登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置、消防車的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置、消防車，顯示裝置和臂架檢測(cè)裝置都與控制器電連接，顯示裝置將輸入的目標(biāo)點(diǎn)信息發(fā)送到控制器，臂架檢測(cè)裝置將獲取的登高平臺(tái)消防車的臂架的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)發(fā)送到控制器，控制器實(shí)時(shí)計(jì)算工作平臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息，并將此導(dǎo)航信息發(fā)送到顯示裝置中進(jìn)行顯示。本實(shí)用新型的定位導(dǎo)航裝置、登高平臺(tái)消防車，可以實(shí)時(shí)根據(jù)臂架當(dāng)前狀態(tài)對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃，保證能以最優(yōu)方式到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)；采用的導(dǎo)航策略僅對(duì)操作者進(jìn)行路徑引導(dǎo)，并不對(duì)實(shí)際的操作過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，有效避免臂架運(yùn)動(dòng)過(guò)程中碰觸到障礙物等危險(xiǎn)工況出現(xiàn)，提高登高消防車安全工作系數(shù)以及救援效率。
【專利說(shuō)明】登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置、消防車
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及定位導(dǎo)航【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置、登高平臺(tái)消防車。
【背景技術(shù)】
[0002]登高平臺(tái)消防車是裝備折疊式或折疊與伸縮組合式臂架、載人平臺(tái)、顯示器轉(zhuǎn)臺(tái)及滅火裝置，用于撲滅高層建筑火災(zāi)以及救援的專用汽車。車上設(shè)有工作平臺(tái)和消防水炮(水槍)，供消防人員進(jìn)行登高撲救高層建筑、高大設(shè)施等火災(zāi)，營(yíng)救被困人員，搶救貴重物資以及保護(hù)公民的生命財(cái)產(chǎn)安全的特殊設(shè)備。鑒于其特殊性和重要性，登高平臺(tái)消防車在救援過(guò)程中的工作效率尤其重要，而提高效率的關(guān)鍵在于減少消防車從準(zhǔn)備狀態(tài)到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的時(shí)間和提升到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)位置的精確程度。
[0003]目前，登高平臺(tái)消防車在救援過(guò)程中缺少對(duì)操作者的引導(dǎo)信息，操作者如果想快速到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)需要對(duì)登高消防車幅度曲線有比較深入的了解，否則很有可能由于車輛?？课恢玫牟缓线m、臂架角度以及臂架伸長(zhǎng)量的不合適等多方面因素導(dǎo)致無(wú)法到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，這將嚴(yán)重影響搶險(xiǎn)救援的效率。或者，能夠計(jì)算出相應(yīng)的臂架狀態(tài)，然后通過(guò)一鍵控制達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。但是這種方法存在兩種缺陷，一方面由于其規(guī)劃路徑的唯一性，導(dǎo)致臂架在運(yùn)行的過(guò)程中有可能會(huì)遇到電線桿、房屋等障礙物，從而導(dǎo)致無(wú)法到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。另一方面車輛在接近計(jì)算出的目標(biāo)臂架狀態(tài)時(shí)會(huì)停止當(dāng)前動(dòng)作，但考慮到平穩(wěn)性都會(huì)有一定的動(dòng)作緩沖，從而導(dǎo)致超過(guò)理論臂架狀態(tài)的現(xiàn)象出現(xiàn)，而該方法并不會(huì)根據(jù)超出的值進(jìn)行最終的臂架狀態(tài)修正，使得系統(tǒng)無(wú)法準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)，影響了搶險(xiǎn)救援的效率，不能在實(shí)際救援過(guò)程中有很高的成功率。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]有鑒于此，本實(shí)用新型要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置，能夠?qū)崟r(shí)提供導(dǎo)航信息。
[0005]一種登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置，包括:控制器、臂架檢測(cè)裝置和顯示裝置；所述顯示裝置和所述臂架檢測(cè)裝置都與所述控制器電連接；所述顯示裝置將輸入的目標(biāo)點(diǎn)信息發(fā)送到所述控制器；所述臂架檢測(cè)裝置將獲取的登高平臺(tái)消防車的臂架的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)發(fā)送到所述控制器；所述控制器根據(jù)所述目標(biāo)點(diǎn)信息和所述臂架的狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)計(jì)算工作平臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息，并將此導(dǎo)航信息發(fā)送到所述顯示裝置中進(jìn)行顯示；所述目標(biāo)點(diǎn)信息包括:目標(biāo)點(diǎn)的水平距離、高度、旋轉(zhuǎn)角度。
[0006]根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述臂架檢測(cè)裝置包括:臂架角度傳感器；所述臂架角度傳感器與所述控制器電連接。
[0007]根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，還包括臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述控制器與所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接；所述控制器向所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送執(zhí)行指令，所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制登高平臺(tái)消防車的臂架裝置完成與所述指令相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。[0008]根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述控制器與手柄電連接；其中，通過(guò)操作所述手柄向所述控制器發(fā)送操作指令，所述控制器向所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送與所述操作指令相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行指令。
[0009]根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述顯示器與所述控制器通過(guò)CAN總線連接。
[0010]根據(jù)本實(shí)用新型的裝置的一個(gè)實(shí)施例，進(jìn)一步的，所述顯示裝置的顯示屏為觸摸式顯示屏。
[0011]本實(shí)用新型要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是提供一種登高平臺(tái)消防車，包括如上所述的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置。
[0012]本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置、登高平臺(tái)消防車，可以實(shí)時(shí)根據(jù)臂架當(dāng)前狀態(tài)對(duì)目標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行路徑規(guī)劃，保證能以最優(yōu)方式到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)；采用的導(dǎo)航策略僅對(duì)操作者進(jìn)行路徑引導(dǎo)，并不對(duì)實(shí)際的操作過(guò)程進(jìn)行干預(yù)，有效避免臂架運(yùn)動(dòng)過(guò)程中碰觸到障礙物等危險(xiǎn)工況出現(xiàn)，提高登高消防車安全工作系數(shù)以及救援效率。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0014]圖1為根據(jù)本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置的一個(gè)實(shí)施例的不意圖；
[0015]圖2為根據(jù)本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置的另一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0016]圖3為根據(jù)本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0017]圖4為根據(jù)本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置的定位導(dǎo)航方法的一個(gè)實(shí)施例的示意圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車的臂架角度以及長(zhǎng)度關(guān)系示意圖；
[0019]圖6為消防車幅度曲線的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面參照附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述，其中說(shuō)明本實(shí)用新型的示例性實(shí)施例。下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0021]如圖1所示，登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置包括:控制器2、臂架檢測(cè)裝置3和顯示裝置I。
[0022]顯示裝置I和臂架檢測(cè)裝置3都與控制器2電連接。顯示裝置I將輸入的目標(biāo)點(diǎn)信息發(fā)送到控制器2。臂架檢測(cè)裝置3將獲取的登高平臺(tái)消防車的臂架的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)發(fā)送到控制器2。
[0023]控制器2根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)信息和臂架的狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)計(jì)算工作平臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息，并將此導(dǎo)航信息發(fā)送到顯示裝置I中進(jìn)行顯示。目標(biāo)點(diǎn)信息包括:目標(biāo)點(diǎn)的水平距離、高度、旋轉(zhuǎn)角度。
[0024]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，臂架檢測(cè)裝置3包括:臂架角度傳感器。臂架角度傳感器與控制器2電連接。
[0025]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，控制器2與臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)4電連接?？刂破?向臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)4發(fā)送執(zhí)行指令，臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)4控制登高平臺(tái)消防車的臂架裝置完成與指令相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。顯示裝置中顯示的導(dǎo)航信息指導(dǎo)操作者操作手柄進(jìn)行正確動(dòng)作，驅(qū)動(dòng)臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。
[0026]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，控制器2與手柄5電連接。通過(guò)操作手柄5向控制器2發(fā)送操作指令，控制器2向臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)4發(fā)送與操作指令相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行指令。
[0027]根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例，顯示器I與控制器2通過(guò)CAN總線連接。顯示裝置I的顯示屏為觸摸式顯示屏。
[0028]如圖2所示，控制器包括:通訊單元221、信號(hào)輸入單元222、信號(hào)輸出單元224和導(dǎo)航計(jì)算單元223。
[0029]通訊單元221與顯示裝置21進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。信號(hào)輸入單元222獲取來(lái)自臂架檢測(cè)裝置23獲取的實(shí)時(shí)臂架狀態(tài)參數(shù)信息。信號(hào)輸出單元224向臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)24發(fā)送執(zhí)行指令。導(dǎo)航計(jì)算單元223實(shí)時(shí)計(jì)算到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息。
[0030]顯示裝置21為交互式的顯示器，主要用來(lái)輸入目標(biāo)點(diǎn)位置并將該數(shù)據(jù)傳遞到控制器中，同時(shí)實(shí)時(shí)顯示臂架參數(shù)以及導(dǎo)航信息以便于操作人員進(jìn)行操作。
[0031]控制器通過(guò)通訊單元221與交互式的顯示裝置21完成數(shù)據(jù)通訊，通過(guò)信號(hào)輸入單元222監(jiān)測(cè)來(lái)自臂架檢測(cè)裝置23的實(shí)時(shí)臂架參數(shù)信息，通過(guò)導(dǎo)航計(jì)算單元223實(shí)時(shí)計(jì)算到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息，通過(guò)信號(hào)輸出單元224驅(qū)動(dòng)臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)24進(jìn)行相應(yīng)動(dòng)作以達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)；
[0032]臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)24執(zhí)行來(lái)自控制器的電信號(hào)指令，通過(guò)一定的液壓動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)臂架結(jié)構(gòu)完成相應(yīng)動(dòng)作。
[0033]手柄25根據(jù)顯示裝置上的導(dǎo)航信息操作，將操縱數(shù)據(jù)通過(guò)信號(hào)輸入單元222傳遞到控制器，控制器根據(jù)目標(biāo)點(diǎn)信息和臂架的狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)計(jì)算工作平臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息，并將此導(dǎo)航信息發(fā)送到顯示裝置，能夠提供實(shí)時(shí)的最佳的導(dǎo)航信息。
[0034]本實(shí)用新型的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置，能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)當(dāng)前臂架狀態(tài)進(jìn)行路徑的重新規(guī)劃，保證導(dǎo)航結(jié)果的實(shí)時(shí)性、最優(yōu)性。采用僅對(duì)操作者進(jìn)行路徑引導(dǎo)的導(dǎo)航策略，實(shí)際的操作過(guò)程中仍然依靠操作者的觀察判斷，有效規(guī)避登高平臺(tái)消防車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的未知危險(xiǎn)狀況出現(xiàn)。
[0035]如圖3所示，提供一種登高平臺(tái)消防車，包括如上的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置。
[0036]圖4為一種如上的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置的定位導(dǎo)航方法，如圖4所示:
[0037]步驟SI，通過(guò)顯示裝置輸入目標(biāo)點(diǎn)信息，并將目標(biāo)點(diǎn)信息發(fā)送到控制器。[0038]步驟S2，控制器判斷該輸入目標(biāo)點(diǎn)的有效性，如果目標(biāo)點(diǎn)位置不可達(dá)，則返回不可達(dá)信息到顯示裝置。
[0039]步驟S3如果目標(biāo)點(diǎn)位置可達(dá)，控制器實(shí)時(shí)計(jì)算主臂能夠到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的最大有效區(qū)域范圍。
[0040]步驟S4，根據(jù)檢測(cè)到的當(dāng)前主臂角度，計(jì)算當(dāng)前需要推薦的主臂導(dǎo)航角度。
[0041]步驟S5，根據(jù)確定的主臂導(dǎo)航角度以及檢測(cè)到的曲臂角度、主臂長(zhǎng)度信息，計(jì)算曲臂導(dǎo)航角度，最后根據(jù)確定的主臂角度、曲臂角度計(jì)算所需的主臂長(zhǎng)度，計(jì)算完成后繼續(xù)監(jiān)測(cè)當(dāng)前的臂架運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并執(zhí)行S6。
[0042]步驟S6，將導(dǎo)航信息傳遞到顯示裝置，包括能夠到達(dá)目標(biāo)點(diǎn)的主臂角度、曲臂角度、主臂長(zhǎng)度以及旋轉(zhuǎn)角度信息。
[0043]根據(jù)本實(shí)用新型的方法的一個(gè)實(shí)施例，登高平臺(tái)消防車的臂架角度以及臂架長(zhǎng)度
的關(guān)系如下:
【權(quán)利要求】
1.一種登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置，其特征在于，包括: 控制器、臂架檢測(cè)裝置和顯示裝置； 所述顯示裝置和所述臂架檢測(cè)裝置都與所述控制器電連接；所述顯示裝置將輸入的目標(biāo)點(diǎn)信息發(fā)送到所述控制器；所述臂架檢測(cè)裝置將獲取的登高平臺(tái)消防車的臂架的狀態(tài)信息實(shí)時(shí)發(fā)送到所述控制器； 所述控制器根據(jù)所述目標(biāo)點(diǎn)信息和所述臂架的狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)計(jì)算工作平臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)點(diǎn)的導(dǎo)航信息，并將此導(dǎo)航信息發(fā)送到所述顯示裝置中進(jìn)行顯示；所述目標(biāo)點(diǎn)信息包括:目標(biāo)點(diǎn)的水平距離、高度、旋轉(zhuǎn)角度。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于: 所述臂架檢測(cè)裝置包括:臂架角度傳感器； 所述臂架角度傳感器與所述控制器電連接。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于: 還包括臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)；所述控制器與所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)電連接； 所述控制器向所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送執(zhí)行指令，所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制登高平臺(tái)消防車的臂架裝置完成與所述指令相對(duì)應(yīng)的動(dòng)作。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于: 所述控制器與手柄電連接； 其中，通過(guò)操作所述手柄向所述控制器發(fā)送操作指令，所述控制器向所述臂架執(zhí)行機(jī)構(gòu)發(fā)送與所述操作指令相對(duì)應(yīng)的執(zhí)行指令。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于: 所述顯示器與所述控制器通過(guò)CAN總線連接。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于: 所述顯示裝置的顯示屏為觸摸式顯示屏。
7.一種登高平臺(tái)消防車，其特征在于: 包括如權(quán)利要求1至6任意一項(xiàng)所述的登高平臺(tái)消防車工作平臺(tái)的定位導(dǎo)航裝置。
【文檔編號(hào)】A62C37/00GK203672380SQ201320731638
【公開(kāi)日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月19日
【發(fā)明者】李鑫, 朱長(zhǎng)建, 張勇, 孟令立, 張程 申請(qǐng)人:徐州重型機(jī)械有限公司