[发明专利]反铲挖掘机的铲斗定位装置及方法

权利要求书

1.一种反铲挖掘机的铲斗定位装置，其特征在于，该反铲挖掘机包括：

行走底座；

具有驾驶室的转动机座，设置在该行走底座上；

动臂，其一端与该转动机座枢接；

斗杆，其一端与该动臂的另一端枢接；

铲斗，与该斗杆的另一端枢接；

动臂液压缸，固定在该转动机座上，其活塞杆与该动臂枢接；

斗杆液压缸，固定在该动臂上，其活塞杆与该斗杆枢接；以及

铲斗液压缸，固定在该斗杆相对该铲斗的远端，其活塞杆分别与一摇杆以及一连杆枢接，该摇杆的另一端枢接在该斗杆相对该铲斗的近端，该连杆的另一端与该铲斗枢接；

该铲斗定位装置包括：

定位装置，用于接收挖掘机的转动机座的在一定的大地参考框架下的空间位置；

方向测量装置，用以测量该反铲挖掘机的转动机座的航向角、俯仰角以及横滚角的角度信息；

铲斗位置测量装置，用于测量该反铲挖掘机的铲斗的相对该转动机座的空间位置信息；以及

计算装置，根据该空间位置信息、该在一定的大地参考框架下的空间位置、该航向角、俯仰角以及横滚角的角度信息，计算各采样时刻的该铲斗的经纬度和高程。

2.如权利要求1所述的反铲挖掘机铲斗定位装置，其特征在于，

该空间位置信息还包括该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩长度、速度以及加速度，该斗杆相对该动臂的转动角度、角速度以及角加速度，该动臂相对该转动机座的转动角速、角速度以及角加速度；

该计算装置还根据该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩长度、速度以及加速度，该斗杆相对该动臂的转动角度、角速度以及角加速度，该动臂相对该转动机座的转动角速、角速度以及角加速度，计算该铲斗的经纬度和高程随时间的变化。

3.如权利要求1所述的反铲挖掘机铲斗定位装置，其特征在于，该铲斗位置测量装置包括：

液压测量装置，用于测量该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩长度；

第一姿态测量装置，用于测量该斗杆相对该动臂的转动角度；以及

第二姿态测量装置，用于测量该动臂相对该转动机座的转动角度。

4.如权利要求3所述的反铲挖掘机铲斗定位装置，其特征在于，

该液压测量装置还测量该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩速度和加速度，该第一姿态测量装置还测量该斗杆相对该动臂的转动角速度以及角加速度，该第二姿态测量装置还测量该动臂相对该转动机座的转动角速度以及角加速度；

该计算装置还根据该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩长度、速度以及加速度，该斗杆相对该动臂的转动角度、角速度以及角加速度，该动臂相对该转动机座的转动角速、角速度以及角加速度，计算该铲斗的经纬度和高程随时间的变化。

5.如权利要求1所述的反铲挖掘机铲斗定位装置，其特征在于，该铲斗位置测量装置包括：

第一液压测量装置，用于测量该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩长度；

第二液压测量装置，用于测量该斗杆液压缸的活塞杆的伸缩长度；以及

第三液压测量装置，用于测量该动臂液压缸的活塞杆的伸缩长度；

其中，该计算装置根据该斗杆液压缸的活塞杆的伸缩长度以及该动臂液压缸的活塞杆的伸缩长度，计算该斗杆相对该动臂的转动角度以及该动臂相对该转动机座的转动角度。

6.如权利要求5所述的反铲挖掘机铲斗定位装置，其特征在于，第一液压测量装置还测量该铲斗液压缸的活塞杆的伸缩速度和加速度，第二液压测量装置还测量该斗杆液压缸的活塞杆的伸缩速度和加速度，第三液压测量装置还测量该动臂液压缸的活塞杆的伸缩速度和加速度；

其中，该计算装置根据该斗杆液压缸的活塞杆的伸缩速度和加速度以及该动臂液压缸的活塞杆的伸缩速度和加速度，计算该斗杆相对该动臂的转动角速度以及角加速度，该动臂相对该转动机座的转动角速度以及角加速度，进而计算该铲斗的经纬度和高程随时间的变化。