[发明专利]液压挖掘机的校准系统及校准方法

权利要求书

1.一种液压挖掘机的校准系统，其特征在于，包括：

液压挖掘机，其包含行驶体；能够旋转地安装于所述行驶体的旋转体；包括能够摆动地安装于所述旋转体的大臂、能够摆动地安装于所述大臂的小臂和能够摆动地安装于所述小臂的工作工具的工作装置；检测所述大臂相对于所述旋转体的摆动角、所述小臂相对于所述大臂的摆动角和所述工作工具相对于所述小臂的摆动角的角度检测部；基于表示所述大臂、所述小臂和所述工作工具的尺寸及所述摆动角的多个参数，运算所述工作工具所具有的工作点的当前位置的当前位置运算部；

校准装置，其用于校准所述参数；

外部测量装置，其测量所述工作点的位置；

所述校准装置包括：

输入部，其输入有第一工作点位置信息和第二工作点位置信息，该第一工作点位置信息包括所述外部测量装置所测量到的所述工作装置的姿势不同的至少两个所述工作点的位置和所述工作装置的动作平面上的规定的基准点的位置，或者包括所述外部测量装置所测量到的所述工作装置的姿势不同的至少三个所述工作点的位置，该第二工作点位置信息包含所述旋转体相对于所述行驶体的旋转角度不同的至少三个所述工作点的位置；

车体坐标系运算部，其基于所述第一工作点位置信息运算与所述工作装置的动作平面垂直的第一单位法线矢量，基于所述第二工作点位置信息运算与所述旋转体的旋转平面垂直的第二单位法线矢量，并且运算与所述第一单位法线矢量和所述第二单位法线矢量垂直的第三单位法线矢量；

坐标转换部，其使用所述第一单位法线矢量、所述第二单位法线矢量和所述第三单位法线矢量，将由所述外部测量装置测量到的所述工作点在多个位置的坐标，从所述外部测量装置的坐标系转换为所述液压挖掘机的车体坐标系；

校准运算部，其基于被转换为所述车体坐标系的所述工作点在多个位置的坐标，运算所述参数的校准值。

2.如权利要求1所述的液压挖掘机的校准系统，其特征在于，

所述车体坐标系运算部运算所述工作装置的动作平面和所述旋转体的旋转平面的交线矢量，且将通过所述工作装置的动作平面和所述旋转平面的交线矢量并与所述工作装置的动作平面垂直的平面的单位法线矢量作为所述第二单位法线矢量来运算。

3.如权利要求1所述的液压挖掘机的校准系统，其特征在于，

所述第一工作点位置信息包括所述工作装置在上下方向上的位置和/或在车体前后方向上的位置不同的多个位置的坐标。

4.如权利要求1所述的液压挖掘机的校准系统，其特征在于，

所述参数包括所述大臂相对于所述旋转体的摆动中心和所述小臂相对于所述大臂的摆动中心之间的第一距离、所述小臂相对于所述大臂的摆动中心和所述工作工具相对于所述小臂的摆动中心之间的第二距离、所述工作工具相对于所述小臂的摆动中心和所述工作点之间的第三距离，

所述当前位置运算部基于所述第一距离、所述第二距离、所述第三距离和所述摆动角运算所述车体坐标系中的所述工作点的当前位置，

所述校准运算部基于由所述外部测量装置测量且被转换为所述车体坐标系的所述工作点在多个位置的坐标，运算所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离的校准值。

5.如权利要求1～4中任一项所述的液压挖掘机的校准系统，其特征在于，

所述外部测量装置是全站仪。

6.一种液压挖掘机的校准方法，其特征在于，该液压挖掘机包括：行驶体；能够旋转地安装于所述行驶体的旋转体；包括能够摆动地安装于所述旋转体的大臂、能够摆动地安装于所述大臂的小臂和能够摆动地安装于所述小臂的工作工具的工作装置；检测所述大臂相对于所述旋转体的摆动角、所述小臂相对于所述大臂的摆动角和所述工作工具相对于所述小臂的摆动角的角度检测部；基于表示所述大臂、所述小臂和所述工作工具的尺寸及所述摆动角的多个参数，运算所述工作工具所具有的工作点的当前位置的当前位置运算部；该校准方法在液压挖掘机中用于校准所述参数，包括：

由外部测量装置测量所述工作点的位置的步骤；

将第一工作点位置信息和第二工作点位置信息输入用于校准所述参数的校准装置的步骤，该第一工作点位置信息包括所述外部测量装置所测量到的所述工作装置的姿势不同的至少两个所述工作点的位置和所述工作装置的动作平面上的规定的基准点的位置，或者包括所述外部测量装置所测量到的所述工作装置的姿势不同的至少三个所述工作点的位置，该第二工作点位置信息包括所述旋转体相对于所述行驶体的旋转角度不同的至少三个所述工作点的位置；

所述校准装置基于所述第一工作点位置信息运算与所述工作装置的动作平面垂直的第一单位法线矢量，基于所述第二工作点位置信息运算与所述旋转体的旋转平面垂直的第二单位法线矢量，并且运算与所述第一单位法线矢量和所述第二单位法线矢量垂直的第三单位法线矢量的步骤；

所述校准装置使用所述第一单位法线矢量、所述第二单位法线矢量和所述第三单位法线矢量，将由所述外部测量装置测量到的所述工作点在多个位置的坐标，从所述外部测量装置的坐标系转换为所述液压挖掘机的车体坐标系的步骤；

所述校准装置基于被转换为所述车体坐标系的所述工作点在多个位置的坐标，运算所述参数的校准值的步骤。