本發(fā)明涉及消防車的控制領(lǐng)域，特別是涉及一種消防車及其臂架的定位控制方法和裝置。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中臂架的定位控制，一般是一鍵定位控制至目標(biāo)位置，其速度太快可能導(dǎo)致臂架碰撞它物，造成臂架損失和安全事故；速度太慢又會影響臂架的靈活性和快速性，尤其是消防車的臂架定位控制中，臂架定位的速度直接影響滅火效率，對及時挽救人員和財產(chǎn)損失是一個關(guān)鍵要素。

以破拆消防車臂架取放更換破拆裝置為例，其常常由于各種原因容易碰撞它物，造成不必要的損失。示例的，一、外界環(huán)境惡劣，尤其是火災(zāi)造成煙霧較大、灰塵較多時，消防人員難于看清破拆裝置放置區(qū)的具體位置而造成碰撞；二、破拆裝置放置區(qū)距離駕駛室、水泵室等位置較近，操作不當(dāng)容易造成碰撞；三、火勢較大、任務(wù)緊急時，消防人員可能為加快滅火速度而降低臂架調(diào)控精確度而造成碰撞。所以，現(xiàn)有技術(shù)提出了諸多定位臂架更換破拆裝置的方法和裝置，如申請?zhí)枮?01510096946.7的發(fā)明專利，但大多數(shù)方法是將臂架從當(dāng)前位置直接一鍵定位至目標(biāo)位置，未考慮破拆裝置取放的實際過程，仍然難于避免破拆裝置碰撞放置區(qū)周圍的物件。

因此，如何提供一種效率與安全兼顧的臂架定位控制方法及裝置，是目前消防領(lǐng)域亟待解決的一個技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提出一種臂架的定位控制方法，包括步驟：

s20：確定所述臂架的當(dāng)前操作為第一工況或第二工況；

s40：確定臂架末端的目標(biāo)位置，并根據(jù)所述目標(biāo)位置確定所述臂架末端的過渡位置；

s60：獲取所述臂架末端的當(dāng)前位置；

s80：在所述第一工況時，先根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置，將所述臂架末端從所述當(dāng)前位置移動至所述目標(biāo)位置，再根據(jù)所述目標(biāo)位置和所述過渡位置，將所述臂架末端從所述目標(biāo)位置移動至所述過渡位置；

在所述第二工況時，先根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述過渡位置，將所述臂架末端從所述當(dāng)前位置移動至所述過渡位置，再根據(jù)所述過渡位置和所述目標(biāo)位置，將所述臂架末端從所述過渡位置移動至所述目標(biāo)位置。

進一步地，所述控制方法用于定位臂架取放破拆裝置；

所述步驟s40，包括：

s41：獲取待取破拆裝置或待放破拆裝置的安放位置；

s42：根據(jù)所述安放位置確定所述目標(biāo)位置；

s43：根據(jù)所述目標(biāo)位置確定所述過渡位置；

所述第一工況為取所述待取破拆裝置的工況；所述第二工況為放所述待放破拆裝置的工況。

進一步地，所述步驟s42，具體為：將所述安放位置的取放口處的預(yù)定位置確定為所述目標(biāo)位置；

所述步驟s43，具體為：將與所述目標(biāo)位置相距特定預(yù)設(shè)距離的某個位置，確定為所述過渡位置；或，在所述第一工況下，將與所述目標(biāo)位置相距第一預(yù)設(shè)距離的某個位置確定為所述過渡位置，在所述第二工況下，將所述目標(biāo)位置相距第二預(yù)設(shè)距離的某個位置確定為所述過渡位置。

進一步地，在所述第一工況下，所述臂架末端從所述目標(biāo)位置移動至所述過渡位置；或在所述第二工況下，所述臂架末端從所述過渡位置移動至所述目標(biāo)位置時；所述臂架末端保持特定運動軌跡，或所述臂架末端的破拆裝置保持預(yù)定姿態(tài)。

進一步地，所述臂架包括與轉(zhuǎn)臺依次連接的一級臂、二級臂和三級臂；

所述步驟s60，包括：

s61：獲取所述轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前回轉(zhuǎn)角度值；

s62：獲取所述一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角；

s63：獲取所述一級臂與所述二級臂之間的當(dāng)前第二夾角；

s64：獲取所述二級臂與所述三級臂之間的當(dāng)前第三夾角。

進一步地，所述步驟s80，包括：

s81：在所述第一工況時，將所述轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前角度值調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)位置所對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺的角度預(yù)設(shè)值；或，在所述第二工況時，將所述轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前角度值調(diào)節(jié)至所述過渡位置所對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺的角度預(yù)設(shè)值；

s82：在所述第一工況時，將所述一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)位置所對應(yīng)的所述一級臂與水平面之間的第一預(yù)設(shè)夾角；或，在所述第二工況時，將所述一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角調(diào)節(jié)至所述過渡位置所對應(yīng)的所述一級臂與水平面之間的第一預(yù)設(shè)夾角；

s83：將所述一級臂與所述二級臂之間的當(dāng)前第二夾角調(diào)節(jié)至0°；

s84：在所述第一工況時，將所述二級臂與所述三級臂之間的當(dāng)前第三夾角調(diào)節(jié)至所述目標(biāo)位置所對應(yīng)的所述二級臂與所述三級臂之間的第三預(yù)設(shè)夾角；或，在所述第二工況時，將所述二級臂與所述三級臂之間的當(dāng)前第三夾角調(diào)節(jié)至所述過渡位置所對應(yīng)的所述二級臂與所述三級臂之間的第三預(yù)設(shè)夾角；

s85：在確保所述一級臂與所述二級臂之間的第二夾角為0°的前提下，在所述第一工況下，調(diào)節(jié)所述一級臂與水平面之間的第一夾角和所述二級臂與所述三級臂之間的第三夾角，使所述臂架末端從所述目標(biāo)位置移動至所述過渡位置；或，在所述第二工況下，調(diào)節(jié)所述一級臂與水平面之間的第一夾角和所述二級臂與所述三級臂之間的第三夾角，使所述臂架末端從所述過渡位置移動至所述目標(biāo)位置。

進一步地，所述步驟s60還包括：

s65：根據(jù)所述當(dāng)前回轉(zhuǎn)角度值、當(dāng)前第一夾角、當(dāng)前第二夾角及當(dāng)前第三夾角及所述一級臂、二級臂和三級臂的長度，確定所述臂架末端的位置；

所述步驟s80，包括：

在所述第一工況時，先根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置，采用優(yōu)化算法，確定所述一級臂與水平面之間的第一目標(biāo)夾角、所述一級臂與所述二級臂之間的第二目標(biāo)夾角以及所述二級臂與所述三級臂之間的第三目標(biāo)夾角，并根據(jù)所述第一目標(biāo)夾角、所述第二目標(biāo)夾角及所述第三目標(biāo)夾角，將所述臂架末端從所述當(dāng)前位置移動至所述目標(biāo)位置；再根據(jù)所述目標(biāo)位置和所述過渡位置，確定所述一級臂與水平面之間的第一過渡夾角、所述一級臂與所述二級臂之間的第二過渡夾角以及所述二級臂與所述三級臂之間的第三過渡夾角，并根據(jù)所述第一過渡夾角、所述第二過渡夾角及所述第三過渡夾角，將所述臂架末端從所述目標(biāo)位置移動至所述過渡位置；

在所述第二工況時，先根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述過渡位置，采用優(yōu)化算法，確定所述一級臂與水平面之間的第一過渡夾角、所述一級臂與所述二級臂之間的第二過渡夾角以及所述二級臂與所述三級臂之間的第三過渡夾角，并根據(jù)所述第一過渡夾角、所述第二過渡夾角及所述第三過渡夾角，將所述臂架末端從所述當(dāng)前位置移動至所述過渡位置；再根據(jù)所述過渡位置和所述目標(biāo)位置，確定所述一級臂與水平面之間的第一目標(biāo)夾角、所述一級臂與所述二級臂之間的第二目標(biāo)夾角以及所述二級臂與所述三級臂之間的第三目標(biāo)夾角，并根據(jù)所述第一目標(biāo)夾角、所述第二目標(biāo)夾角及所述第三目標(biāo)夾角，將所述臂架末端從所述過渡位置移動至所述目標(biāo)位置。

另一方面，本發(fā)明還提供一種臂架的定位控制裝置，包括：第一確定模塊、第二確定模塊、獲取模塊、控制模塊和執(zhí)行模塊；

所述第一確定模塊，用于確定所述臂架的當(dāng)前操作為第一工況或第二工況；

所述第二確定模塊，用于確定所述臂架末端的目標(biāo)位置，并根據(jù)所述目標(biāo)位置確定過渡位置；

所述獲取模塊，用于獲取所述臂架末端的當(dāng)前位置；

所述控制模塊，與所述第一確定模塊、所述第二確定模塊、所述獲取模塊和所述執(zhí)行模塊連接，用于在所述第一工況時，先根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述目標(biāo)位置，控制所述執(zhí)行模塊，將所述臂架末端從所述當(dāng)前位置移動至所述目標(biāo)位置，再根據(jù)所述目標(biāo)位置和所述過渡位置，控制所述執(zhí)行模塊，將所述臂架末端從所述目標(biāo)位置移動至所述過渡位置；

在所述第二工況時，先根據(jù)所述當(dāng)前位置和所述過渡位置，控制所述執(zhí)行模塊，將所述臂架末端從所述當(dāng)前位置移動至所述過渡位置，再根據(jù)所述過渡位置和所述目標(biāo)位置，控制所述執(zhí)行模塊，將所述臂架末端從所述過渡位置移動至所述目標(biāo)位置。

進一步地，所述臂架包括與轉(zhuǎn)臺依次連接的一級臂、二級臂和三級臂；所述獲取模塊，包括：

回轉(zhuǎn)編碼器，用于獲取所述轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前角度值；

第一角度傳感器，用于獲取所述一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角；

第二角度傳感器，用于獲取所述一級臂與所述二級臂之間的當(dāng)前第二夾角；

第三角度傳感器，用于獲取所述二級臂與所述三級臂之間的當(dāng)前第三夾角。

此外，本發(fā)明還提供一種消防車，包括底盤、設(shè)置在所述底盤上的轉(zhuǎn)臺、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)臺上的臂架和設(shè)置在所述臂架末端的破拆裝置；

所述消防車采用上述任意的定位控制方法，或包括上述任意的定位控制裝置。

本發(fā)明提出的消防車及其臂架的定位控制方法和裝置，增設(shè)了一個與目標(biāo)位置相對的過渡位置，將臂架到達目標(biāo)位置的一個動作，拆分為兩個動作完成。具體的，在第一工況時，先將臂架末端從當(dāng)前位置移動至目標(biāo)位置，再將臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置；在第二工況時，先將臂架末端從當(dāng)前位置移動至過渡位置，再將臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置。在定位臂架末端到達著火點滅火、布料、定位臂架取放破拆裝置等實際工況中，一方面快速粗調(diào)動作能將臂架末端快速定位至過渡位置，提高臂架定位的效率，另一方面慢速精調(diào)動作能很大程度的保護臂架不被碰撞造成損失，延長其使用壽命，也能降低臂架碰撞它物等安全事件發(fā)生的概率，其將效率與安全兼顧，快速性和安全性更強。

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為本發(fā)明的消防車的一個實施例的正視圖；

圖2為本發(fā)明的消防車的一個實施例的俯視圖；

圖3為本發(fā)明的臂架的定位控制方法的一個實施例的流程圖；

圖4、6、10、11為本發(fā)明的控制方法的各步驟的一個實施例的子流程圖；

圖5、7-9為本發(fā)明的消防車的不同工作狀態(tài)的示意圖；

圖12為本發(fā)明的臂架的定位控制裝置的一個實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

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。為詳細說明本發(fā)明的消防車及其臂架的定位控制方法和控制裝置，以圖1、2所示的消防車整車為例(圖1為示例消防車的正視圖、圖2為示例消防車的俯視圖)進行詳細說明。具體的，該消防車整車包括底盤100、設(shè)置在底盤100上的轉(zhuǎn)臺200和設(shè)置在轉(zhuǎn)臺200上的臂架(示例的包括可折疊的一級臂310、二級臂320和三級臂330)。值得注意的，該附圖1、2僅為詳細說明本發(fā)明的簡要示意，并不引以為限，尤其是上述臂架可包括任意節(jié)數(shù)的伸縮臂、折疊臂、或伸縮臂與折疊臂的任意組合。

在此基礎(chǔ)上，下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本發(fā)明。

如圖3所示，顯示了本發(fā)明的臂架的定位控制方法的一個具體實施例，包括步驟：

s20：確定臂架的當(dāng)前操作為第一工況或第二工況。

s40：確定臂架末端的目標(biāo)位置，并根據(jù)目標(biāo)位置確定臂架末端的過渡位置。

s60：獲取臂架末端的當(dāng)前位置。

s80：在第一工況時，先根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置，將臂架末端從當(dāng)前位置移動至目標(biāo)位置，再根據(jù)目標(biāo)位置和過渡位置，將臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置；

在第二工況時，先根據(jù)當(dāng)前位置和過渡位置，將臂架末端從當(dāng)前位置移動至過渡位置，再根據(jù)過渡位置和目標(biāo)位置，將臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置。

上述步驟s20-s80，描述了本發(fā)明的臂架的定位控制方法的一個具體實施例，在該方法中增設(shè)了一個與目標(biāo)位置相對的過渡位置，將臂架到達目標(biāo)位置的一個動作，拆分為兩個動作完成。具體的，在第一工況時，先將臂架末端從當(dāng)前位置移動至目標(biāo)位置，再將臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置；在第二工況時，先將臂架末端從當(dāng)前位置移動至過渡位置，再將臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置。在定位臂架末端到達著火點滅火、布料、定位臂架取放破拆裝置等實際工況中，一方面快速粗調(diào)動作能將臂架末端快速定位至過渡位置，提高臂架定位的效率，另一方面慢速精調(diào)動作能很大程度的保護臂架不被碰撞造成損失，延長其使用壽命，也能降低臂架碰撞它物等安全事件發(fā)生的概率，其將效率與安全兼顧，快速性和安全性更強。值得注意的，1、上述步驟s20、s40、s60并不以其序號所表示的順序為限，上述三個步驟可根據(jù)實際工況，便利程度等更改執(zhí)行順序；2、該定位臂架末端到達著火點滅火僅為本發(fā)明臂架的定位控制方法應(yīng)用于某一工況的示范性舉例，本發(fā)明的控制方法還可應(yīng)用于其它需要過渡位置以避免臂架損傷、造成安全事故等問題的其它工況中。作為重點的，下面將該臂架的定位控制方法，應(yīng)用于一種特殊的工況——破拆消防車取放破拆裝置的工況為例，對本發(fā)明的臂架定位控制方法做進一步詳細說明，該應(yīng)用為基于本發(fā)明發(fā)明構(gòu)思的一大關(guān)鍵性應(yīng)用，具有顯著的技術(shù)進步性。

具體的，以圖1、2所示，該示例性消防車整車還包括設(shè)置在臂架末端的破拆裝置(示例的包括破拆剪410、破拆錘420、鏟斗430)和破拆裝置放置區(qū)(示例的包括破拆剪放置區(qū)510、破拆錘放置區(qū)520、鏟斗放置區(qū)530)。上述破拆裝置，可選但不僅限于包括破拆剪、破拆錘和鏟斗的任意一種或多種，還可包括其它破拆工具，其安放位置也不以圖示位于底盤100的尾部為限，可根據(jù)消防車整車布局、空間利用等設(shè)置在任意位置。

優(yōu)選的，將上述臂架的定位控制方法，應(yīng)用于定位臂架取放破拆裝置時，步驟s20可選但不僅限于定義第一工況為取待取破拆裝置的工況；第二工況為放待放破拆裝置的工況。具體的，消防人員可選但不僅限于通過設(shè)置在駕駛室內(nèi)的操控面板或手持移動終端，通過鍵盤、鼠標(biāo)、按鈕、觸摸屏等輸入臂架當(dāng)前所需進行的具體操作，如取或放破拆錘410、破拆剪420、鏟斗430的任意一個，以確定臂架的當(dāng)前操作為取待取破拆裝置的第一工況或放待放破拆裝置的第二工況。

如圖4所示，步驟s40，可選但不僅限于包括：

s41：獲取待取破拆裝置或待放破拆裝置的安放位置。具體的，消防人員可選但不僅限于在通過鍵盤、鼠標(biāo)、按鈕、觸摸屏等輸入臂架當(dāng)前所需進行的具體操作，如取或放破拆錘410、破拆剪420、鏟斗430的任意一個時，即可根據(jù)待取或待放破拆裝置的類型調(diào)取預(yù)先存儲的破拆錘放置區(qū)510、破拆剪放置區(qū)520、鏟斗放置區(qū)530的相應(yīng)位置作為該待取或待放破拆裝置的安放位置；或者通過鍵盤、鼠標(biāo)、按鈕、觸摸屏等直接輸入當(dāng)前待取或待放破拆裝置的安放位置。具體的，該安放位置可選但不僅限于通過空間坐標(biāo)表示，如以底盤100的中心或轉(zhuǎn)臺200的中心為坐標(biāo)原點，以底盤100或轉(zhuǎn)臺200的水平軸線為橫坐標(biāo)、豎直軸線為縱坐標(biāo)，設(shè)定各放置區(qū)的相對坐標(biāo)作為該安放位置的坐標(biāo)。

s42：根據(jù)安放位置確定目標(biāo)位置。具體的，可選但不僅限于將上述安放位置的取放口處的預(yù)定位置確定為該目標(biāo)位置。示例的，在安放位置確定后，即可根據(jù)破拆裝置的類型、擺放姿態(tài)等，將安放位置的取放口處的某個預(yù)定位置確定為目標(biāo)位置。

s43：根據(jù)目標(biāo)位置確定過渡位置。具體的，可選但不僅限于將與目標(biāo)位置相距特定預(yù)設(shè)距離的某個位置，確定為過渡位置；或，在第一工況下，將與目標(biāo)位置相距第一預(yù)設(shè)距離的某個位置確定為過渡位置，在第二工況下，將目標(biāo)位置相距第二預(yù)設(shè)距離的某個位置確定為過渡位置。換句話說，上述第一工況、第二工況下的過渡位置，可設(shè)置為同一位置，也可根據(jù)不同工況設(shè)置為不同位置。更為具體的，上述特定預(yù)設(shè)距離、第一預(yù)設(shè)距離、第二預(yù)設(shè)距離，可選但不僅限于為某固定值，如以與目標(biāo)位置相距1.5-1.8m范圍內(nèi)的位置，作為過渡位置；或為根據(jù)待取或待放破拆裝置的類型、尺寸等參數(shù)而設(shè)定的可變值，如根據(jù)破拆錘、破拆剪、鏟斗的實際尺寸，將與目標(biāo)相距該長/寬/高的距離，作為過渡位置。更為具體的，該目標(biāo)位置和過渡位置可選但不僅限于對應(yīng)于臂架的兩個預(yù)設(shè)姿態(tài)，以圖1所示的消防車為例，其分別對應(yīng)不同的轉(zhuǎn)臺角度預(yù)設(shè)值、第一夾角預(yù)設(shè)值、第二夾角預(yù)設(shè)值和第三夾角預(yù)設(shè)值，以便于后續(xù)將臂架定位至目標(biāo)位置和過渡位置。

在該實施例中，上述臂架的定位控制方法應(yīng)用于臂架取放破拆裝置，其增設(shè)了一個與目標(biāo)位置相對的過渡位置，而將臂架取或放破拆裝置的一個動作拆分成兩個動作完成。具體的，當(dāng)臂架的當(dāng)前操作為第一工況的取待取破拆裝置時(如圖5所示)，此時臂架末端是空的，沒有裝設(shè)任何破拆裝置，無需考慮其末端裝載物碰撞安放位置周圍，所以可將臂架從當(dāng)前位置直接快速粗調(diào)移動至目標(biāo)位置(如圖7所示，優(yōu)選為待取破拆裝置或待放破拆裝置的安放位置的取放口)，在臂架抓取到所需破拆裝置，預(yù)計將破拆裝置完全移出安放位置時，需要考慮該破拆裝置可能碰撞安放位置周圍，所以需要將臂架慢速精調(diào)移動至過渡位置(如圖8所示，與目標(biāo)位置相距特定預(yù)設(shè)距離的某個位置，優(yōu)選為與安放位置垂直，且高于預(yù)設(shè)高度的某個位置)，將破拆裝置完全移出放置區(qū)，完成整個取待取破拆裝置的動作；當(dāng)臂架的當(dāng)前操作為第二工況的放待放破拆裝置時(如圖9所示)，此時臂架末端已裝設(shè)破拆裝置，需要考慮其末端裝載物碰撞安放位置周圍，所以需要將臂架先快速粗調(diào)移動至過渡位置(如圖8所示)，再慢速精調(diào)移動至目標(biāo)位置(如圖7所示)，將破拆裝置完全放入放置區(qū)，完成整個放待放破拆裝置的動作。

綜上所述，本發(fā)明的臂架的定位控制方法，在應(yīng)用于取放破拆裝置時，通過引入過渡位置，將取放過程分成粗調(diào)和精調(diào)兩個步驟，將破拆裝置從安放位置完全移出放置區(qū)和完全放入放置區(qū)劃入精調(diào)步驟完成，能有效避免破拆裝置碰撞放置區(qū)周圍，保護破拆裝置及放置區(qū)周圍物件不被損壞，延長其使用壽命，也能降低破拆裝置掉落等安全事件發(fā)生的概率，其取放破拆裝置的安全性、快速性更強。值得注意的，與目標(biāo)位置相距特定預(yù)設(shè)距離/第一預(yù)設(shè)距離/第二預(yù)設(shè)距離的過渡位置，并不以與安放位置垂直，且高于預(yù)設(shè)高度的位置為限，僅為圖1所示消防車避免破拆裝置碰撞周圍物件的優(yōu)選實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可預(yù)見的其它過渡位置，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)，示例的，當(dāng)破拆裝置橫向放入放置區(qū)時，則需先將破拆裝置水平移動一段距離，將其完全移出或放入放置區(qū)內(nèi)，此時該過渡位置優(yōu)選為與目標(biāo)位置水平相距預(yù)設(shè)距離的某個位置。

更為優(yōu)選的，在第一工況下，臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置；或在第二工況下，臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置時；臂架末端保持特定運動軌跡，或臂架末端的破拆裝置保持預(yù)定姿態(tài)。同樣以定位臂架取放破拆裝置為例，如圖1所示，破拆錘410為垂直放置在破拆錘放置區(qū)510內(nèi)，所以在將破拆錘410完全取出破拆錘放置區(qū)510(第一工況下，臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置)或完全放入破拆錘放置區(qū)510(第二工況下，臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置)時，優(yōu)選為使臂架末端保持垂直上下的運動軌跡或使臂架末端的破拆裝置保持垂直上下的預(yù)定姿態(tài)，使破拆錘510能垂直取出或垂直放入，通過垂直向上將破拆裝置完全移出放置區(qū)，或垂直向下將破拆裝置完全放入放置區(qū)，而避免其碰撞放置區(qū)周圍物件，造成零配件損失和安全風(fēng)險。更為具體的，該垂直上下的軌跡，優(yōu)選為勻速運動，以進一步提高臂架動作的穩(wěn)定性，提高消防車整車的穩(wěn)定性和安全性。

更為優(yōu)選的，如圖1、6所示，本發(fā)明以臂架包括與轉(zhuǎn)臺依次連接的一級臂310、二級臂320和三級臂330為例。上述步驟s60可選但不僅限于通過獲取轉(zhuǎn)臺200、一級臂310、二級臂320和三級臂330的姿態(tài)參數(shù)，唯一確定的獲取臂架末端的當(dāng)前位置，或通過gps定位等直接獲取臂架末端的當(dāng)前位置。

具體的，步驟s60，可通過在消防車整車的某些位置設(shè)置回轉(zhuǎn)編碼器、長度傳感器、角度傳感器等，通過檢測整車狀態(tài)而獲取臂架末端的當(dāng)前位置，可選但不僅限于包括：s61：獲取轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前回轉(zhuǎn)角度值；s62：獲取一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角；s63：獲取一級臂與二級臂之間的當(dāng)前第二夾角；s64：獲取二級臂與三級臂之間的當(dāng)前第三夾角。

更為優(yōu)選的，本發(fā)明以臂架包括與轉(zhuǎn)臺200連接的一級臂310、二級臂320和三級臂330為例，深入考慮了s80中，如何定位臂架完成取/放動作破拆裝置的具體過程。具體的，如圖10所示，步驟s80，可選但不僅限于包括：s81：在第一工況時，將轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前角度值調(diào)節(jié)至目標(biāo)位置所對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺的角度預(yù)設(shè)值(如圖7所示)；或，在第二工況時，將轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前角度值調(diào)節(jié)至過渡位置所對應(yīng)的轉(zhuǎn)臺的角度預(yù)設(shè)值(如圖8所示)；s82：在第一工況時，將一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角調(diào)節(jié)至目標(biāo)位置所對應(yīng)的一級臂與水平面之間的第一預(yù)設(shè)夾角(如圖7所示的65°)；或，在第二工況時，將一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角調(diào)節(jié)至過渡位置所對應(yīng)的一級臂與水平面之間的第一預(yù)設(shè)夾角(如圖7所示的80°)；s83：將一級臂與二級臂之間的當(dāng)前第二夾角調(diào)節(jié)至0°和s84：在第一工況時，將二級臂與三級臂之間的當(dāng)前第三夾角調(diào)節(jié)至目標(biāo)位置所對應(yīng)的二級臂與三級臂之間的第三預(yù)設(shè)夾角(如圖7所示的121°)；或，在第二工況時，將二級臂與三級臂之間的當(dāng)前第三夾角調(diào)節(jié)至過渡位置所對應(yīng)的二級臂與三級臂之間的第三預(yù)設(shè)夾角(如圖8所示的123°)。至此完成快速粗調(diào)的步驟，進入精調(diào)的步驟：s85：在確保一級臂與二級臂之間的第二夾角為0°的前提下，在第一工況下，調(diào)節(jié)一級臂與水平面之間的第一夾角和二級臂與三級臂之間的第三夾角，使臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置(如圖8所示的123°)；或，在第二工況下，調(diào)節(jié)一級臂與水平面之間的第一夾角和二級臂與三級臂之間的第三夾角，使臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置(如圖7所示的121°)。具體的，s85的精調(diào)步驟中，在確保一級臂與二級臂之間的第二夾角為0°的前提下，可逐步調(diào)節(jié)一級臂與水平面之間的第一夾角，并根據(jù)聯(lián)動三級臂末端所產(chǎn)生的位移，同時調(diào)節(jié)二級臂與三級臂之間的第三夾角，以確保臂架從目標(biāo)位置移動至過渡位置或從過渡位置移動至目標(biāo)位置。更為具體的，同時調(diào)節(jié)二級臂與三級臂之間的第三夾角時，優(yōu)選確保從目標(biāo)位置移動至過渡位置或從過渡位置移動至目標(biāo)位置的軌跡為垂直上下的軌跡，以避免破拆裝置碰撞放置區(qū)周圍的它物。

更為具體的，在另一個實施例中，如圖11所示，步驟s60還包括：s65：根據(jù)當(dāng)前回轉(zhuǎn)角度值、當(dāng)前第一夾角、當(dāng)前第二夾角及當(dāng)前第三夾角及一級臂、二級臂和三級臂的長度，確定臂架末端的位置。步驟s80，包括：

在第一工況時，先根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置，采用優(yōu)化算法，確定一級臂與水平面之間的第一目標(biāo)夾角、一級臂與二級臂之間的第二目標(biāo)夾角以及二級臂與三級臂之間的第三目標(biāo)夾角，并根據(jù)第一目標(biāo)夾角、第二目標(biāo)夾角及第三目標(biāo)夾角，將臂架末端從當(dāng)前位置移動至目標(biāo)位置；再根據(jù)目標(biāo)位置和過渡位置，確定一級臂與水平面之間的第一過渡夾角、一級臂與二級臂之間的第二過渡夾角以及二級臂與三級臂之間的第三過渡夾角，并根據(jù)第一過渡夾角、第二過渡夾角及第三過渡夾角，將臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置；

在第二工況時，先根據(jù)當(dāng)前位置和過渡位置，采用優(yōu)化算法，確定一級臂與水平面之間的第一過渡夾角、一級臂與二級臂之間的第二過渡夾角以及二級臂與三級臂之間的第三過渡夾角，并根據(jù)第一過渡夾角、第二過渡夾角及第三過渡夾角，將臂架末端從當(dāng)前位置移動至過渡位置；再根據(jù)過渡位置和目標(biāo)位置，確定一級臂與水平面之間的第一目標(biāo)夾角、一級臂與二級臂之間的第二目標(biāo)夾角以及二級臂與三級臂之間的第三目標(biāo)夾角，并根據(jù)第一目標(biāo)夾角、第二目標(biāo)夾角及第三目標(biāo)夾角，將臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置。

在該實施例中，給出了s80步驟中如何定位臂架動作的另一個優(yōu)選實施例，上述優(yōu)化算法，可選但不僅限于采用使臂架運動軌跡最優(yōu)、行程最短、避開障礙物或使臂架動作的流量需求最小等需求而定。

另一方面，如圖12所示，本發(fā)明還在此基礎(chǔ)上提供了一種臂架的定位控制裝置，包括：第一確定模塊10、第二確定模塊20、獲取模塊30、控制模塊40和執(zhí)行模塊50。其中，第一確定模塊10，用于確定臂架的當(dāng)前操作為第一工況或第二工況。第二確定模塊20，用于確定臂架末端的目標(biāo)位置，并根據(jù)目標(biāo)位置確定過渡位置。具體的，第一確定模塊10、第二確定模塊20可選但不僅限于獨立設(shè)置或合一設(shè)置在駕駛室內(nèi)的操作平臺或手持移動終端，通過觸摸屏、鍵盤、鼠標(biāo)、按鈕等選擇取待取破拆裝置或放待放破拆裝置，以確定臂架的當(dāng)前操作為第一工況或第二工況，并通過當(dāng)前所需的待取破拆裝置或待放破拆裝置的具體選擇，而通過存儲器調(diào)取其安放位置、屬性參數(shù)等，確定目標(biāo)位置和過渡位置。

獲取模塊30，用于獲取臂架末端的當(dāng)前位置。具體的，如圖1所示，獲取模塊30，包括設(shè)置在轉(zhuǎn)臺上的回轉(zhuǎn)編碼器31，用于獲取轉(zhuǎn)臺的當(dāng)前角度值；設(shè)置在一級臂310上的第一角度傳感器32，用于獲取一級臂與水平面之間的當(dāng)前第一夾角；設(shè)置在二級臂320上的第二角度傳感器33，用于獲取一級臂與二級臂之間的當(dāng)前第二夾角以及設(shè)置在三級臂330上的第三角度傳感器34，用于獲取二級臂與三級臂之間的當(dāng)前第三夾角，通過分別獲取轉(zhuǎn)臺200、一級臂310、二級臂320和三級臂330的姿態(tài)而唯一確定臂架末端的當(dāng)前位置。

控制模塊40，與第一確定模塊10、第二確定模塊20、獲取模塊30和執(zhí)行模塊50連接，用于在第一工況時，先根據(jù)當(dāng)前位置和目標(biāo)位置，控制執(zhí)行模塊50，將臂架末端從當(dāng)前位置移動至目標(biāo)位置，再根據(jù)目標(biāo)位置和過渡位置，控制執(zhí)行模塊50，將臂架末端從目標(biāo)位置移動至過渡位置；在第二工況時，先根據(jù)當(dāng)前位置和過渡位置，控制執(zhí)行模塊50，將臂架末端從當(dāng)前位置移動至過渡位置，再根據(jù)過渡位置和目標(biāo)位置，控制執(zhí)行模塊50，將臂架末端從過渡位置移動至目標(biāo)位置。具體的，控制模塊40，可選但不僅限于為單片機、plc等可編程邏輯器件，通過內(nèi)設(shè)程序，完成上述特定控制策略，其一端通過總線、wifi、藍牙等有線或無線方式與第一確定模塊10、第二確定模塊20和獲取模塊30連接，以獲取工況信息、安放位置信息、臂架當(dāng)前位置信息等有效信息，再根據(jù)內(nèi)設(shè)程序完成選擇、計算、優(yōu)化等步驟后，將相應(yīng)指令發(fā)送給執(zhí)行模塊50控制臂架完成上述操作。更為具體的，執(zhí)行模塊50，可選但不僅限于包括多路閥、驅(qū)動機構(gòu)等，以驅(qū)動轉(zhuǎn)臺、臂架完成相應(yīng)操作。

更為具體的，如圖1所示，本發(fā)明還提供一種消防車，包括底盤100、設(shè)置在底盤上的轉(zhuǎn)臺200、設(shè)置在轉(zhuǎn)臺200上的臂架和設(shè)置在臂架末端的破拆裝置，其技術(shù)要點在于采用上述任意的定位控制方法，或上述任意的定位控制裝置。

上述消防車及其臂架的定位控制裝置，與上述臂架的定位控制方法對應(yīng)，其技術(shù)特征的組合和技術(shù)效果在此不再贅述。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)。