[發明專利]反鏟挖掘機的鏟斗定位裝置及方法

有效

• 申請號: 201410114023.5
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN103852059A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發明（設計）人: 蔡明祥;杜年春
• 申請（專利權）人: 中國有色金屬長沙勘察設計研究院有限公司
• 主分類號: G01C1/00
• 分類號: G01C1/00;G01C5/00;E02F9/26
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張然;李昕巍

1.一種反鏟挖掘機的鏟斗定位裝置，其特征在于，該反鏟挖掘機包括：

行走底座；

具有駕駛室的轉動機座，設置在該行走底座上；

動臂，其一端與該轉動機座樞接；

斗桿，其一端與該動臂的另一端樞接；

鏟斗，與該斗桿的另一端樞接；

動臂液壓缸，固定在該轉動機座上，其活塞桿與該動臂樞接；

斗桿液壓缸，固定在該動臂上，其活塞桿與該斗桿樞接；以及

鏟斗液壓缸，固定在該斗桿相對該鏟斗的遠端，其活塞桿分別與一搖桿以及一連桿樞接，該搖桿的另一端樞接在該斗桿相對該鏟斗的近端，該連桿的另一端與該鏟斗樞接；

該鏟斗定位裝置包括：

定位裝置，用于接收挖掘機的轉動機座的在一定的大地參考框架下的空間位置；

方向測量裝置，用以測量該反鏟挖掘機的轉動機座的航向角、俯仰角以及橫滾角的角度信息；

鏟斗位置測量裝置，用于測量該反鏟挖掘機的鏟斗的相對該轉動機座的空間位置信息；以及

計算裝置，根據該空間位置信息、該在一定的大地參考框架下的空間位置、該航向角、俯仰角以及橫滾角的角度信息，計算各采樣時刻的該鏟斗的經緯度和高程。

2.如權利要求1所述的反鏟挖掘機鏟斗定位裝置，其特征在于，

該空間位置信息還包括該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮長度、速度以及加速度，該斗桿相對該動臂的轉動角度、角速度以及角加速度，該動臂相對該轉動機座的轉動角速、角速度以及角加速度；

該計算裝置還根據該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮長度、速度以及加速度，該斗桿相對該動臂的轉動角度、角速度以及角加速度，該動臂相對該轉動機座的轉動角速、角速度以及角加速度，計算該鏟斗的經緯度和高程隨時間的變化。

3.如權利要求1所述的反鏟挖掘機鏟斗定位裝置，其特征在于，該鏟斗位置測量裝置包括：

液壓測量裝置，用于測量該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮長度；

第一姿態測量裝置，用于測量該斗桿相對該動臂的轉動角度；以及

第二姿態測量裝置，用于測量該動臂相對該轉動機座的轉動角度。

4.如權利要求3所述的反鏟挖掘機鏟斗定位裝置，其特征在于，

該液壓測量裝置還測量該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮速度和加速度，該第一姿態測量裝置還測量該斗桿相對該動臂的轉動角速度以及角加速度，該第二姿態測量裝置還測量該動臂相對該轉動機座的轉動角速度以及角加速度；

該計算裝置還根據該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮長度、速度以及加速度，該斗桿相對該動臂的轉動角度、角速度以及角加速度，該動臂相對該轉動機座的轉動角速、角速度以及角加速度，計算該鏟斗的經緯度和高程隨時間的變化。

5.如權利要求1所述的反鏟挖掘機鏟斗定位裝置，其特征在于，該鏟斗位置測量裝置包括：

第一液壓測量裝置，用于測量該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮長度；

第二液壓測量裝置，用于測量該斗桿液壓缸的活塞桿的伸縮長度；以及

第三液壓測量裝置，用于測量該動臂液壓缸的活塞桿的伸縮長度；

其中，該計算裝置根據該斗桿液壓缸的活塞桿的伸縮長度以及該動臂液壓缸的活塞桿的伸縮長度，計算該斗桿相對該動臂的轉動角度以及該動臂相對該轉動機座的轉動角度。

6.如權利要求5所述的反鏟挖掘機鏟斗定位裝置，其特征在于，第一液壓測量裝置還測量該鏟斗液壓缸的活塞桿的伸縮速度和加速度，第二液壓測量裝置還測量該斗桿液壓缸的活塞桿的伸縮速度和加速度，第三液壓測量裝置還測量該動臂液壓缸的活塞桿的伸縮速度和加速度；

其中，該計算裝置根據該斗桿液壓缸的活塞桿的伸縮速度和加速度以及該動臂液壓缸的活塞桿的伸縮速度和加速度，計算該斗桿相對該動臂的轉動角速度以及角加速度，該動臂相對該轉動機座的轉動角速度以及角加速度，進而計算該鏟斗的經緯度和高程隨時間的變化。