[發明專利]作業機械

有效

• 申請號: 201980081900.4
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN113167052B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發明（設計）人: 石原新士;泉枝穗;金成靖彥
• 申請（專利權）人: 日立建機株式會社
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/26
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 陳偉;孫明軒

基于使上部旋轉體(2)相對于下部行駛體(3)朝向預先決定的方向的第一較正姿勢下的前作業機(1)的慣性計測裝置(14)～(16)以及車身慣性計測裝置(13)的檢測結果，來計算車身慣性計測裝置(13)的繞著垂直于上部旋轉體(2)的旋轉軸地朝向前方設定的第一軸的安裝誤差，并基于使上部旋轉體(2)相對于下部行駛體(3)從第一較正姿勢旋轉90度的第二較正姿勢下的車身慣性計測裝置(13)的檢測結果、和車身慣性計測裝置(13)的繞著第一軸的安裝誤差，來計算車身慣性計測裝置(13)的繞著垂直于上部旋轉體(2)的旋轉軸以及第一軸地朝向側方設定的第二軸的安裝誤差。由此，能夠高精度地計算用于檢測姿勢信息的傳感器的安裝誤差，能夠提高傳感器的較正精度。

技術領域

本發明涉及具有作業機的作業機械。

背景技術

近來年，伴隨針對信息化施工的應對，作業機械中具有機械引導功能和機械控制功能等的作業機械被實用化，該機械引導功能為，相對于操作員顯示具有動臂、斗桿、鏟斗等被驅動部件的作業機的姿勢和鏟斗等作業工具的位置，該機械控制功能為，以使鏟斗等作業工具沿著施工目標面運動的方式進行控制。作為具有這種功能的代表性機械而具有如下作業機械，其向監視器顯示液壓挖掘機的鏟斗頂端位置和鏟斗角度，以使鏟斗頂端在固定距離處不會進一步接近施工目標面的方式對動作施加限制。

為了實現這種功能，需要進行作業機的姿勢運算，該姿勢運算的精度越高，越能夠實現高質量的施工。為了運算作業機的姿勢，例如需要使用電位器和慣性計測裝置(IMU)等傳感器來檢測動臂、斗桿、鏟斗各自的旋轉角度。

另外，為了高精度的姿勢運算，需要準確掌握傳感器的安裝位置和角度等。但是，在實際運用中，由于將傳感器向作業機械安裝時會產生安裝誤差，所以為了準確運算作業機械的作業機的姿勢，需要具有用于修正這種誤差的某種較正機構。

作為與這種傳感器較正相關的技術，例如在專利文獻1中公開了一種工程機械，其具有下部行駛體、和以能夠繞著預先設定的旋轉軸旋轉的方式設于所述下部行駛體上的上部旋轉體，該工程機械具有：檢測繞著預先設定的X檢測軸的角速度的X軸陀螺儀傳感器；檢測繞著與所述X檢測軸正交的Y檢測軸的角速度的Y軸陀螺儀傳感器；檢測繞著與所述X檢測軸以及所述Y檢測軸正交的Z檢測軸的角速度的Z軸陀螺儀傳感器；和基于由所述各陀螺儀傳感器得到的檢測結果來計算所述上部旋轉體繞著所述旋轉軸的角速度的角速度計算機構，為了通過將由所述X檢測軸、所述Y檢測軸以及所述Z檢測軸所定義的檢測用三維坐標系坐標轉換為由與所述旋轉軸一致的Z基準軸和在與其正交的平面上彼此正交的X基準軸以及Y基準軸所定義的基準三維坐標系，而修正所述檢測用三維坐標系與所述基準三維坐標系之間的偏移來計算繞著所述Z基準軸的角速度，所述角速度計算機構采取兩個處理：(A)利用在所述Z檢測軸相對于所述Z基準軸繞著所述X基準軸旋轉第1角度且繞著所述Y基準軸旋轉第2角度的情況下，使用由所述各陀螺儀傳感器得到的檢測結果、所述第1角度及所述第2角度分別表示所述基準三維坐標系內的繞著3軸的角速度的三個關系式中與所述X基準軸以及所述Y基準軸有關的兩個關系式所表達的角速度分別為0的內容，基于這兩個關系式來計算所述第1角度以及所述第2角度；(B)基于所述三個關系式中與所述Z基準軸有關的關系式、和計算出的所述第1角度以及所述第2角度來計算繞著所述Z基準軸的角速度。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2015－1385號公報

發明內容

但是，如通常所知那樣，由于陀螺儀傳感器的輸出具有某種偏離(陀螺儀偏離)，所以實際上在沒有產生角速度的軸向上，也會從陀螺儀傳感器輸出某個值。另外，陀螺儀偏離因傳感器元件的溫度等而大幅變化，由此考慮因進行較正動作的環境會導致較正的精度顯著不同。因此，在沒有將陀螺儀偏離的影響考慮在內的上述現有技術中，來自陀螺儀傳感器的輸出值成為因陀螺儀偏離的影響而從真實安裝角具有誤差的值。