[發明專利]挖掘機物料稱重的方法及其系統

在審

• 申請號: 202110268743.7
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN113124972A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 王東輝;王思遠;武曉光;劉濤;李佳;王炫
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司西安飛行自動控制研究所
• 主分類號: G01G19/00
• 分類號: G01G19/00
• 代理公司: 北京清大紫荊知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 張卓

1.一種挖掘機物料稱重的方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取大臂油缸在鏟斗空載時各個姿態的第一支撐力和獲取大臂油缸在鏟斗帶載時各個姿態的第二支撐力；

獲取大臂各個姿態的角度參數；

根據所獲取大臂各個姿態的角度參數及所述第一支撐力和第二支撐力確定鏟斗內物料的實際重量。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取大臂油缸在鏟斗空載時各個姿態的第一支撐力的方法包括：

獲取鏟斗重心角度的第一夾角、大臂與車體的第二夾角、小臂與大臂的第三夾角和鏟斗與小臂的第四夾角；

獲取大臂的第一長度、小臂的第二長度和挖掘機工裝角度常數確定第一支撐力。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，確定挖斗重心力臂和大臂油缸支撐力的力臂以確定第一支撐力的方法包括：

鏟斗在空載時，獲取大臂的第一長度、小臂的第二長度和挖掘機工裝角度常數根據力矩平衡模型模型確定所述第一支撐力。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲取大臂油缸在鏟斗帶載時各個姿態的第二支撐力的方法包括：

鏟斗帶載后，獲取大臂的大、小腔壓力值和面積值；

根據所述壓力值和面積值確定所述第二支撐力。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所獲取大臂各個姿態時的參數、所述第一支撐力和第二支撐力確定鏟斗內物料的實際重量的方法包括：

鏟斗帶載后，在預設時間內或單位時間內獲取大臂各個姿態所對應的物料重量值，并確定多個物料重量值與時間或角度變換關系；

使用最小二乘法對物變換關系處理，確定物料實際重量。

6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，確定物料實際重量的方法包括：

獲取大臂的升、降參數并判斷，大臂是否停止上升，如否，重新獲取物料重量值的實際重量直至大臂停止上升，如是，獲取大臂上升的角度參數并判斷，大臂上升的角度參數是否大于角度預設值，如否，從新獲取物料實際重量直至大臂上升的角度參數大于和/或等于所述角度預設值，如是，輸出當前所述物料的實際重量。

7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，輸出當前所述物料的實際重量的方法包括：

獲取輸出當前所述物料的實際重量所對應的大臂下降值或鏟斗外揚值或小臂外揚值或小臂回轉角度，并對其進行鎖定；

判斷大臂下降值是否大于大臂下降極限值，和/或，鏟斗外揚值是否大于鏟斗外揚極限值，和/或，小臂外揚值是否大于小臂外揚極限值，和/或，小臂回轉角度是否大于回轉極限值，如否，對當前所述物料的實際重量進行標記，并進行輸出，如是，解除當前所述物料的實際重量的鎖定，并進行下一次物料的稱量。

8.一種挖掘機物料稱重的系統，其特征在于，所述系統包括：

獲取模塊，用于獲取大臂油缸在鏟斗空載時各個姿態的第一支撐力和獲取大臂油缸在鏟斗帶載時各個姿態的第二支撐力及其大臂各個姿態的參數；

計算模塊，用于根據所獲取大臂各個姿態的角度參數及所述第一支撐力和第二支撐力確定鏟斗內物料的實際重量。

9.根據權利要求8所述的系統，其特征在于，所述獲取模塊還用于獲取鏟斗重心角度的第一夾角、大臂與車體的第二夾角、小臂與大臂的第三夾角和鏟斗與小臂的第四夾角，及，

獲取大臂的第一長度、小臂的第二長度和挖斗轉軸與挖斗重心之間的第三長度，及獲取挖掘機工裝角度常數，及，

鏟斗在空載時，獲取大臂、小臂和鏟斗移動到預設角度的第三支撐力；

所述獲取模塊與力矩平衡模型模型進行數據通訊，通過所述力矩平衡模型模型確定所述第一支撐力；

所述獲取模塊還用于，獲取鏟斗帶載信息，并，獲取大臂的大、小腔壓力值和面積值以確定所述第二支撐力。

10.根據權利要求9所述的系統，其特征在于，所述計算模塊還用于，

鏟斗帶載后，在預設時間內或單位時間內獲取大臂各個姿態所對應的物料重量值，并確定多個物料重量值與時間或角度變換關系；

使用最小二乘法對物變換關系處理，確定物料實際重量；

獲取大臂的升、降參數并判斷，大臂是否停止上升，如否，重新獲取物料重量值的實際重量直至大臂停止上升，如是，獲取大臂上升的角度參數并判斷，大臂上升的角度參數是否大于角度預設值，如否，從新獲取物料實際重量直至大臂上升的角度參數大于和/或等于所述角度預設值，如是，輸出當前所述物料的實際重量。