一种臂架定位设备、消防车以及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种臂架定位设备、消防车以及方法。
【背景技术】
[0002]多功能破拆消防车(如图1A和图1B所示)是一种在举高类消防车的基础上增加破拆锤、抓斗和液压剪等破拆装置的消防车，在消防灭火、举高破拆、抢险救援时能够根据不同需要更换破拆装置，适用范围广泛，能够处理各类复杂火灾和急难险重救援工作，是大中城市保证高层居住人群生命安全、减少灾难损失的必要装备。多功能破拆消防车不仅能完成高喷灭火的工作，还能在复杂工作环境下更换不同的破拆装置，可通过破拆锤击碎混凝土墙体和薄钢板快速打通逃生通道；液压剪可以撕开阻碍灭火动作的广告牌等障碍物；厂房等建筑物发生火灾时，可用抓斗将房顶撕开以实施灭火工作，是国内最先进的举高破拆、喷射多功能车。
[0003]在驾驶室后方、泵室前部设置有破拆装置存储箱11用来放置相应的破拆装置，包括三个固定的位置分别放置液压剪、抓斗和破拆锤(例如图1B所示的液压剪放置位置A、抓斗放置位置B、破拆锤放置位置C)。多功能破拆消防车不工作时，破拆装置分别放在驾驶室和泵室之间的破拆装置存储箱里，实施救援过程中，操作者根据经验分别把转台和各臂展到合适的位置，用一种方法保证快换接头(也叫快速连接器，主要是多功能破拆消防车在进行工作时提高更换破拆锤、液压剪与抓斗等工作部件效率的装置)可以垂直运动且不碰撞周围部件，直至完成更换破拆装置的工作，以确保后续救援工作的顺利进行。
[0004]操作者根据需要，手动操作控制多功能破拆消防车的回转、主臂变幅起落、主臂伸缩、前曲臂展收和后曲臂展收等动作，控制器对输入信号进行逻辑判断后将输出信号传递给相应的执行机构，执行机构带动臂架到达相应的位置，操作者人为观察快换接头的当前位置以判断下一步的操作过程，如此反复，直至臂架到达适合去更换破拆装置的状态(如图2所示)。
[0005]但是上述方法完全依靠操作者的主观判断，操作者在这个过程中起主导作用，人为操作定位的方法至少存在以下缺陷:
[0006]一、在实际救援时操作者受外界环境影响比较严重，破拆装置存储箱距离驾驶室和泵室的位置比较近，操作不当容易碰撞到这些部件；
[0007]二、为了快速更换破拆装置，操作者在定位时可能会降低部分精确度，在不合适的位置就去更换破拆装置，这样容易损伤破拆装置存储箱；
[0008]三、人为操作需要反复的调整臂架状态，这将大大降低更换破拆装置的效率。
[0009]因此，现有方法虽然能够实现破拆装置更换的功能，但其实现效率低，不能满足紧急救援场合安全高效的要求。
【发明内容】
[0010]本发明需要解决的一个技术问题是:人为手动操作多功能破拆消防车进行臂架定位的效率低。
[0011]根据本发明的第一方面，提供了一种臂架定位设备，包括:臂架状态检测装置，用于检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；以及控制装置，用于根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态。
[0012]进一步，所述控制装置包括:输入信号单元，用于接收所述当前位置状态信息；定位单元，用于将所述当前位置状态信息与所述标定位置状态信息比较，确定所述臂架从所述当前位置状态至所述标定位置状态所需要进行的所述各个执行机构的执行动作；以及输出信号单元，用于向所述各个执行机构发送执行信号，控制所述各个执行机构执行相应的动作。
[0013]进一步，所述控制装置还包括:存储单元，用于存储所述标定位置状态信息。
[0014]进一步，还包括:指令发送装置，用于向所述控制装置发送定位指令；其中，所述输入信号单元还用于接收所述定位指令，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理。
[0015]进一步，所述定位单元判断所述定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；其中，所述破拆装置模式包括:破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。
[0016]进一步，若所述输入信号单元接收到误处理信号，则所述定位单元解除定位处理；其中，所述误处理信号包括:所述定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。
[0017]进一步，所述臂架状态检测装置包括:主臂长度传感器，用于测量主臂的长度值，并将所述长度值传输至所述控制装置；主臂角度传感器，用于测量所述主臂与水平面的第一夹角，并将所述第一夹角传输至所述控制装置；回转编码器，用于测量转台的角度值，并将所述转台的角度值传输至所述控制装置；前曲臂角度传感器，用于测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将所述第二夹角传输至所述控制装置；后曲臂角度传感器，用于测量所述后曲臂与所述主臂之间的第三夹角，并将所述第三夹角传输至所述控制装置；以及破拆装置角度传感器，用于测量破拆装置与所述前曲臂之间的第四夹角，并将所述第四夹角传输至所述控制装置。
[0018]进一步，所述指令发送装置包括:无线遥控装置和无线接收器、或者有线操作装置；其中，所述无线遥控装置向所述无线接收器发送所述定位指令，所述无线接收器将接收的所述定位指令转发至所述控制装置。
[0019]根据本发明的第二方面，提供了一种消防车，包括:前面所述臂架定位设备。
[0020]根据本发明的第三方面，提供了一种臂架定位方法，包括:臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；以及所述控制装置根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态。
[0021]进一步，所述控制装置根据所述当前位置状态信息与标定位置状态信息控制各个执行机构的执行动作，将臂架从所述当前位置状态移动至标定位置状态的步骤包括:输入信号单元接收所述当前位置状态信息；定位单元将所述当前位置状态信息与所述标定位置状态信息比较，确定所述臂架从所述当前位置状态至所述标定位置状态所需要进行的所述各个执行机构的执行动作；以及输出信号单元向所述各个执行机构发送执行信号，控制所述各个执行机构执行相应的动作。
[0022]进一步，在臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置之前，还包括:指令发送装置向所述控制装置发送定位指令；其中，所述输入信号单元接收所述定位指令，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理。
[0023]进一步，所述定位单元根据所述定位指令执行定位处理之前，还包括:所述定位单元判断所述定位指令的持续时间是否大于设定值，如果是，则选择确定破拆装置模式；其中，所述破拆装置模式包括:破拆锤模式、液压剪模式和抓斗模式。
[0024]进一步，若所述输入信号单元接收到误处理信号，则所述定位单元解除定位处理；其中，所述误处理信号包括:所述定位单元执行定位处理时，指令发送装置的操作信号、臂架状态检测装置的错误信号。
[0025]进一步，臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置的步骤包括:主臂长度传感器测量主臂的长度值，并将所述长度值传输至所述控制装置；主臂角度传感器测量所述主臂与水平面的第一夹角，并将所述第一夹角传输至所述控制装置；回转编码器测量转台的角度值，并将所述转台的角度值传输至所述控制装置；前曲臂角度传感器测量前曲臂与后曲臂之间的第二夹角，并将所述第二夹角传输至所述控制装置；后曲臂角度传感器测量所述后曲臂与所述主臂之间的第三夹角，并将所述第三夹角传输至所述控制装置；以及破拆装置角度传感器测量破拆装置与所述前曲臂之间的第四夹角，并将所述第四夹角传输至所述控制装置。
[0026]本发明中，通过臂架状态检测装置检测车辆臂架的当前位置状态，并将当前位置状态信息传输至控制装置；控制装置根据当前位置状态信息与预先存储的标定位置状态信息确定各个执行机构的执行动作，控制各个执行机构执行相应的动作，将臂架从当前位