[发明专利]一种挖掘机引导系统及引导方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种挖掘机引导系统及引导方法。

背景技术

挖掘机辅助引导系统具有提高反应、节约能源、操作方便，安全舒适、省工省本等特点，可广泛应用于水利及工程建设工程中。在工程机械应用中本系统具有明显的提高施工精度和省工省料的优点，适应我国工程机械向着精准化的方向发展，智能化工程机械已被国家列为重点支持的领域。

该系统主要针对以挖掘机为主要对象的水利、建设用工程机械，开发出高精度精密传感引导系统。

在技术研究水平上，欧美国家一直走在前列，欧美国家从20世纪70年代后开始，随着液压技术的应用，拓展工程机械的电子化，机电液一体化，等到20世纪80年代后至今一直致力于微电子液压一体化的工程机械，采用了微机、微处理器和传感器技术，除了对自动怠速油门控制、功率优化等方面研发外，特别重视工作模式控制、监控系统建立等，旨在提高效率、操作轻便、安全舒适，省工省本。其中之一是微机控制激光导向接收和角度传感器形成操作自动化系统。

国外尤其是欧美如（德、法）已有雄厚的研究基础和成果，主要在传感器技术，软件技术，遥控技术方面，国内与之比较还有相当差距。

现代工程机械的智能化趋势使得各种传感器的应用和激光检测和控制系统的应用已经拓展到平地机、挖掘机、铣刨机、摊铺机甚至大规模的施工机群，激光传感器、角度传感器及其系统产品在工程机械智能化控制中所占的地位越来越显著。

因此，亟待一种结构更为简单，精度更高的挖掘机引导系统。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种可以实现挖掘机自动操纵和控制的全新的方法和装置。

本发明的另一个目的是通过增加人工输入指令程序功能，来实现引导驾驶员驾驶挖掘机保持基准精度始终恒定地在所需要的某一数值上。

本发明一方面在于提供一种挖掘机，其包括：设于挖掘机小臂上的小臂角度传感器，其用于采集大臂及小臂间的相对角度，并发出第二角度位置信号，

设于挖掘机铲斗上的铲斗角度传感器，其用于采集小臂及铲斗间的相对角度，并发出第三角度位置信号，

激光扫平仪，用于投射激光水平基准面，

激光传感器，设于所述小臂上的任意位置，用于接收所述激光扫平仪发出的投射激光，并发出一水平位置信号，

无线接收模块，其通过与所述大臂，小臂，铲斗角度传感器的无线通信，获得所述第一，第二及第三角度位置信号，通过与所述激光传感器的无线通讯，获得水平位置信号，

计算模块，与所述无线接收装置连接，获取所述第一，第二，第三角度位置信号及水平位置信号，计算出所述挖掘机挖掘时的工作参数，

显示模块，与所述控制装置连接，向操作者显示所述挖掘机挖掘时的工作参数。

优选地，激光传感器被整合于所述小臂传感器中。

优选地，显示模块被整合于无线接收模块中。

优选地，控制模块整合有一输入模块，通过输入模块，用户可输入初始工作参数。

上述工作参数为铲斗的挖掘深度，角度及距离中的一种或多种。

优选地，上述大臂，小臂，铲斗传感器及激光传感器使用太阳能电池。

本发明的另一方面，在于提供一种引导系统实现引导的方法，包括：

通过设于挖掘机大臂上的大臂角度传感器，采集大臂及车身间的相对角度，并发出第一角度位置信号，

通过设于挖掘机小臂上的小臂角度传感器，采集大臂及小臂间的相对角度，并发出第二角度位置信号，

通过设于挖掘机铲斗上的铲斗角度传感器，采集小臂及铲斗间的相对角度，发出第三角度位置信号，

通过激光扫平仪，投射激光水平基准面，

操作人员通过设于所述小臂上的任意位置上的激光传感器，手动寻找所述激光扫平仪发出的投射激光，并发出一水平位置信号，

所述无线接收模块，与所述大臂，小臂，铲斗角度传感器无线通信，获得所述第一，第二及第三角度位置信号，与所述激光传感器的无线通讯，获得水平位置信号，

计算模块，通过所述无线接收装置，获取所述第一，第二，第三角度位置信号及水平位置信号，计算出所述挖掘机挖掘时的工作参数，

显示模块，通过所述控制装置连接，向操作者显示所述挖掘机挖掘时的工作参数。

上述方法中，优选地，激光传感器被整合于所述小臂传感器中。

优选地，显示模块被整合于所述无线接收模块中。上述工作参数，优选地可为铲斗的挖掘深度，角度及距离中的一种或多种。

本发明具有以下技术效果：具体优点如下：