[發(fā)明專利]一種挖掘機(jī)輔助作業(yè)控制方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911418527.5
• 申請(qǐng)日: 2019-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111042245B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜雷;雷保軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 濰柴動(dòng)力股份有限公司
• 主分類號(hào): E02F3/43
• 分類號(hào): E02F3/43
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 溫可睿

本發(fā)明提供了一種挖掘機(jī)輔助作業(yè)控制方法及系統(tǒng)，通過(guò)在挖掘機(jī)上設(shè)置鏟斗傾角傳感器、斗桿傾角傳感器、動(dòng)臂傾角傳感器和機(jī)身傾角傳感器，可以在接收到作業(yè)操作指令時(shí)至少基于鏟斗傾角、斗桿傾角、動(dòng)臂傾角和機(jī)身傾角控制主閥動(dòng)作，通過(guò)主閥的油路驅(qū)動(dòng)油缸動(dòng)作，以控制挖掘機(jī)的鏟斗挖掘/卸載、斗桿挖掘/卸載、以及動(dòng)臂提升/下降，從而實(shí)現(xiàn)所述挖掘機(jī)的鏟斗沿直線/斜線運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明可以使挖掘機(jī)在平地或者修坡時(shí)，控制鏟斗在一定的直線或斜線上運(yùn)動(dòng)，保證作業(yè)質(zhì)量，提高作業(yè)效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及挖掘機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種挖掘機(jī)輔助作業(yè)控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)挖掘機(jī)在作業(yè)(平地或者修坡)時(shí)，需要由駕駛員操作多個(gè)手柄來(lái)調(diào)節(jié)動(dòng)臂和斗桿，通過(guò)兩者相互配合來(lái)控制鏟斗在平地作業(yè)時(shí)沿直線、在修坡作業(yè)時(shí)沿斜線運(yùn)動(dòng)。但駕駛員手動(dòng)控制的難度大、操作速度有限、準(zhǔn)確率難以保證。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種挖掘機(jī)輔助作業(yè)控制方法及系統(tǒng)。技術(shù)方案如下：

一種挖掘機(jī)輔助作業(yè)控制方法，所述方法包括：

在接收到作業(yè)操作指令的情況下，獲取挖掘機(jī)的鏟斗傾角、斗桿傾角、動(dòng)臂傾角和機(jī)身傾角；其中，所述鏟斗傾角是通過(guò)鏟斗傾角傳感器采集的、所述斗桿傾角是通過(guò)斗桿傾角傳感器采集的、所述動(dòng)臂傾角是通過(guò)動(dòng)臂傾角傳感器采集的、所述機(jī)身傾角是通過(guò)機(jī)身傾角傳感器采集的，所述鏟斗傾角傳感器安裝于所述挖掘機(jī)的搖桿上、通過(guò)四連桿角度推算所述鏟斗傾角；

至少基于所述鏟斗傾角、所述斗桿傾角、所述動(dòng)臂傾角和所述機(jī)身傾角控制所述挖掘機(jī)的主閥動(dòng)作，通過(guò)所述主閥的油路驅(qū)動(dòng)油缸動(dòng)作，以控制所述挖掘機(jī)的鏟斗挖掘/卸載、斗桿挖掘/卸載、以及動(dòng)臂提升/下降，從而實(shí)現(xiàn)所述挖掘機(jī)的鏟斗沿直線/斜線運(yùn)動(dòng)。

優(yōu)選的，所述至少基于所述鏟斗傾角、所述斗桿傾角、所述動(dòng)臂傾角和所述機(jī)身傾角控制所述挖掘機(jī)的主閥動(dòng)作，包括：

根據(jù)所述鏟斗傾角、所述斗桿傾角、所述動(dòng)臂傾角和所述機(jī)身傾角計(jì)算所述挖掘機(jī)鏟斗的實(shí)際斗尖位置；

利用所述實(shí)際斗尖位置預(yù)測(cè)所述作業(yè)操作指令對(duì)應(yīng)的所述挖掘機(jī)鏟斗的斗尖運(yùn)動(dòng)軌跡；

從所述斗尖運(yùn)動(dòng)軌跡上確定所述挖掘機(jī)鏟斗的目標(biāo)斗尖位置，并通過(guò)所述目標(biāo)斗尖位置計(jì)算目標(biāo)鏟斗傾角、目標(biāo)斗桿傾角、目標(biāo)動(dòng)臂傾角和目標(biāo)機(jī)身傾角；

生成與所述鏟斗傾角與所述目標(biāo)鏟斗傾角的偏差量、所述斗桿傾角與所述目標(biāo)斗桿傾角的偏差量、所述動(dòng)臂傾角與所述目標(biāo)動(dòng)臂傾角的偏差量、以及所述機(jī)身傾角與所述目標(biāo)機(jī)身傾角的偏差量相對(duì)應(yīng)的鏟斗預(yù)控制參數(shù)、斗桿預(yù)控制參數(shù)和動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)；

至少基于所述鏟斗預(yù)控制參數(shù)、所述斗桿預(yù)控制參數(shù)和所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)控制所述主閥動(dòng)作。

優(yōu)選的，所述至少基于所述鏟斗預(yù)控制參數(shù)、所述斗桿預(yù)控制參數(shù)和所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)控制所述主閥動(dòng)作之前，所述方法還包括：

按照預(yù)設(shè)的動(dòng)臂控制規(guī)則對(duì)所述鏟斗預(yù)控制參數(shù)、所述斗桿預(yù)控制參數(shù)和所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)進(jìn)行處理；其中，

所述動(dòng)臂控制規(guī)則包括在所述挖掘機(jī)正向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，所述挖掘機(jī)的斗桿與預(yù)定工作面垂直前所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)表征動(dòng)臂提升，所述挖掘機(jī)的斗桿與所述預(yù)定工作面垂直后所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)表征動(dòng)臂下降；在所述挖掘機(jī)反向運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所述挖掘機(jī)的斗桿與所述預(yù)定工作面垂直前所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)表征動(dòng)臂提升，所述挖掘機(jī)的斗桿與所述預(yù)定工作面垂直后所述動(dòng)臂預(yù)控制參數(shù)表征動(dòng)臂下降。

優(yōu)選的，所述方法還包括：

獲取所述挖掘機(jī)的負(fù)載信息，所述負(fù)載信息是通過(guò)負(fù)載傳感器采集的；其中，所述負(fù)載傳感器包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器、檔位傳感器和斗桿油缸壓力傳感器中的一種或多種；