用于控制挖掘机的可移动构件的控制方法和包括实施此控制方法的控制单元的挖掘机

摘要

控制方法(100)控制挖掘机的可移动构件，该挖掘机包括保持负载的可移动构件、具有电动机和静态制动器的致动器、控制单元和运动传感器单元。静态制动器和电动机分别产生上限阈值制动力和上限阈值电动机力。控制方法(100)包括：固定步骤(102)：静态制动器产生所述上限阈值制动力并且所述电动机被停止；滑移检测步骤(104)：所述控制单元检测尽管有所述静态制动器但所述电致动器是否仍移动；在所述电致动器仍移动的情况下，电动机通电步骤(106)：电动机在与滑移方向相反的方向上产生等于或高于上限阈值制动力的电动机力；以及，在所述电动机通电步骤(106)之后，制动器释放步骤(108)：所述控制单元释放所述静态制动器。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制挖掘机的可移动构件的控制方法。此外，本发明涉及一种包括实施此控制方法的控制单元的挖掘机。

本发明能够应用于诸如机械铲式挖掘机或钻掘机及任何其他类型的挖掘机的建筑设备机械中。这种挖掘机可以是包括卡特彼勒履带或车轮以及与安装在卡特彼勒履带上的旋转平台联接的悬臂构件的履带式回转(swilling)挖掘机。

本发明还能够应用于轮式挖掘机和/或反铲装载机。尽管将针对机械铲式挖掘机来描述本发明，但本发明不限于这种特定的建筑设备，而是也可用在其他建筑设备机械中。

背景技术

WO13114451A1公开了一种挖掘机，其包括若干个可移动构件和若干个用于致动所述可移动构件的电致动器、若干个用于锁定所述电致动器的静态制动器、用于接收来自操作者的命令的命令装置、以及用于控制所述电致动器和所述静态制动器的控制单元。

WO13114451A1的挖掘机包括用于在运行中保持负载的可移动构件、具有电动机的电致动器、用于在出现碰撞风险的情况下制动所述电动机的制动器、以及用于将运动信号传送到控制单元的运动传感器。

然而，在WO13114451A1的挖掘机中，为了使电致动器固定，电动机被持续地通电，从而，即使在闲置期间也引起昂贵的电力消耗。此外，所述制动器的释放导致所述电致动器中的一些反冲(backlash)，这降低了操作者的舒适度，并且可能减少挖掘机的一些部件的使用寿命。

因此，从几个角度来看，在用于控制挖掘机的可移动构件的控制方法以及包括实施此控制方法的控制单元的挖掘机中，还存在改进空间。

发明内容

此外，本申请的目的在于提供一种控制方法，它在最小化电力消耗的同时减少或避免了制动器被释放时的反冲风险。

根据本发明的一个方面，上述目的通过根据权利要求1所述的控制方法来实现。用于控制挖掘机的可移动构件的该控制方法包括以下步骤：

-提供挖掘机，所述挖掘机至少包括：

-可移动构件，所述可移动构件被构造成当所述挖掘机运行时保持负载，

-电致动器，所述电致动器被构造成致动所述可移动构件，所述电致动器包括：i)电动机，所述电动机是可逆的并且被构造成在所述电致动器上施加电动机力；以及ii)静态制动器，所述静态制动器被构造成产生制动力以制动所述电致动器，

-控制单元，所述控制单元被构造成控制所述电动机和所述静态制动器，以及

-运动传感器单元，所述运动传感器单元被构造成检测所述电致动器的运动并将运动信号发送到所述控制单元。

此外，所述静态制动器被构造成产生上限阈值制动力，并且所述电动机被构造成产生上限阈值电动机力，所述上限阈值制动力低于所述上限阈值电动机力。

所述控制方法至少包括：

-执行固定步骤，其中，所述控制单元控制所述静态制动器以产生所述上限阈值制动力，

-执行滑移检测步骤，其中，所述控制单元检查所述运动信号，以便检测尽管所述静态制动器产生所述上限阈值制动力但所述电致动器是否仍沿滑移方向移动，

-在所述控制单元检测到所述电致动器仍沿所述滑移方向移动的情况下，执行电动机通电步骤，其中，所述控制单元控制对所述电动机的电力供应，使得所述电动机在与所述滑移方向相反的方向上产生大致等于或高于所述上限阈值制动力的电动机力，以及

-在所述电动机通电步骤开始之后并且在所述电动机产生非零电动机力的情况下，执行制动器释放步骤，其中，所述控制单元至少部分地释放所述静态制动器。

因此，即使所述电致动器承受高负载，这种控制方法也允许所述静态制动器的平稳释放。相反，这种控制方法在使承受了高负载的所述电致动器的滑移停止时避免了反冲。实际上，在所述静态制动器被释放之前，所述电动机被通电至最高可达所述上限阈值电动机力。因此，当所述静态制动器被释放时，所述电动机已承受负载并因此将所述电致动器基本保持到位。

此外，这种控制方法节省了电力，这是因为：当所述静态制动器足以保持静态负载时，所述电动机可以关闭，因此也节省了大部分时间。因而，尽管所述静态制动器可能不能停止所述负载(滑移)，但这种控制方法允许平稳地迁就于(give in to)高的过大负载，并因此平稳地迁就于所述负载。

与WO13114451A1的挖掘机相比，通过提供这样的挖掘机臂，这种控制方法的优点在于：在最小化电力消耗的同时，减少了所述静态制动器被释放时的反冲风险。实际上，所述电动机可以长时间保持闲置，这允许减少电力消耗。一旦所述电动机被通电，就可以代替所述静态制动器来保持负载。

贯穿本申请，术语“运动传感器单元”定义了一种装置，其被构造成电子地监测部件(例如可移动构件)的或该部件内的运动或移动。运动传感器通常产生随着所述部件的移动而变化的电信号。因此，这种运动传感器单元允许所述控制单元监测一个或多个电致动器的运动。

贯穿本专利申请，术语“检测所述电致动器的运动”至少涉及检测所述电致动器的两个部分的相对位置的变化以及检测相对位置的这种变化的方向。

所述运动传感器单元可以包括任何类型的运动传感器，以检测所述电致动器的任何非零速度或任何运动，并因此检测位置的任何变化。例如，所述运动传感器单元可以包括至少一个位置传感器、加速度传感器、或者速度或速率传感器。例如，所述运动传感器单元可以包括旋转编码器或轴编码器、或者将旋转的电动机轴的角位置转换为模拟值或数字编码的任何其它机电装置。所述运动传感器单元可以包括速率传感器，例如感应传感器。

贯穿本申请，术语“滑移”是指：尽管所述静态制动器产生所述上限阈值制动力，所述电致动器仍在运动。

根据一个变型例，所述控制单元是电子控制单元。

根据一个变型例，所述控制单元包括存储至少一个数据集的存储器，该数据集包含识别属于所述至少一个致动组(actuating set)的每个电致动器的数据。因此，这种存储器允许在使用挖掘机之前定义所述致动组，例如根据操作者最有可能命令的组合运动来定义。

根据一个变型例，所述静态制动器可构造成在所述电动机上产生制动力。替代地，所述静态制动器可构造成在中间部件上产生制动力，该中间部件又将制动力传递到所述电动机。

所述控制单元可包括被构造成控制至少一个电动机的可变频率驱动器。此外，所述控制单元可构造成接收来自所述运动传感器单元的运动信号，以便评估所述电致动器的状态，特别是评估所述电致动器是不动的还是仍在移动。

在所述固定步骤期间，所述控制单元可以完全停止对所述电动机的电力供应。替代地，在所述固定步骤期间，所述控制单元可以维持对所述电动机的预定电力供应，例如低电力供应。

在所述制动器释放步骤期间，所述控制单元可完全释放所述静态制动器，使得所述静态制动器不产生制动力。替代地，在所述释放步骤期间，所述控制单元可部分地释放所述静态制动器，使得所述静态制动器产生低制动力。

根据一个实施例，在所述电动机通电步骤期间，所述控制单元控制对所述电动机的电力供应，使得所述电动机产生高于所述上限阈值制动力的80％、例如高于所述上限阈值制动力的100％的电动机力。

因此，即使所述电致动器承受高负载，这种控制方法也允许非常平稳地释放所述静态制动器。

根据一个实施例，所述控制方法还至少包括：

-在所述制动器释放步骤完成之后，执行运动检测步骤，其中，所述控制单元检查所述运动信号，以便检测所述电致动器是否沿所述滑移方向继续移动，

-在所述电致动器仍沿所述滑移方向移动的情况下，执行检查步骤，其中，所述控制单元检查所述电动机是否正产生等于或高于所述上限阈值电动机力的电动机力，以及

-在所述电动机正产生等于或高于所述上限阈值电动机力的电动机力的情况下，执行过载释放步骤，其中，所述控制单元控制所述电动机以产生所述上限阈值电动机力。

归功于本发明的这个方面，减少或避免了损坏所述可移动构件的机械部件的风险。

根据一个实施例，所述控制方法还包括：

-在所述电动机正产生低于所述上限阈值电动机力的电动机力的情况下，执行增力步骤，其中，所述控制单元增加所述电动机力，

-执行循环步骤，其中，重复所述运动检测步骤、所述过载检查步骤、所述过载释放步骤和/或所述增力步骤，直到所述电致动器已在预定时长内保持静止，以及

-在所述电致动器已在所述预定时长内停止移动的情况下，执行所述固定步骤。

所述循环步骤可以重复，直到所述可移动构件静止。然后，所述控制单元控制所述电动机，使得可接受的扭矩使所述负载保持静止。如果扭矩高于该可接受的扭矩，则在扭矩受到限制的情况下将发生运动。一旦运动减弱且扭矩仍然是可接受的，则发生所述固定步骤。

因此，这种控制方法在允许所述可移动构件通过所述电动机滑移的同时允许限制所述静态制动器的滑移。因此，这种控制方法允许使用静态制动器来制动所述电动机。实际上，在所述可移动构件受到过载(即，高于所述上限阈值电动机力的负载)的情况下，这样的步骤允许平稳地迁就于超过所述上限阈值电动机力的过载。替代地，这样的步骤允许接管对如下负载的控制：该负载大于所述上限阈值制动力，但低于所述上限阈值电动机力并因此低于过载。

作为前述实施例的替代，当所述电致动器上的负载增加时，所述控制单元可操作另一个致动器，以便停止所述电致动器的滑移。

根据一个实施例，所述控制单元还包括用于对所述预定时长进行计时的计时器，并且其中，所述预定时长在1秒至5秒的范围内。

因此，这样的预定时长提高了挖掘机的安全性，因为它确保了所述可移动构件完全停止，因此不会由于所述电动机力或制动力而滑移。

根据一个实施例，其中，所述控制单元在所述运动信号呈现预定条件的情况下执行所述电动机通电步骤，例如在所述运动信号的幅度超过预定运动阈值的情况下执行所述电动机通电步骤。

因此，避免了不必要的通电步骤，例如当出现产生小的运动信号或噪声的振动时。

根据一个变型例，所述预定条件可以定义为滑移幅度的范围。例如，在所述电动机具有25的减速比的情况下，所述滑移幅度可以在37.5度至75度的范围内。替代地，可以对所述运动信号应用低通滤波器。

根据一个实施例，在所述电动机通电步骤期间，所述控制单元控制对所述电动机的电力供应，使得所述电动机产生在所述上限阈值制动力的100％至120％之间的电动机力。

因此，这样的范围允许电动机力高于所述上限阈值制动力。

根据一个实施例，所述上限阈值电动机力在所述上限阈值制动力的100％至300％之间。

因此，尽管在所述静态制动器处发生滑移，但这样的范围允许所述上限阈值电动机力保持负载。

根据一个实施例，所述上限阈值制动力可以在最大制动力的33％至99％之间，例如在66％至98％之间。贯穿本申请，术语“最大制动力”是指所述静态制动器能够产生的最高可能的制动力。

根据一个变型例，所述上限阈值电动机力可以在最大电动机力的33％至99％之间，例如在66％至98％之间。

贯穿本申请，术语“最大电动机力”是指所述电动机能够产生的最高可能的电动机力。

根据一个实施例，所述上限阈值制动力对应于预定的过载极限。

因此，这种上限阈值制动力可以保持在该挖掘机的正常运行状态期间施加的任何负载。

根据一个实施例，所述预定的过载极限被设定为所述可移动构件的机械强度的函数。

贯穿本申请，术语“所述可移动构件的机械强度”是指所述可移动构件的屈服强度，因此是指使所述可移动构件开始塑性变形的力。

根据一个实施例，所述预定的过载极限在所述可移动构件的机械强度的25％至80％之间。

因此，这种预定的过载极限确保了所述控制单元能够迁就于过载，而不会有损坏所述可移动构件的结构的风险。

根据一个实施例，所述可移动构件选自由以下项组成的组：被构造成在现场作业的工具；被构造成使所述工具移动的臂；被构造成使所述臂移动的动臂；被构造成使所述动臂回转的回转构件；被构造成使所述回转构件相对于现场地面移位的驱动构件；以及偏移构件。

根据一个实施例，所述运动传感器单元包括从由以下项组成的组中选出的运动传感器：与所述电致动器联接的编码器，运动检测器，和包括至少两个位置传感器或两个远距离元件的系统，所述至少两个位置传感器或两个远距离元件被构造成彼此协作以产生运动信号。

因此，这种运动传感器单元为所述控制单元提供频繁的、精确的运动信号。

根据一个实施例，所述电致动器选自由以下项组成的组：线性电致动器和旋转电致动器。

根据一个变型例，所述电致动器可以是线性电致动器，并且还包括被构造成将旋转运动转换成直线运动的转换器。线性电致动器通常包括线性致动杆，其是线性可移动的。所述电动机可以在该线性致动杆上施加驱动扭矩，在这种情况下，电动机力是电动机扭矩。同样，静态制动器通常可以在该线性可移动杆上施加制动扭矩，在这种情况下，制动力是制动扭矩。

根据一个变型例，所述电致动器可以包括可逆的机械线性致动器。例如，所述电致动器可以包括滚珠丝杠、滚柱丝杠或锯齿螺纹丝杠，所述丝杠通过螺母向线性致动器杆赋予平移。

根据一个变型例，所述电致动器还可以包括致动装置和齿轮箱，该齿轮箱被构造成将动力从所述电动机传递到所述致动装置。

根据本发明的另一方面，上述目的通过一种挖掘机来实现，该挖掘机至少包括：

-可移动构件，所述可移动构件被构造成当所述挖掘机运行时保持负载，

-电致动器，所述电致动器被构造成致动所述可移动构件，所述电致动器包括：i)电动机，所述电动机是可逆的并且被构造成在所述电致动器上施加电动机力；以及ii)静态制动器，所述静态制动器被构造成产生制动力以制动所述电致动器，

-控制单元，所述控制单元被构造成控制所述电动机和所述静态制动器，

-运动传感器单元，所述运动传感器单元被构造成检测所述电致动器的运动并将运动信号发送到所述控制单元，

其中，所述静态制动器被构造成产生上限阈值制动力，并且所述电动机被构造成产生上限阈值电动机力，所述上限阈值制动力低于所述上限阈值电动机力，并且

其中，所述控制单元进一步被构造成：

-执行固定步骤，其中，所述控制单元控制所述静态制动器以产生所述上限阈值制动力，

-执行滑移检测步骤，其中，所述控制单元检查所述运动信号，以便检测尽管所述静态制动器产生所述上限阈值制动力但所述电致动器是否仍沿滑移方向移动，

-在所述控制单元检测到所述电致动器仍沿所述滑移方向移动的情况下，执行电动机通电步骤，其中，所述控制单元控制对所述电动机的电力供应，使得所述电动机在与所述滑移方向相反的方向上产生大致等于或高于所述上限阈值制动力的电动机力，

-在所述电动机通电步骤开始之后并且在所述电动机产生非零电动机力的情况下，执行制动器释放步骤，其中，所述控制单元至少部分地释放所述静态制动器。

例如，在所述制动器释放步骤期间，所述静态制动器可以被逐渐地完全释放。

在本发明的范围内，可以分开地或者以任何技术上可能的组合来考虑上述实施例和变型。

附图说明

当参考作为非限制性实例示出了根据本发明的挖掘机臂的实施例的附图来阅读以下说明时，也将明白本发明的特征和优点。

当结合附图来阅读时，可更好地理解本发明的几个实施例的以下详细说明。然而，本发明不限于本文公开的具体实施例。

图1是根据本发明的一个方面的挖掘机的示意性侧视图；

图2是属于图1的挖掘机的电致动器的示意性侧视图；

图3是属于图1的挖掘机的电致动器的示意性截面图；并且

图4是示出了根据本发明的一个方面的、用于控制图1的挖掘机的可移动构件的控制方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个方面的挖掘机1。在图1的实例中，挖掘机1是机械铲。挖掘机1包括数个可移动构件，特别是：

-工具2，该工具2被构造成在现场作业，

-臂4，该臂4被构造成使工具2移动，

-动臂6，该动臂6被构造成使臂4移动，

-回转构件8，该回转构件8被构造成使动臂6回转，

-偏移构件7，以及

-驱动构件10，该驱动构件10被构造成使回转构件8相对于现场地面移位。

每个可移动构件2、4、6、8、10被构造成支承并移动挖掘机1的相应部分。当挖掘机1运行时，工具2自身移动，臂4使工具2移动，动臂6使臂4移动，回转构件8使动臂6移动，并且，驱动构件10使回转构件8移动。当挖掘机1运行时，每个可移动构件(例如工具2)都可能承受负载。

工具2和臂4可以通过铰接(例如，铰链)连接，这使得工具2至少能相对于臂4旋转。臂4和动臂6可以通过铰接(例如，铰链)连接，这使得臂4至少能够相对于动臂6旋转。动臂6和回转构件8可以通过铰接(例如，铰链)连接，这使得动臂6至少能够相对于回转构件8旋转。

回转构件8和驱动构件10可以通过铰接(例如，铰链)连接，这使得回转构件8至少能够相对于驱动构件10旋转。回转构件8被构造成：当挖掘机1位于水平现场H时，回转构件8使动臂6绕大致竖直的回转轴线Z8回转。

回转构件8可以包括旋转平台，该旋转平台支承用于容纳操作者的驾驶室30。驾驶室30被构造成容纳操作者和命令装置27，该命令装置27被构造成接收来自操作者的命令。命令装置27例如可以包括较远地连接到控制单元24的操纵杆或手柄。命令装置27被构造成基于来自操作者的所述命令来产生命令信号。该命令信号可以从命令装置27有线地或通过无线电波无线地传送到控制单元24。

驱动构件10可以包括用于驱动挖掘机1的两个卡特彼勒(caterpillar)履带。作为卡特彼勒履带的替代或补充，该驱动构件可以包括车轮。

每个可移动构件2、4、6、8、10被构造成在挖掘机1运行时保持负载。为了使每个可移动构件2、4、6、8、10移动挖掘机1的相应部分，挖掘机1包括相应的运动传感器单元和相应的电致动器，该电致动器包括可逆电动机和静态制动器。

图2示出了被构造成致动所述工具2的工具电致动器20。挖掘机1还包括用于致动所述臂4的电致动器20.4和用于致动所述动臂6的电致动器20.6。既然电致动器20.4和电致动器20.6类似于工具电致动器20，下文给出的工具电致动器20的描述可以适用于电致动器20.4和电致动器20.6。

工具电执行器20包括电动机21和静态制动器22。电动机21是线性的、可逆的，并且被构造成在工具电致动器20上产生电动机力(motor force)或电动机扭矩F21.20(下文中称为“电动机力”)。这里，静态制动器22被构造成在电动机21上产生制动力或制动扭矩F22.21(下文中称为“制动力”)，以制动所述工具电致动器20。

工具电致动器20可以具有两个伸缩部分，它们以伸缩式布置来安装，并且可以由电动机21纵向移位以改变工具电致动器20的长度。机构将工具电致动器20的这两个伸缩部分连接，以便通过这两个伸缩部分的线性相对移位来转换该电动机的旋转运动。这种机构可以是滚柱丝杠型的。

图3示出了工具电致动器20。工具电致动器20包括大致圆柱形的致动器主体20.1、具有其磁性线圈20.3的电动机21、静态制动器22和位置传感器20.5。位置传感器20.5可以是编码器类型的。

通过电力电缆20.6执行对电动机21的电力供应。电动机21绕旋转轴线Z20.2旋转。

在运行中，控制单元24将其控制信号经由信号电缆20.7发送到工具电致动器20。同样，位置传感器20.5将其运动信号经由信号电缆20.7发送到控制单元24。

在运行中，旋转的电动机20.2的输出扭矩使丝杠20.8移动。工具电致动器20致动丝杠20.8，该丝杠20.8将机械动力传递给工具2。

静态制动器22具有盘，该盘能够与电动机21一起旋转并承载有制动衬垫，该制动衬垫被构造成抵靠摩擦与致动器主体20.1附接的摩擦面。替代地，静态制动器可以位于所述电动机上、齿轮上或丝杠20.8上。

可以通过例如安装在挖掘机1的底盘上的、未示出的蓄电池向所述电动机供给电力。该蓄电池可以存储15kWh的电能，并以600V的电压(tension)供给电流。DC/DC转换器可以以合适的电压为每个电动机供给电流。所述电动机则向电致动器供给机械动力。

挖掘机1还包括控制单元24，该控制单元24被构造成控制电动机21和静态制动器22。另外，控制单元24在此被构造成控制工具电致动器20。该控制单元可以是电子控制单元。控制单元24可以包括存储至少一个数据集的存储器25，该数据集包含分别识别属于挖掘机1的每个电致动器(20、20.4、20.6等)的数据。

此外，工具电致动器20包括运动传感器单元26，该运动传感器单元26被布置成检测工具电致动器20的运动并将运动信号发送到控制单元24。该运动传感器单元可以包括位置传感器、加速度传感器或速度传感器。例如，运动传感器单元26可以包括与工具电致动器20联接的位置传感器20.5(旋转编码器)。

静态制动器22被构造成产生上限阈值制动力。工具电动机21被构造成产生上限阈值电动机力。该上限阈值制动力比上限阈值电动机力低，因此小于上限阈值制动力。

例如，上限阈值电动机力可以是上限阈值制动力的约130％。此外，上限阈值制动力可以是最大制动力的约90％。上限阈值电动机力可以是最大电动机力的约80％。

图4示出了根据本发明的另一方面的控制方法100，用于在挖掘机1运行时控制该挖掘机1。控制方法100的初始步骤是提供步骤101，该提供步骤101用于提供挖掘机1。

控制方法100执行固定(immobilization)步骤102，其中，控制单元24控制所述静态制动器以产生所述上限阈值制动力，并且其中，所述控制单元基本停止对所述电动机的电力供应。

然后，控制方法100执行固定检查步骤102.1，其中，控制单元24检查静态制动器22当前是否是工作的。

在静态制动器22当前是工作的情况下(“是”)，控制方法100执行命令检测步骤103，其中，控制单元24检查挖掘机1的操作者是否尚未发出命令以请求工具2的运动。

在挖掘机1的操作者尚未发送这种命令的情况下(“是”)，控制方法100执行滑移检测步骤104，其中，控制单元24检查运动信号，以便检测尽管静态制动器22产生所述上限阈值制动力但工具电致动器20是否仍沿滑移方向D20移动。

因此，控制单元24执行滑移检查步骤104.1，其中，控制单元24检查是否发生工具电致动器20的运动。

在控制单元24检测到工具电致动器20仍沿滑移方向D20移动的情况下(“是”)，控制方法100执行电动机通电步骤106，其中，控制单元24控制对电动机21的电力供应，使得电动机21在与滑移方向D20相反的方向上产生大致等于或高于所述上限阈值制动力的电动机力。换言之，该电动机力是在反向滑移方向上起作用。

然后，控制单元24执行电动机电能供应检查步骤106.1，其中，控制单元24检查电动机21当前是否通电。

在电动机通电步骤106开始之后并且在所述电动机21产生非零电动机力的情况下，控制方法100还包括制动器释放步骤108，其中，控制单元24至少部分地释放静态制动器22。在制动器释放步骤108期间，控制单元24执行将静态制动器22逐渐释放到零。

然后，控制单元24执行制动器释放检查步骤108.1，其中，控制单元24检查静态制动器22当前是否被释放。

此外，在电动机通电步骤106期间，控制单元24可以控制对电动机21的电力供应，使得电动机21产生可以是所述上限阈值制动力的约110％的电动机力。

此外，在静态制动器22当前被释放的情况下(“是”)，控制方法100可以执行运动检测步骤112：在制动器释放步骤108完成之后，控制单元24在运动检查步骤112.1期间检查运动信号，以便检测工具电执行器20是否沿滑移方向D20继续移动。

在工具电致动器20仍沿滑移方向D20移动的情况下(“是”)，控制方法100可以执行过载检查步骤114，其中，控制单元24检查电动机21是否正产生大致等于或高于所述上限阈值电动机力的电动机力。

在电动机21正产生等于或高于所述上限阈值电动机力的电动机力的情况下(114：“是”)，控制方法100可执行过载释放步骤116，其中，控制单元24控制电动机32以产生所述上限阈值电动机力。

换言之，在这种情况下(114：“是”)，所述可移动构件承受了过载(overload)，即，高于所述上限阈值电动机力的负载。过载释放步骤116将电动机力限制为所述上限阈值电动机力。因此，过载释放步骤116允许平稳地迁就于超过(supersede)所述上限阈值电动机力的过载。因此，过载释放步骤116避免了损坏所述可移动构件(例如臂4)的结构部件的风险。

在电动机21正产生低于所述上限阈值电动机力的电动机力的情况下(114：“否”)，控制方法100可执行增力步骤118，其中，控制单元24增加该电动机力。

控制方法100可进一步执行循环步骤120，其中，重复所述运动检测步骤112、过载检查步骤114、过载释放步骤116和/或增力步骤118，直到工具电致动器20在预定时长内保持静止。

控制单元24还可以包括用于对所述预定时长进行计时的计时器28。所述预定时长可以持续约3秒。

控制方法100可执行固定检查步骤122，其中，控制单元24检查工具电致动器20是否在所述预定时长内保持静止。

在工具电致动器20已在所述预定时长内停止移动的情况下(122：“是”)，控制方法100可以执行固定步骤102。

相反，在工具电致动器20在所述预定时长内仍保持移动的情况下(122：“否”)，控制方法100可以向前循环到运动检测步骤112。

所述上限阈值制动力可对应于预定的过载极限。该预定的过载极限可以被设定为所述可移动构件的机械强度的函数。该预定的过载极限可以是作为可移动构件的工具2的机械强度的约70％。

应当理解，本发明不限于上文所述并在附图中示出的实施例。而是，本领域技术人员将意识到，可以在所附权利要求的范围内进行许多修改和变型。