(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210442250.5 (22)申请日 2022.04.25 (71)申请人 上海睿尤准智控技 术有限公司 地址 200131 上海市中国 （上海） 自由贸易 试验区临港新片区老芦公路5 36号 (72)发明人 康小东　康锦萱　 (74)专利代理 机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 11463 专利代理师 曹瑞敏 (51)Int.Cl. B25J 9/16(2006.01) B25J 13/08(2006.01) B25J 18/00(2006.01) (54)发明名称 臂架形变补偿方法、 补偿控制系统及工程机 械设备 (57)摘要 本申请提供一种臂架形变补偿方法、 补偿控 制系统及工程机械设备， 涉及工程机械技术领 域。 本方法通过在臂架的各节机械臂上均安装多 个距离传感器和多个角度传感器， 通过多个距离 传感器检测的各节机械臂上各臂架段的长度信 息和多个角度传感器检测的各节机械臂上各臂 架段的角度信息， 计算各节机械臂形变前后的末 端位置信息， 针对一节机械臂， 利用检测的各臂 架段的长度和角度信息， 计算机械臂的形变信 息， 由于各臂架段的长度为线段长度， 基于各臂 架段的线段长度逼近机械臂形变后的曲线长度， 使得确定的各节机械臂的形变信息准确度更高， 从而有效地提高了臂架形变信息的计算精度， 基 于臂架形变信息的精准计算， 则实现了臂架末端 位置的精确定位和控制。 权利要求书2页 说明书15页 附图6页 CN 114800502 A 2022.07.29 CN 114800502 A 1.一种臂架形变补偿方法， 其特征在于， 应用于补偿控制系统中的控制器， 所述补偿控 制系统包括： 臂架及控制器， 所述臂架的每节机械臂上安装多个距离传感器和多个角度传 感器， 各距离传感器分别位于所在机械臂的一个臂架段， 且从所在机械臂的首端至末端均 匀排布， 各角度传感器与各距离传感器一一对应， 且与对应的距离传感器之间的距离满足 预设条件； 所述方法包括： 在所述臂架展开后的初始状态下获取由各节机械臂上的多个距离传感器检测的各节 机械臂对应的多个第一长度信息， 并在所述臂架展开后的形变状态下获取由各节机械臂上 的多个距离传感器检测的各节机械臂对应的多个第二长度信息以及多个角度传感器检测 的各节机 械臂对应的多个第二角度信息； 根据所述多个第一长度信息、 所述多个第二长度信息以及所述多个第二角度信息， 确 定各节机械臂对应的多个第一角度信息， 各所述第一角度信息用于指示在所述臂架展开后 的初始状态下 各角度传感器所在的臂 架段与参 考平面的夹角； 根据各节机械臂对应的多个第 一长度信 息和多个第 一角度信 息， 确定各节机械臂形变 前的末端位置信息； 根据各节机械臂对应的多个第 二长度信 息和多个第 二角度信 息， 确定各节机械臂形变 后的末端位置信息； 根据各节机械臂形变前的末端位置信 息以及各节机械臂形变后的末端位置信 息， 确定 所述臂架的形变信息， 并根据所述臂 架的形变信息对所述臂 架进行形变补偿。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述多个第一长度信息、 所述多 个第二长度信息以及所述多个第二角度信息， 确定各节机械臂对应的多个第一角度信息， 包括： 根据各节机械臂 的各臂架段对应的第一长度信息、 第二长度信息和第二角度信息， 分 别确定各臂 架段的第一角度信息； 将各臂架段的第一角度信息组合得到各节机 械臂对应的多个第一角度信息 。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述根据各节机械臂的各臂架段对应的第 一长度信息、 第二长度信息和第二角度信息， 分别确定各臂 架段的第一角度信息， 包括： 根据各臂架段对应的第 一长度信 息以及第 二长度信 息的比值， 得到各臂架段对应的形 变前后的角度变化信息； 根据所述第二角度信息以及所述角度变化信息， 确定各臂 架段的第一角度信息 。 4.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述根据各节机械臂对应的多个第 一长度 信息和多个第一角度信息， 确定各节机 械臂形变前的末端位置信息， 包括： 根据各节机械臂的各臂架段对应的第 一长度信 息与第一角度信 息， 确定各臂架段的末 端位置信息； 根据各臂 架段的末端位置信息， 确定各节机 械臂形变前的末端位置信息 。 5.根据权利要求4所述的方法， 其特征在于， 所述根据各臂架段的末端位置信息， 确定 各节机械臂形变前的末端位置信息， 包括： 将各臂架段的末端位置信息相加， 得到各节机 械臂形变前的末端位置信息 。 6.根据权利要求1 ‑5任一所述的方法， 其特征在于， 所述根据 各节机械臂形变前的末端 位置信息以及各节机械臂形变后的末端位置信息， 确定所述臂架的形变信息， 并根据所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114800502 A 2臂架的形变信息对所述臂 架进行形变补偿， 包括： 根据各节机 械臂形变前的末端位置信息， 确定所述臂 架形变前的末端位置信息； 根据各节机 械臂形变后的末端位置信息， 确定所述臂 架形变后的末端位置信息； 根据所述臂架形变前的末端位置信 息以及所述臂架形变后的末端位置信 息， 确定所述 臂架的形变信息； 根据所述臂架的形变信 息以及所述臂架形变前的末端位置信 息， 确定所述臂架形变后 的实际末端位置信息； 根据所述臂架形变后的实 际末端位置信息、 以及所述臂架末端的期望位置信息， 进行 闭环控制， 对所述臂 架进行形变补偿。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 所述根据所述臂架形变后的实际末端位置 信息、 以及所述臂 架末端的期望位置信息， 进行闭环控制， 对所述臂 架进行形变补偿， 包括： 根据所述臂架形变后的实际末端位置信 息与所述臂架末端的期望位置信 息的偏差， 调 整臂架运动控制参数； 根据所述臂架运动控制参数， 控制所述臂架末端运行， 并接收反馈的臂架末端的新的 实际位置信息； 根据所述臂架末端的新的实际位置信 息与所述臂架末端的期望位置信 息的偏差， 调整 臂架运动控制参数， 直至所述臂架末端的新的实际位置信息与所述臂架末端的期 望位置信 息的偏差满足预设阈值则停止对臂 架运动控制参数的调整。 8.一种补偿控制系统， 其特征在于， 包括： 臂架及控制器， 所述臂架上的距离传感器和 角度传感器分别与所述控制器电连接； 所述臂架的每节机械臂上安装多个距离传感器和多个角度传感器， 各距离传感器分别 位于所在机械臂的一个臂架段， 且从所在机械臂的首端至末端均匀 排布， 各角度传感器与 各距离传感器一 一对应， 且与对应的距离传感器之间的距离满足预设条件； 在所述臂架运行时， 所述臂架中各节机械臂上的距离传感器以及角度传感器检测所述 各节机械臂的第一长度信息、 第二长度信息以及第二角度信息； 所述控制器用于执 行权利要求1 ‑7任一所述的臂 架形变补偿方法。 9.根据权利要求8所述的系统， 其特征在于， 所述系统还包括： 输入设备及接收器， 所述 输入设备通过 所述接收器与所述控制器电连接； 所述输入设备用于响应输入操作， 获取所述臂架末端的期望位置信 息并发送至所述接 收器； 所述控制器通过 所述接收器接收所述臂 架末端的期望位置信息 。 10.根据权利要求8所述的系统， 其特征在于， 所述系统还包括： 电磁多路阀和臂架油 缸， 所述电磁多路阀分别和所述控制器以及所述臂 架油缸电连接； 所述控制器根据调整后的臂架运动控制参数， 控制所述电磁多路阀、 以及所述臂架油 缸运动以驱动所述臂 架运动。 11.一种工程机械设备， 其特征在于， 包括： 设备本体以及权利要求8 ‑10任一所述的补 偿控制系统， 所述补偿控制系统通过回转机构安装在所述设备本体上。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114800502 A 3