[發明專利]一種挖掘機傾角測量傾角修正方法、裝置和傾角測量儀

在審

• 申請號: 202011372135.2
• 申請日: 2020-11-30
• 公開（公告）號: CN112556649A
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 宋之克;鄒斌;張斌;魏紅敏;李文博;劉洋洋;干雷;趙垌棟;王敦坤;劉立祥
• 申請（專利權）人: 徐州徐工挖掘機械有限公司
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C1/00;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張倩倩

1.一種挖掘機傾角測量修正方法，其特征是，包括：

實時獲取傾角測量數據，所述傾角測量數據包括挖掘機車體上至少兩個不同位置的傾角測量數據；

將獲取到的數據作為預先訓練的傾角修正模型的輸入，得到傾角修正模型的輸出；

根據傾角修正模型的輸出確定挖掘機實際傾角；

其中，所述預先訓練的傾角修正模型采用神經網絡，其訓練樣本為實際傾角已知的所述兩個不同位置的多組傾角測量數據。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述傾角測量數據包括安裝于車體上的傾角傳感器測得的俯仰角、橫滾角和橫擺角。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征是，挖掘機車體上，車身和動臂上分別安裝傾角傳感器；所述傾角測量數據為兩個傾角傳感器分別測得的俯仰角、橫滾角和橫擺角。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征是，所述預先訓練的傾角修正模型采用三層BP神經網絡，輸入層設置6個神經元，分別用于輸入兩個傾角傳感器測得的俯仰角、橫滾角和橫擺角數據，隱藏層設置10個神經元，輸出層設置一個神經元，傳遞函數采用logsig函數。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征是，所述傾角修正模型的訓練包括：

獲取挖掘機車身處于多個不同傾斜位置時，安裝于所述至少兩個不同位置的傾角傳感器的傾角測量數據；

對所述多個不同傾斜位置的挖掘機分別進行實際測量，得到實際傾角數據；

將對應各傾斜位置的實際傾角數據作為樣本標簽，基于對應的傾角測量數據，得到模型訓練樣本；

利用訓練樣本對三層BP神經網絡進行訓練，直至傾角修正模型滿足設定訓練步數或滿足設定目標誤差，停止訓練，得到最終傾角修正模型。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征是，所述設定訓練步數為2000步，設定目標誤差為0.0001。

7.一種挖掘機傾角測量修正裝置，其特征是，包括：

測量數據獲取模塊，被配置用于實時獲取傾角測量數據，所述傾角測量數據包括挖掘機車體上至少兩個不同位置的傾角測量數據；

傾角修正模塊，被配置用于將獲取到的數據作為預先訓練的傾角修正模型的輸入，得到傾角修正模型的輸出；

以及實際傾角確定模塊，被配置用于根據傾角修正模型的輸出確定挖掘機實際傾角；

其中，所述預先訓練的傾角修正模型采用神經網絡，其訓練樣本為實際傾角已知的所述兩個不同位置的多組傾角測量數據。

8.一種權利要求1-7任一項方法中用于測量挖掘機實際傾角的傾角測量儀，其特征是，包括對準桿、滑動箱、拉線位移傳感器和數據采集器；

滑動箱滑動安裝于對準桿上，拉線位移傳感器安裝于滑動箱中，拉線位移傳感器的拉線自由端延伸至滑動箱外，且拉線自由端上設有連接件，拉線位移傳感器的信號輸出端連接數據采集器。

9.根據權利要求8所述的傾角測量儀，其特征是，傾角測量儀還包括萬向水平儀，萬向水平儀安裝于滑動箱上表面；

所述拉線自由端的連接件為吸盤。

10.一種權利要求8-9任一項所述傾角測量儀的傾角測量方法，其特征是，包括：

在挖掘機車身上選擇兩個不同位置的參考點A和B；

將傾角測量儀拉線自由端的連接件固定于參考點A對應的挖掘機車體位置，利用拉線位移傳感器測量參考點A與B之間的距離L_AB，記錄至數據采集器；

將對準桿垂直于水平方向固定于參考點B對應的地面上，移動滑動箱至與參考點A等高的參考點C，將拉線位移傳感器此時的拉線長度L_AC，記錄至數據采集器；

數據采集器計算挖掘機實際傾角α并輸出，計算公式為：