臂架运动状态测试方法及装置、臂架系统、工程机械与流程

1.本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种臂架运动状态测试方法及装置、臂架系统、工程机械。


背景技术：

2.目前，臂架系统广泛地应用于在泵车、高喷消防车等工程机械中，以实现对混凝土或水等物料的输送。臂架系统通常包含多节臂，不同臂之间首尾依次相接，最末端的臂向外伸出，通过改变臂架末端的位置，将物料输送到预定位置。
3.然而，由于臂架系统是多节的悬臂结构，在工作过程中每节臂均要承受相应的负载从而产生形变，多节臂的形变累计叠加至臂架末端，导致臂架末端的位置跟预定位置具有较大的偏差。并且，在某些特定情况(如换向、急停)，臂架末端亦会产生摆动震荡。
4.为保证臂架系统的精准工作，对臂架末端的运动状态进行测试就显得尤为重要，然而，臂架末端在工作过程中通常是位于高空中，且摆动幅度较大，从而使得测试的难度较大，降低了测试结果的精准度。


技术实现要素：

5.本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
6.为此，本发明第一个方面在于提出一种臂架运动状态测试方法。
7.本发明的第二个方面在于提出一种臂架运动状态测试装置。
8.本发明的第三个方面在于提出一种臂架系统。
9.本发明的第四个方面在于提出一种工程机械。
10.有鉴于此，本发明的第一个方面提出了一种臂架运动状态测试方法，适用于第一终端，第一终端位于臂架末端，臂架运动状态测试方法包括：接收第一基站发送的第一位置信息，以及获取臂架末端的第二位置信息；根据第一位置信息对第二位置信息进行校正以得到目标位置信息，其中，目标位置信息包括臂架末端的经纬度信息以及高度信息；对目标位置信息进行处理，得到目标测试结果。
11.本发明所提出的臂架运动状态测试方法适用于第一终端，其中，第一终端为固定在臂架末端且可拆卸的移动终端。进一步地，第一终端为具有定位功能、数据处理功能以及通信功能的终端设备。具体地，移动终端可包括gps(global positioning system，全球定位系统)定位模块、处理模块和通信模块。
12.在本发明所提供的臂架运动状态测试方法中，会接收第一基站发送的第一位置信息，并获取臂架末端的第二位置信息。
13.其中，第一基站为相对于第一终端的基准基站，第一基站的位置固定，第一终端和第一基站可进行通信。在此基础上，第一位置信息为静态位置信息，其可用于表述第一基站的位置信息。
14.具体地，第一基站可为rtk(real time kinematic，载波相位差分技术)基站，rtk
基站可基于卫星信号实现高精度定位。
15.在实际的测试过程中，第一基站可连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，通过信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定目标卫星信号，gps定位装置基于上述目标卫星信号获取第一基站的位置信息即第一位置信息，第一基站与第一终端建立通信连接，并将上述第一位置信息发送至第一终端，以供第一终端后续使用。这样，通过接收卫星信号进而对第一基站的位置信息进行确定，大大提升了第一位置信息获取的精确度，从而提升了臂架运动状态测试的精确度，以为臂架的精准控制及后续防抖设计提供准确的数据资料。
16.进一步地，第二位置信息为实时获取的臂架末端的动态位置信息。在实际的测试过程中，第一终端固定在臂架末端，通过第一终端内的gps定位模块进行定位以获取臂架末端的位置信息进而生成第二位置信息，通过第一终端内的通信模块与第一基站建立通信以实现数据的传输，接收第一基站发送的第一位置信息。
17.其中，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且可通过通信模块与第一基站建立无线连接，这样，第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
18.在本发明所提出的臂架运动状态测试方法中，进一步地，获取第二位置信息后，还会根据第一位置信息对第二位置信息进行校正，提升第二位置信息的精确度，从而得到高精度的目标位置信息。
19.其中，目标位置信息包括臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息，三者以坐标的形式进行呈现。
20.具体地，基于载波相位差分技术对第二位置信息进行校正。第一终端同时采集第一基站发送的第一位置信息以及上述gps定位模块确定的第二位置信息，以第一位置信息为基准位置信息，确定第一位置信息和第二位置信息的坐标增量，进而通过该坐标增量对第二位置信息进行校正得到高精确度的目标位置信息。
21.在本发明所提出的臂架运动状态测试方法中，进一步地，确定目标位置信息后，会对该目标位置信息进行处理，进而得到目标测试结果。
22.在实际的应用过程中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，实时获取多个第二位置信息，进而确定多个目标位置信息，基于目标位置信息发生变化，确定臂架的运动状态，得到目标测试结果。
23.综上所述，本发明所提出的臂架运动状态测试方法，基于第一基站(rtk基站)为第一终端提供精准的基准定位信息，根据第一基站的位置信息对第一终端的位置信息(即第二位置信息)进行校正，获取高精度的臂架末端的经纬度信息和高度信息，进而通过经纬度信息和高度信息确定臂架的运动状态。这样，提升了臂架末端位置信息确定的精确度，进而提高了运动状态参数的精确度，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。另外，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且通过通信模块与第一基站建立无线连接，使得第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
24.根据本发明提出的上述臂架运动状态测试方法，还可以具有以下技术特征：
25.在上述任一技术方案中，优选地，获取臂架末端的第二位置信息，具体包括：接收
第一基站发送的目标卫星信号信息；根据目标卫星信号信息，获取第二位置信息。
26.在该技术方案中，上述第一终端的通信模块还会接收第一基站发送的目标卫星信号信息，gps模块根据上述目标卫星信号信息进行定位，生成第二位置信息。第一基站连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定上述目标卫星信号信息，第一基站将上述目标卫星信号发送至第一终端，第一终端基于该目标卫星信号信息进行定位，保证了第一基站和第一终端定位信号的一致性，提升了第一终端位置信息确定的精确度。
27.在上述任一技术方案中，优选地，对目标位置信息进行处理，得到目标测试结果，具体包括：根据目标位置信息确定臂架末端的运动状态参数；对运动状态参数进行处理并输出处理结果。
28.在该技术方案中，获取目标位置信息后，根据该目标位置信息确定臂架的运动状态参数。
29.在实际的应用过程中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，实时获取多个第二位置信息，进而确定多个目标位置信息，基于目标位置信息发生变化，确定臂架的运动状态参数。
30.具体地，以相邻两个时间点获取的两个目标位置信息为一组，确定臂架在该两个时间点内的运动状态参数。目标位置信息包括臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息，通过对相邻两个时间点臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息进行处理，确定臂架末端在该时间段内的位置(高度、水平距离)变化情况，进而确定臂架末端的运动状态及运动程度。
31.在该技术方案中，进一步地，确定臂架的运动状态参数后，对上述运动状态参数进行处理，并输出显示处理结果。
32.具体地，臂架末端处于抖动状态，以相邻两个时间点获取的两个目标位置信息为一组确定一个运动状态参数，最终得到多个运动状态参数。对上述多个运动状态参数进行拟合或可视化处理，构建以时间信息为基准进行变化的运动状态参数信息，使得测试人员可直观地了解到臂架的运动状态，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。
33.在上述任一技术方案中，优选地，运动状态参数包括臂架末端在高度方向上的第一运动幅度及臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，根据目标位置信息确定臂架的运动状态参数，具体包括：根据高度信息确定臂架末端在高度方向上的第一运动幅度；根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
34.在该技术方案中，上述运动状态参数包括臂架末端在高度方向上的第一运动幅度以及臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，通过第一运动幅度和第二运动幅度来表述臂架末端的位移情况，进而表述臂架末端的运动状态，以便工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。
35.在该技术方案中，进一步地，根据高度信息确定臂架末端在高度方向上的第一运动幅度。臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，获取多个高度信息，基于臂架末端的高度信息发生变化，确定臂架末端在高度方向上的运动状态参数。具体地，以相邻两个时间点获取的两个高度信息为一组，确定臂架末端在该两个时间点内的高度信息的差值，该
差值即为臂架末端在上述两个相邻时间点内的第一运动幅度。
36.在该技术方案中，进一步地，根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，获取多个经纬度信息，基于臂架末端的经纬度信息发生变化，确定臂架末端在水平方向上的运动状态参数。具体地，将地球看作一个标准球形，以地心为原点建立三维坐标系，每个经纬度信息即代表一个经纬坐标点，以相邻两个时间点获取的两个经纬度信息为一组，通过三角函数对上述两个经纬度信息进行转换处理，确定两个经纬度信息所对应的两个经纬坐标点之间的相对距离，该相对距离即为臂架末端在上述两个相邻时间点内的第二运动幅度。
37.在上述任一技术方案中，优选地，根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，具体包括：建立三维坐标系，根据经纬度信息确定臂架末端的三维坐标信息；根据三维坐标信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
38.在该技术方案中，根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度时，建立三维坐标系，根据经纬度信息确定的臂架末端的三维坐标信息。
39.具体地，将地球看作一个标准球形，以地心为原点建立三维坐标系，每个经纬度信息即代表一个经纬坐标点，通过三角函数对经纬度信息进行处理以将经纬度信息转换为三维坐标系中的三维坐标信息。
40.需要说明的是，本发明所提出的臂架运动状态测试方法根据相邻两个时间点臂架末端的经纬度信息确定臂架末端在该时间段内的水平运动幅度即第二运动幅度。也就是说，第二运动幅度为两个经纬坐标点之间的相对距离，该相对距离并不受三维坐标系各坐标轴方向的影响，因此，在建立三维坐标系时，并未对三维坐标轴的方向进行明确的限定，测试人员可根据实际情况设置三维坐标轴的延伸方向。
41.具体地，通过下述第一转换公式将经纬度信息转换为三维坐标系中的三维坐标信息：
42.(x,y,z)＝(r
×
cosa
×
cosb,r
×
cosa
×
sinb,r
×
sina)，
43.其中，x为横坐标值，y为纵坐标值，z为竖坐标值，r为地球半径(单位：米)，a为弧度制表示的纬度信息，b为弧度制表示的经度信息。
44.在该技术方案中，进一步地，根据三维坐标信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
45.在实际的应用场景中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，最终会获取多个经纬度信息，进而得到多个三维坐标信息。以相邻两个时间点对应的两个三维坐标信息为一组，通过三角函数对上述两个三维坐标信息进行转换处理，确定两个三维信息所对应的两个经纬坐标点之间的相对距离，该相对距离即为臂架末端在上述两个相邻时间点内的第二运动幅度。
46.需要说明的是，经三角转换后，上述三维坐标信息由对应经纬坐标点的经纬度信息进行表示。在此基础上，继续对上述三维坐标信息进行三角转换得到两个三维坐标信息所对应的经纬坐标点的相对距离，该相对距离同样由对应经纬坐标点的经纬度信息进行表示。
47.具体地，通过下述第二转换公式确定两个三维坐标信息所对应的经纬坐标点的相对距离即第二运动幅度：
48.l＝r
×
arccos[cosa1×
cosa2×
cos(b
1-b2)+sina1×
sina2]，
[0049]
其中，l为第二运动幅度值，r为地球半径(单位：米)，a1为弧度制表示的第一个经纬坐标点的纬度信息，b1为弧度制表示的第一个经纬坐标点的经度信息，a2为弧度制表示的第二个经纬坐标点的纬度信息，b2为弧度制表示的第二个经纬坐标点的经度信息。
[0050]
可以理解的是，第一运动幅度由高度信息进行表示，第二运动幅度由对应经纬坐标点的经纬度信息进行表示，在确定目标位置信息(包括经纬度信息和高度信息)后，可通过上述方式批量对目标位置信息进行处理，提升了工作效率。
[0051]
在上述任一技术方案中，优选地，对运动状态参数进行处理并输出处理结果，具体包括：对第一运动幅度和第二运动幅度进行拟合处理，得到第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线；根据第一运动幅度曲线和第二运动幅度曲线，确定臂架末端的第一运动频率和第二运动频率；输出显示第一运动幅度曲线、第二运动幅度曲线、第一运动频率及第二运动频率。
[0052]
在该技术方案中，对第一运动幅度和第二运动幅度进行拟合处理，得到第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线。
[0053]
具体地，臂架末端处于抖动状态，以相邻两个时间点获取的两个目标位置信息为一组确定一个运动状态参数，最终得到多个运动状态参数，运动状态参数包括第一运动幅度和第二运动幅度。分别对第一运动幅度和第二运动幅度进行拟合处理，构建以时间信息为基准进行变化的第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线，即第一运动幅度-时间曲线、第二运动幅度-时间曲线。
[0054]
在该技术方案中，进一步地，根据第一运动幅度曲线和第二运动幅度曲线，确定臂架末端的第一运动频率和第二运动频率。
[0055]
具体地，第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线均以时间信息为基准进行变化，对第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线进行平滑处理，确定第一运动幅度和第二运动幅度的变化频率，即第一运动频率和第二运动频率。
[0056]
在该技术方案中，进一步地，输出显示第一运动幅度曲线、第二运动幅度曲线、第一运动频率及第二运动频率。这样，可使得测试人员可直观地了解到臂架的运动状态及运动程度，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。
[0057]
本发明的第二个方面提出了一种臂架运动状态测试装置，适用于第一终端，第一终端位于臂架末端，臂架运动状态测试装置包括：通信模块，用于接收第一基站发送的第一位置信息；定位模块，用于获取臂架末端的第二位置信息；处理模块，用于根据第一位置信息对第二位置信息进行校正以得到目标位置信息，其中，目标位置信息包括臂架末端的经纬度信息以及高度信息；处理模块，还用于对目标位置信息进行处理，得到目标测试结果。
[0058]
本发明所提出的臂架运动状态测试装置适用于第一终端，其中，第一终端为固定在臂架末端且可拆卸的移动终端。进一步地，第一终端为具有定位功能、数据处理功能以及通信功能的终端设备。
[0059]
在本发明所提供的臂架运动状态测试装置中，包括通信模块和定位模块，通信模块用于接收第一基站发送的第一位置信息，定位模块用于获取臂架末端的第二位置信息。
[0060]
其中，第一基站为相对于第一终端的基准基站，第一基站的位置固定，第一终端和第一基站可进行通信。在此基础上，第一位置信息为静态位置信息，其可用于表述第一基站
的位置信息。
[0061]
具体地，第一基站可为rtk基站，rtk基站可基于卫星信号实现高精度定位。
[0062]
在实际的测试过程中，第一基站可连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，通过信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定目标卫星信号，gps定位装置基于上述目标卫星信号获取第一基站的位置信息即第一位置信息，第一基站与第一终端建立通信连接，并将上述第一位置信息发送至第一终端，以供第一终端后续使用。这样，通过接收卫星信号进而对第一基站的位置信息进行确定，大大提升了第一位置信息获取的精确度，从而提升了臂架运动状态测试的精确度，以为臂架的精准控制及后续防抖设计提供准确的数据资料。
[0063]
进一步地，第一终端固定在臂架末端，第二位置信息为实时获取的臂架末端的动态位置信息。在实际的测试过程中，通过定位模块进行定位以获取臂架末端的位置信息进而生成第二位置信息，通过通信模块与第一基站建立通信以实现数据的传输，接收第一基站发送的第一位置信息。
[0064]
其中，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且可与第一基站建立无线连接，这样，第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
[0065]
在本发明所提出的臂架运动状态测试装置中，进一步地，还包括处理模块，用于在获取第二位置信息后，根据第一位置信息对第二位置信息进行校正，提升第二位置信息的精确度，从而得到高精度的目标位置信息。
[0066]
其中，目标位置信息包括臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息，三者以坐标的形式进行呈现。
[0067]
具体地，基于载波相位差分技术对第二位置信息进行校正。第一终端同时采集第一基站发送的第一位置信息以及上述定位模块确定的第二位置信息，以第一位置信息为基准位置信息，确定第一位置信息和第二位置信息的坐标增量，进而通过该坐标增量对第二位置信息进行校正得到高精确度的目标位置信息。
[0068]
在本发明所提出的臂架运动状态测试装置中，进一步地，确定目标位置信息后，处理模块还会对目标位置信息进行处理，以得到目标测试结果。
[0069]
在实际的应用过程中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，实时获取多个第二位置信息，进而确定多个目标位置信息，基于目标位置信息发生变化，确定臂架的运动状态，得到目标测试结果。
[0070]
综上所述，本发明所提出的臂架运动状态测试装置，基于第一基站(rtk基站)为第一终端提供精准的基准定位信息，根据第一基站的位置信息对第一终端的位置信息(即第二位置信息)进行校正，获取高精度的臂架末端的经纬度信息和高度信息，进而通过经纬度信息和高度信息确定臂架的运动状态。这样，提升了臂架末端位置信息确定的精确度，进而提高了运动状态参数的精确度，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。另外，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且能够与第一基站建立无线连接，使得第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
[0071]
根据本发明提出的上述臂架运动状态测试装置，还可以具有以下技术特征：
[0072]
在上述技术方案中，优选地，通信模块，还用于接收第一基站发送的目标卫星信号信息；定位模块，具体用于根据目标卫星信号信息，获取第二位置信息。
[0073]
在该技术方案中，通信模块还会接收第一基站发送的目标卫星信号信息，定位模块根据上述目标卫星信号信息进行定位，生成第二位置信息。第一基站连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定上述目标卫星信号信息，第一基站将上述目标卫星信号发送至第一终端，第一终端基于该目标卫星信号信息进行定位，保证了第一基站和第一终端定位信号的一致性，提升了第一终端位置信息确定的精确度。
[0074]
本发明的第三个方面提供了一种臂架系统，包括上述任一技术方案中的臂架运动状态测试装置。
[0075]
本发明提供的臂架系统，包括上述任一技术方案中的臂架运动状态测试装置。因此，本发明所提出的臂架系统具备上述任一技术方案中的臂架运动状态测试装置的全部有益效果，在此不再赘述。
[0076]
本发明的第四个方面提供了一种工程机械，包括上述技术方案中的臂架系统。
[0077]
本发明提供的工程机械，包括上述技术方案中所限定的臂架系统。因此，本发明所提出的工程机械具备上述技术方案中所限定的臂架系统的全部有益效果，在此不再赘述。
[0078]
具体地，工程机械可为泵车、举高消防车等需要高空作业的工程机械，在此不作具体限制。
[0079]
本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
[0080]
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0081]
图1示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试方法的流程示意图之一；
[0082]
图2示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试方法的流程示意图之二；
[0083]
图3示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试方法的流程示意图之三；
[0084]
图4示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试方法的流程示意图之四；
[0085]
图5示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试方法的流程示意图之五；
[0086]
图6示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试方法的流程示意图之六；
[0087]
图7示出了本发明一个实施例的臂架运动状态测试装置的示意框图；
[0088]
图8示出了本发明一个实施例的臂架系统的示意框图；
[0089]
图9示出了本发明一个实施例的工程机械的示意框图；
[0090]
图10示出了本发明一个具体实施例的第一运动幅度曲线图和第二运动幅度曲线图；
[0091]
图11示出了本发明一个具体实施例的臂架运动状态测试装置的结构示意图。
[0092]
其中，图11中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
[0093]
100通信模块，200gps定位模块，300处理模块，400第一基站，500信号接收装置，600gps定位装置。
具体实施方式
[0094]
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0095]
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不限于下面公开的具体实施例的限制。
[0096]
下面参照图1至图11描述根据本发明一些实施例的臂架运动状态测试方法及装置、臂架系统、工程机械。
[0097]
本发明第一方面的实施例提出了一种臂架运动状态测试方法，该方法适用于第一终端，第一终端位于臂架末端。在本发明的一些实施例中，如图1所示，臂架运动状态测试方法包括下述的步骤s102至步骤s106。
[0098]
步骤s102，接收第一基站发送的第一位置信息，以及获取臂架末端的第二位置信息。
[0099]
本发明所提出的臂架运动状态测试方法适用于第一终端，如图11所示，其中，第一终端为固定在臂架末端且可拆卸的移动终端。进一步地，第一终端为具有定位功能、数据处理功能以及通信功能的终端设备。具体地，移动终端可包括gps定位模块200、处理模块300和通信模块100。
[0100]
在本发明所提供的臂架运动状态测试方法中，会接收第一基站400发送的第一位置信息，并获取臂架末端的第二位置信息。
[0101]
其中，第一基站400为相对于第一终端的基准基站，第一基站400的位置固定，第一终端和第一基站400可进行通信。在此基础上，第一位置信息为静态位置信息，其可用于表述第一基站400的位置信息。
[0102]
具体地，第一基站400为rtk基站，rtk基站可基于卫星信号实现高精度定位。
[0103]
在实际的测试过程中，第一基站400可连接有一个gps定位装置600和一个信号接收装置500，通过信号接收装置500接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定目标卫星信号，gps定位装置600基于上述目标卫星信号获取第一基站400的位置信息即第一位置信息，第一基站400与第一终端建立通信连接，并将上述第一位置信息发送至第一终端，以供第一终端后续使用。这样，通过接收卫星信号进而对第一基站400的位置信息进行确定，大大提升了第一位置信息获取的精确度，从而提升了臂架运动状态测试的精确度，以为臂架的精准控制及后续防抖设计提供准确的数据资料。
[0104]
进一步地，第二位置信息为实时获取的臂架末端的动态位置信息。在实际的测试过程中，第一终端固定在臂架末端，通过第一终端内的gps定位模块200进行定位以获取臂架末端的位置信息进而生成第二位置信息，通过通信模块100与第一基站400建立通信以实现数据的传输，接收第一基站400发送的第一位置信息。
[0105]
其中，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且可通过通信模块100与第一基站400建立无线连接，使得第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
[0106]
步骤s104，根据第一位置信息对第二位置信息进行校正以得到目标位置信息。
[0107]
其中，目标位置信息包括臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息，三者以坐标的形式进行呈现。
[0108]
具体地，基于载波相位差分技术对第二位置信息进行校正。第一终端同时采集第一基站发送的第一位置信息以及上述gps定位模块确定的第二位置信息，以第一位置信息为基准位置信息，确定第一位置信息和第二位置信息的坐标增量，进而通过该坐标增量对第二位置信息进行校正得到高精确度的目标位置信息。
[0109]
步骤s106，对目标位置信息进行处理，得到目标测试结果。
[0110]
在实际的应用过程中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，实时获取多个第二位置信息，进而确定多个目标位置信息，基于目标位置信息发生变化，确定臂架的运动状态，得到目标测试结果。
[0111]
综上所述，本发明所提出的臂架运动状态测试方法，基于第一基站(rtk基站)为第一终端提供精准的基准定位信息，根据第一基站的位置信息对第一终端的位置信息(即第二位置信息)进行校正，获取高精度的臂架末端的经纬度信息和高度信息，进而通过经纬度信息和高度信息确定臂架的运动状态。这样，提升了臂架末端位置信息确定的精确度，进而提高了运动状态参数的精确度，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。另外，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且通过通信模块与第一基站建立无线连接，使得第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
[0112]
在本发明的一些实施例中，如图2所示，上述获取臂架末端的第二位置信息，具体可包括下述的步骤s202和步骤s204：
[0113]
步骤s202，接收第一基站发送的目标卫星信号信息。
[0114]
步骤s204，根据目标卫星信号信息，获取第二位置信息。
[0115]
在该实施例中，上述第一终端的通信模块还会接收第一基站发送的目标卫星信号信息，gps模块根据上述目标卫星信号信息进行定位，生成第二位置信息。第一基站连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定上述目标卫星信号信息，第一基站将上述目标卫星信号发送至第一终端，第一终端基于该目标卫星信号信息进行定位，保证了第一基站和第一终端定位信号的一致性，提升了第一终端位置信息确定的精确度。
[0116]
在本发明的一些实施例中，如图3所示，上述对目标位置信息进行处理，得到目标测试结果，具体可包括下述的步骤s302和步骤s304：
[0117]
步骤s302，根据目标位置信息确定臂架末端的运动状态参数。
[0118]
在实际的应用过程中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，实时获取多个第二位置信息，进而确定多个目标位置信息，基于目标位置信息发生变化，确定臂架的运动状态参数。
[0119]
具体地，以相邻两个时间点获取的两个目标位置信息为一组，确定臂架在该两个时间点内的运动状态参数。目标位置信息包括臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息，通过对相邻两个时间点臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息进行处理，确定臂架末端在该时间段内的位置(高度、水平距离)变化情况，进而确定臂架末端的运动状态及运动程度。
[0120]
步骤s304，对运动状态参数进行处理并输出处理结果。
[0121]
具体地，臂架末端处于抖动状态，以相邻两个时间点获取的两个目标位置信息为一组确定一个运动状态参数，最终得到多个运动状态参数。对上述多个运动状态参数进行拟合或可视化处理，构建以时间信息为基准进行变化的运动状态参数信息，使得测试人员可直观地了解到臂架的运动状态，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。
[0122]
在本发明的一些实施例中，上述运动状态参数包括臂架末端在高度方向上的第一运动幅度及臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，在此基础上，如图4所示，上述根据目标位置信息确定臂架的运动状态参数，具体可包括下述的步骤s402和步骤s404：
[0123]
步骤s402，根据高度信息确定臂架末端在高度方向上的第一运动幅度。
[0124]
上述运动状态参数包括臂架末端在高度方向上的第一运动幅度以及臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，通过第一运动幅度和第二运动幅度来表述臂架末端的位移情况，进而表述臂架末端的运动状态，以便工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。
[0125]
进一步地，根据高度信息确定臂架末端在高度方向上的第一运动幅度。臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，获取多个高度信息，基于臂架末端的高度信息发生变化，确定臂架末端在高度方向上的运动状态参数。具体地，以相邻两个时间点获取的两个高度信息为一组，确定臂架末端在该两个时间点内的高度信息的差值，该差值即为臂架末端在上述两个相邻时间点内的第一运动幅度。
[0126]
步骤s404，根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
[0127]
具体地，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，获取多个经纬度信息，基于臂架末端的经纬度信息发生变化，确定臂架末端在水平方向上的运动状态参数。具体地，将地球看作一个标准球形，以地心为原点建立三维坐标系，每个经纬度信息即代表一个经纬坐标点，以相邻两个时间点获取的两个经纬度信息为一组，通过三角函数对上述两个经纬度信息进行转换处理，确定两个经纬度信息所对应的两个经纬坐标点之间的相对距离，该相对距离即为臂架末端在上述两个相邻时间点内的第二运动幅度。
[0128]
在本发明的一些实施例中，如图5所示，上述根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，具体可包括下述的步骤s502和步骤s504：
[0129]
步骤s502，建立三维坐标系，根据经纬度信息确定的臂架末端的三维坐标信息。
[0130]
具体地，将地球看作一个标准球形，以地心为原点建立三维坐标系，每个经纬度信息即代表一个经纬坐标点，通过三角函数对经纬度信息进行处理以将经纬度信息转换为三维坐标系中的三维坐标信息。
[0131]
需要说明的是，本发明所提出的臂架运动状态测试方法根据相邻两个时间点臂架末端的经纬度信息确定臂架末端在该时间段内的水平运动幅度即第二运动幅度。也就是说，第二运动幅度为两个经纬坐标点之间的相对距离，该相对距离并不受三维坐标系各坐标轴方向的影响，因此，在建立三维坐标系时，并未对三维坐标轴的方向进行明确的限定，测试人员可根据实际情况设置三维坐标轴的延伸方向。
[0132]
具体地，通过下述第一转换公式将经纬度信息转换为三维坐标系中的三维坐标信息：
[0133]
(x,y,z)＝(r
×
cosa
×
cosb,r
×
cosa
×
sinb,r
×
sina)，
[0134]
其中，x为横坐标值，y为纵坐标值，z为竖坐标值，r为地球半径(单位：米)，a为弧度制表示的纬度信息，b为弧度制表示的经度信息。
[0135]
步骤s504，根据三维坐标信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
[0136]
在实际的应用场景中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，最终会获取多个经纬度信息，进而得到多个三维坐标信息。以相邻两个时间点对应的两个三维坐标信息为一组，通过三角函数对上述两个三维坐标信息进行转换处理，确定两个三维信息所对应的两个经纬坐标点之间的相对距离，该相对距离即为臂架末端在上述两个相邻时间点内的第二运动幅度。
[0137]
需要说明的是，经三角转换后，上述三维坐标信息由对应经纬坐标点的经纬度信息进行表示。在此基础上，继续对上述三维坐标信息进行三角转换得到两个三维坐标信息所对应的经纬坐标点的相对距离，该相对距离同样由对应经纬坐标点的经纬度信息进行表示。
[0138]
具体地，通过下述第二转换公式确定两个三维坐标信息所对应的经纬坐标点的相对距离即第二运动幅度：
[0139]
l＝r
×
arccos[cosa1×
cosa2×
cos(b
1-b2)+sina1×
sina2]，
[0140]
其中，l为第二运动幅度值，r为地球半径(单位：米)，a1为弧度制表示的第一个经纬坐标点的纬度信息，b1为弧度制表示的第一个经纬坐标点的经度信息，a2为弧度制表示的第二个经纬坐标点的纬度信息，b2为弧度制表示的第二个经纬坐标点的经度信息。
[0141]
可以理解的是，第一运动幅度由高度信息进行表示，第二运动幅度由对应经纬坐标点的经纬度信息进行表示，在确定目标位置信息(包括经纬度信息和高度信息)后，可通过上述方式批量对目标位置信息进行处理，提升了工作效率。
[0142]
在本发明的一些实施例中，如图6所示，上述对运动状态参数进行处理并输出处理结果，具体可包括下述的步骤s602至步骤s606：
[0143]
步骤s602，对第一运动幅度和第二运动幅度进行拟合处理，得到第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线。
[0144]
具体地，臂架末端处于抖动状态，以相邻两个时间点获取的两个目标位置信息为一组确定一个运动状态参数，最终得到多个运动状态参数，运动状态参数包括第一运动幅度和第二运动幅度。分别对第一运动幅度和第二运动幅度进行拟合处理，构建以时间信息为基准进行变化的第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线，即第一运动幅度-时间曲线、第二运动幅度-时间曲线。
[0145]
步骤s604，根据第一运动幅度曲线和第二运动幅度曲线，确定臂架末端的第一运动频率和第二运动频率。
[0146]
具体地，第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线均以时间信息为基准进行变化，对第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线进行平滑处理，确定第一运动幅度和第二运动幅度的变化频率，即第一运动频率和第二运动频率。
[0147]
步骤s606，输出显示第一运动幅度曲线、第二运动幅度曲线、第一运动频率及第二运动频率。
[0148]
在该实施例中，输出显示第一运动幅度曲线、第二运动幅度曲线、第一运动频率及
第二运动频率。这样，可使得测试人员可直观地了解到臂架的运动状态及运动程度，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。
[0149]
如图10所示，示出了本发明一个具体实施例中臂架在工况一下工作时，臂架末端在高度方向和水平方向上的抖动幅度曲线图(即第一运动幅度曲线图和第二运动幅度曲线图)的部分截取图，以时间信息为基准，臂架末端的第一运动幅度和第二运动幅度逐渐变化，且逐渐呈现三角函数的趋势，由此，可确定第一运动幅度和第二运动幅度的变化频率，即第一运动频率和第二运动频率。
[0150]
本发明第二方面的实施例提供了一种臂架运动状态测试装置，该装置适用于第一终端，第一终端位于臂架末端。在本发明的一些实施例中，如图7所示，提出了一种臂架运动状态测试装置700，臂架运动状态测试装置700包括：
[0151]
通信模块702，用于接收第一基站发送的第一位置信息；
[0152]
定位模块704，用于获取臂架末端的第二位置信息；
[0153]
处理模块706，用于根据第一位置信息对第二位置信息进行校正以得到目标位置信息，其中，目标位置信息包括臂架末端的经纬度信息以及高度信息；
[0154]
处理模块706，还用于对目标位置信息进行处理，得到目标测试结果。
[0155]
本发明所提出的臂架运动状态测试装置700适用于第一终端，其中，第一终端为固定在臂架末端且可拆卸的移动终端。进一步地，第一终端为具有定位功能、数据处理功能以及通信功能的终端设备。
[0156]
在本发明所提供的臂架运动状态测试装置700中，包括通信模块702和定位模块704，通信模块702用于接收第一基站发送的第一位置信息，定位模块704用于获取臂架末端的第二位置信息。
[0157]
其中，第一基站为相对于第一终端的基准基站，第一基站的位置固定，第一终端和第一基站可进行通信。在此基础上，第一位置信息为静态位置信息，其可用于表述第一基站的位置信息。
[0158]
具体地，第一基站具体可为rtk基站，rtk基站可基于卫星信号实现高精度定位。
[0159]
在实际的测试过程中，第一基站可连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，通过信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定目标卫星信号，gps定位装置基于上述目标卫星信号获取第一基站的位置信息即第一位置信息，第一基站与第一终端建立通信连接，并将上述第一位置信息发送至第一终端，以供第一终端后续使用。这样，通过接收卫星信号进而对第一基站的位置信息进行确定，大大提升了第一位置信息获取的精确度，从而提升了臂架运动状态测试的精确度，以为臂架的精准控制及后续防抖设计提供准确的数据资料。
[0160]
进一步地，第一终端固定在臂架末端，第二位置信息为实时获取的臂架末端的动态位置信息。在实际的测试过程中，通过定位模块704进行定位以获取臂架末端的位置信息进而生成第二位置信息，通过通信模块702与第一基站建立通信以实现数据的传输，接收第一基站发送的第一位置信息。
[0161]
其中，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且能够与第一基站建立无线连接，因此，第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
[0162]
在本发明所提出的臂架运动状态测试装置700中，进一步地，还包括处理模块706，用于在获取第二位置信息后，根据第一位置信息对第二位置信息进行校正，提升第二位置信息的精确度，从而得到高精度的目标位置信息。
[0163]
其中，目标位置信息包括臂架末端的经度信息、纬度信息以及高度信息，三者以坐标的形式进行呈现。
[0164]
具体地，基于载波相位差分技术对第二位置信息进行校正。第一终端同时采集第一基站发送的第一位置信息以及上述定位模块704确定的第二位置信息，以第一位置信息为基准位置信息，确定第一位置信息和第二位置信息的坐标增量，进而通过该坐标增量对第二位置信息进行校正得到高精确度的目标位置信息。
[0165]
在本发明所提出的臂架运动状态测试装置700中，进一步地，确定目标位置信息后，处理模块706还会对目标位置信息进行处理，以得到目标测试结果。在实际的应用过程中，臂架末端处于抖动状态，随着臂架末端的抖动，实时获取多个第二位置信息，进而确定多个目标位置信息，基于目标位置信息发生变化，确定臂架的运动状态，得到目标测试结果。
[0166]
综上所述，本发明所提出的臂架运动状态测试装置，基于第一基站(rtk基站)为第一终端提供精准的基准定位信息，根据第一基站的位置信息对第一终端的位置信息(即第二位置信息)进行校正，获取高精度的臂架末端的经纬度信息和高度信息，进而通过经纬度信息和高度信息确定臂架的运动状态。这样，提升了臂架末端位置信息确定的精确度，进而提高了运动状态参数的精确度，便于工作人员对臂架的精准控制以及后续的防抖设计工作的进行。另外，第一终端可拆卸地设置在臂架末端，且能够与第一基站建立无线连接，使得第一终端的工作不受臂架高度的限制，可广泛应用于各类工况，扩大了第一终端的使用范围。
[0167]
在本发明的一些实施例中，通信模块702，还用于接收第一基站发送的目标卫星信号信息；定位模块704，具体用于根据目标卫星信号信息，获取第二位置信息。
[0168]
在该实施例中，通信模块702还会接收第一基站发送的目标卫星信号信息，定位模块704根据上述目标卫星信号信息进行定位，生成第二位置信息。第一基站连接有一个gps定位装置和一个信号接收装置，信号接收装置接收卫星信号并从多个卫星信号中锁定上述目标卫星信号信息，第一基站将上述目标卫星信号发送至第一终端，第一终端基于该目标卫星信号信息进行定位，保证了第一基站和第一终端定位信号的一致性，提升了第一终端位置信息确定的精确度。
[0169]
在本发明的一些实施例中，可选地，处理模块706具体可用于：根据目标位置信息确定臂架末端的运动状态参数；对运动状态参数进行处理并输出处理结果。
[0170]
在本发明的一些实施例中，可选地，运动状态参数包括臂架末端在高度方向上的第一运动幅度及臂架末端在水平方向上的第二运动幅度，处理模块706具体用于：根据高度信息确定臂架末端在高度方向上的第一运动幅度；根据经纬度信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
[0171]
在本发明的一些实施例中，可选地，处理模块706具体可用于：建立三维坐标系，根据经纬度信息确定的臂架末端的三维坐标信息；根据三维坐标信息确定臂架末端在水平方向上的第二运动幅度。
[0172]
在本发明的一些实施例中，可选地，处理模块706具体可用于对第一运动幅度和第二运动幅度进行拟合处理，得到第一运动幅度曲线与第二运动幅度曲线；根据第一运动幅度曲线和第二运动幅度曲线，确定臂架末端的第一运动频率和第二运动频率；输出显示第一运动幅度曲线、第二运动幅度曲线、第一运动频率及第二运动频率。
[0173]
本发明第三方面的实施例提供了一种臂架系统。在本发明的一些实施例中，如图8所示，提出了一种臂架系统800，包括上述任一实施例中的臂架运动状态测试装置700。因此，本实施例所提出的臂架系统800具备上述任一实施例中的臂架运动状态测试装置700的全部有益效果，在此不再赘述。
[0174]
本发明第四方面的实施例提供了一种工程机械。在本发明的一些实施例中，如图9所示，提供了一种工程机械900，包括上述实施例中的臂架系统800。因此，上述工程机械900具备上述实施例所限定的臂架系统800的全部有益效果，在此不再赘述。
[0175]
在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0176]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。