶端的自由运动,尤其其中,高度和半径尤其在一定限度内相互独立。至少三个桅杆构件或至少三个桅杆部段或至少三个桅杆铰接部实现桅杆顶端的自由运动以及铰接位置组合的调整或改变或者分配桅杆的桅杆位置在至少一个自由度上的设定。换句话说:N个桅杆构件或N个桅杆部段或N个桅杆铰接部(其中N>=三)实现桅杆顶端的自由运动以及铰接位置组合的调整或改变或者桅杆位置在N-二个自由度上的设定。
此外,在所示的实施例中,多个桅杆构件5a-e相应于、尤其等于多个桅杆元件6a-e。在备选的实施例中,多个桅杆元件可以至少等于、尤其大于多个桅杆构件。
此外,矢量性避让运动参量AUVa-e引导远离尤其相应的障碍物HI。尤其,矢量性避让运动参量AUVa-e与尤其相应的矢量性间距参量ABVa-e相反。
对于背景:确定、尤其计算桅杆元件与至少障碍物的间距参量。一般来说,这是分配桅杆上的特定点与障碍物的棱边和/或面的间距参量,以及分配桅杆的特定棱边和/或面与障碍物的拐角点的间距参量。避让的目的是维持这些点与至少障碍物的间距参量(避免间距参量的量值降到零)。为了最高效地增加这些矢量性间距参量的量值,所述点、尤其参考点必须与这些矢量相反地运动。因此,矢量性避让运动参量、尤其避让速度到必须与矢量性间距参量到相反,这导致如下公式
其中单位矢量与相反
避让运动参量、尤其避让速度vA,X的量值必须是正的,并且根据矢量性间距参量的量值如此确定,使得在矢量性间距参量的量值减小时,避让速度的量值增大。因此,可能的简单关联是
此外,步骤c)具有:尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2取决于间距参量ABa-e尤其以及操作者运动参量BBV的尤其相应的量值借助于避让运动参量AUVa-e的加权尤其借助于尤其相应的可改变的加权因子GFa,GFb,GFc,GFd,GFe来控制运动。
对于背景:除了避让运动参量、尤其避让速度之外,对于每个间距参量或每个避让运动参量还确定、尤其计算权重GF,wA,X,其描述避让运动的紧迫性。对权重的要求与针对避让运动参量、尤其避让速度vA,X的量值类似。一方面避让运动参量、尤其避让速度的量值和另一方面权重的分开实现即使较小的所需的避让运动参量、尤其避让速度可以以较高的紧迫性实现。尤其,如此可以限制所需的避让运动参量、尤其所需的避让速度的大小,而不会承受在必要的铰接速度的后续确定中受影响的相关运动。
此外,步骤c)具有:尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2借助于尤其经加权和/或模块化的逆运动学IK来控制运动。在此,避让运动参量AUVa-e和操作者运动参量BBV是输入参量。
对于背景:为了从所测定的、尤其所确定的避让运动参量、尤其避让速度及其权重中确定针对桅杆铰接部的行进指令,使用桅杆铰接部的铰接角度到的在时间上的变化,其概括为矢量
和矢量性间距参量的变化之间的运动学关系。对于障碍物的棱边或面与分配桅杆上的参考点之间的间距参量来说,这种变化通过分配桅杆上的参考点的运动给出。对于分配桅杆的特定棱边和/或面与障碍物的拐角点之间的间距参量来说,这种变化可以通过分配桅杆的经考虑的棱边或面上的一个或多个参考点的运动来描述。对于静止的障碍物来说,相关的关系仅通过分配桅杆上的相应的参考点的运动给出
经由这种关系将避让运动参量、尤其避让速度转换为以桅杆铰接部的铰接速度的形式的行进指令。利用要求进行如下方程组
由于除了避让运动之外,分配桅杆还应实施通过操作者预设的运动,因此其在确定行进指令时也应考虑。该命令通常作为桅杆顶端的运动速度的预设进行,并且经由运动学关系
来考虑。附加地,桅杆铰接部的调整范围的考虑是有意义的。为此,可以在铰接限度的附近使用到调整范围的中心的行进指令为此的运动学关系经由单位矩阵EN给出
为了将这些目标组合,建立经组合的、一般来说无法确切求解的、超定的方程组、尤其(尤其经组合的)雅可比矩阵或逆运动学IK
行进指令从该方程组中作为在最小平方误差的意义下的针对的最佳解来确定。为此,使上面方程中的误差的平方和最小化。该优化的成本函数在此为
对角矩阵W在此包含针对避让运动参量、尤其避让运动的权重、针对桅杆顶端的行进指令以及用于避免铰接限度的行进指令,并且负责不同任务的优先级。
由于其是线性关系,因此该关系可以直接经由一般最小二乘法进行。
备选地、尤其且在该情况或当前情况下有利地,成本函数的最小化也可以迭代地依据其梯度
进行:
其中,步长参数为λ,初始值为其在最简单的情况下简单等于零矢量来选择。
为了考虑多个障碍物,对分配桅杆上的针对参考点的避让运动参量、尤其避让速度进行加权平均。针对该产生的避让运动参量、尤其避让速度的总权重由各个权重(例如作为和或最大值)来确定。
所确定的、尤其计算出的避让运动参量、尤其避让速度导致桅杆部段和/或桅杆铰接部运动远离至少所述障碍物,并且因此设定最佳地绕着至少所述障碍物运动的桅杆位置或桅杆姿势。
附加地或备选地,可改变或适应性的加权负责行进指令和避让运动的平稳转换,从而如果这能够与操作者的行进指令一致,则自动增大分配桅杆与至少所述障碍物之间的间距。
这相对于非根据本发明的系统和非根据本发明是优点,因为在即将接触的情况下,根据本发明的系统除了行进指令之外还主动导入避让运动(如图4中所示),而非仅使分配桅杆静止(如图5中所示)。
此外,该方法具有:尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2来存储分配桅杆3的所控制的运动。该方法具有如下步骤:如果避让运动参量AUVa-e和操作者运动参量BBV不能够彼此一致,尤其避让运动参量AUVa-e超过操作者运动参量BBV,则尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2来反向实施所存储的运动。
此外,该方法具有如下步骤:尤其借助于系统1、尤其确定和控制设备2尤其借助于平滑和/或平整真实形状HIT′的过渡对障碍物HI′、尤其具有分配桅杆3的建筑材料和/或稠料泵装置4的剩余部4R进行建模,其具有大于障碍物HI′的真实形状HIT′的形状HIM′。步骤a)具有:确定关于经建模的障碍物HI′的间距参量ABVA-e中的至少一个间距参量。
此外,图1至图4示出了根据本发明的用于借助于建筑材料和/或稠料泵装置来分配建筑材料和/或稠料BDS的方法。建筑材料和/或稠料泵装置4具有可调整的分配桅杆3。分配桅杆3具有用于输送建筑材料和/或稠料BDS的输送线路9。该方法具有如前面提到的用于控制分配桅杆3的运动的方法。该方法具有如下步骤:在运动期间输送建筑材料和/或稠料BDS。
如所示和上面解释的实施例表明的那样,本发明提供了尤其分别用于控制可调整的分配桅杆的运动的有利的方法和有利的系统,该方法和系统分别具有改善的性质,以及用于借助于具有可调整的分配桅杆的建筑材料和/或稠料泵装置分配建筑材料和/或稠料的有利的方法,该方法具有这样的用于控制可调整的分配桅杆的运动的方法。
Claims (10)
1.一种用于控制可调整的分配桅杆(3)的运动的方法,其中,所述分配桅杆(3)具有多个可调整的桅杆构件(5a,5b,5c,5d,5e),其中,所述分配桅杆(3)的桅杆顶端(3S)的至少一个相同的顶端位置(SPO)能够通过所述桅杆构件(5a-e)的不同的位置组合(SK,SK′)来实现,其中,所述方法具有如下步骤:
a)确定针对所述分配桅杆(3)的多个桅杆元件(6a,6b,6c,6d,6e)关于针对所述桅杆元件(6a-e)的至少一个障碍物(HI,HI′)的矢量性间距参量(ABVa,ABVb,ABVc,ABVd,ABVe),
b)基于所确定的间距参量(ABVa-e)来确定针对所述桅杆构件(5a-e)中的多个桅杆构件的矢量性避让运动参量(AUVa,AUVb,AUVc.AUVd,AUVe),以及
c)根据所确定的避让运动参量(AUVa-e)和确定顶端位置(SPO)的矢量性操作者运动参量(BBV)来控制所述运动。
2.根据权利要求1所述的方法,
-其中,所述桅杆构件(5a-e)是同类的,尤其所述分配桅杆(3)的桅杆部段(7a,7b,7c,7d,7e)的端部(7Ea,7Eb,7Ec,7Ed,7Ee),尤其所述分配桅杆(3)的桅杆顶端(3S)和可调整的桅杆铰接部(8b,8c,8d,8e)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的方法,
-其中,所述矢量性避让运动参量(AUVa-e)引导远离尤其相应的障碍物(HI),尤其与尤其相应的矢量性间距参量(ABVa-e)相反。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,
-其中,所述步骤c)具有:取决于所述间距参量(ABVa-e)尤其以及所述操作者运动参量(BBV)的尤其相应的量值借助于所述避让运动参量(AUVa-e)的加权、尤其借助于尤其相应的可改变的加权因子(GFa,GFb,GFc,GFd,GFe)来控制所述运动。
5.根据前述权利要求中任一项、尤其权利要求4所述的方法,
-其中,所述方法具有:存储所述分配桅杆(3)的所控制的运动,并且
-其中,所述方法具有如下步骤:如果所述避让运动参量(AUVa-e)和所述操作者运动参量(BBV)不能够相互一致,尤其所述避让运动参量(AUVa-e)超过所述操作者运动参量(BBV),则反向实施所存储的运动。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法,
-其中,所述方法具有如下步骤:尤其借助于平滑和/或平整真实形状(HIT′)的过渡对所述障碍物(HI′)、尤其具有所述分配桅杆(3)的建筑材料和/或稠料泵装置(4)的剩余部(4R)进行建模,其具有大于所述障碍物(HI′)的真实形状(HIT′)的形状(HIM′),并且
-其中,所述步骤a)具有:确定关于经建模的障碍物(HI′)的间距参量(ABVa-e)中的至少一个间距参量。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法,
-其中,所述分配桅杆(3)具有多个可调整的桅杆铰接部(8a,8b,8c,8d,8e),其中,相同的顶端位置(SPO)能够通过所述桅杆铰接部(8a-e)的不同的铰接位置组合(GSK,GSK′)来实现,尤其其中,所述桅杆铰接部(8a,8b,8c,8d,8e)具有不同的调整范围(8Va,8Vb,8Vc,8Vd,8Ve),
-其中,所述步骤c)具有:根据所述避让运动参量(AUVa-e)和所述操作者运动参量(BBV)尤其以及在考虑所述调整范围(8Va-e)的情况下来控制所述桅杆铰接部(8a-e)的运动。
8.根据前述权利要求中任一项、尤其权利要求4和/或权利要求7所述的方法,
-其中,所述步骤c)具有:借助于尤其经加权和/或模块化的逆运动学(IK)来控制所述运动,其中,所述避让运动参量(AUVa-e)和所述操作者运动参量(BBV)是输入参量。
9.一种用于借助于建筑材料和/或稠料泵装置(4)来分配建筑材料和/或稠料(BDS)的方法,其中,所述建筑材料和/或稠料泵装置(4)具有可调整的分配桅杆(3),其中,所述分配桅杆(3)具有用于输送建筑材料和/或稠料(BDS)的输送线路(9),
-其中,所述方法具有根据前述权利要求中任一项所述的用于控制所述分配桅杆(3)的运动的方法,并且
-其中,所述方法具有如下步骤:在所述运动期间输送建筑材料和/或稠料(BDS)。
10.一种用于控制可调整的分配桅杆(3)的运动的系统(1),其中,所述分配桅杆(3)具有多个可调整的桅杆构件(5a,5b,5c,5d,5e),其中,所述分配桅杆(3)的桅杆顶端(3S)的至少一个相同的顶端位置(SPO)能够通过所述桅杆构件(5a-e)的不同的位置组合(SK,SK′)来实现,所述系统尤其用于实施根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述系统(1)具有:
-确定和控制设备(2),
-其中,所述确定和控制设备(2)构造用于确定针对所述分配桅杆(3)的多个桅杆元件(6a,6b,6c,6d,6e)关于针对所述桅杆元件(6a-e)的至少一个障碍物(HI,HI′)的矢量性间距参量(ABVa,ABVb,ABVc,ABVd,ABVe),
-其中,所述确定和控制设备(2)构造用于基于所确定的间距参量(ABVa-e)来确定针对所述桅杆构件(5a-e)中的多个桅杆构件的矢量性避让运动参量(AUVa,AUVb,AUVc,AUVd,AUVe),
-其中,所述确定和控制设备(2)构造用于根据所确定的避让运动参量(AUVa-e)和确定顶端位置(SPO)的矢量性操作者运动参量(BBV)来控制所述运动。
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