[发明专利]一种挖掘机辅助作业控制方法及系统

说明书

本发明提供了一种挖掘机辅助作业控制方法及系统，通过在挖掘机上设置铲斗倾角传感器、斗杆倾角传感器、动臂倾角传感器和机身倾角传感器，可以在接收到作业操作指令时至少基于铲斗倾角、斗杆倾角、动臂倾角和机身倾角控制主阀动作，通过主阀的油路驱动油缸动作，以控制挖掘机的铲斗挖掘/卸载、斗杆挖掘/卸载、以及动臂提升/下降，从而实现所述挖掘机的铲斗沿直线/斜线运动。本发明可以使挖掘机在平地或者修坡时，控制铲斗在一定的直线或斜线上运动，保证作业质量，提高作业效率。

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，更具体地说，涉及一种挖掘机辅助作业控制方法及系统。

背景技术

传统挖掘机在作业(平地或者修坡)时，需要由驾驶员操作多个手柄来调节动臂和斗杆，通过两者相互配合来控制铲斗在平地作业时沿直线、在修坡作业时沿斜线运动。但驾驶员手动控制的难度大、操作速度有限、准确率难以保证。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种挖掘机辅助作业控制方法及系统。技术方案如下：

一种挖掘机辅助作业控制方法，所述方法包括：

在接收到作业操作指令的情况下，获取挖掘机的铲斗倾角、斗杆倾角、动臂倾角和机身倾角；其中，所述铲斗倾角是通过铲斗倾角传感器采集的、所述斗杆倾角是通过斗杆倾角传感器采集的、所述动臂倾角是通过动臂倾角传感器采集的、所述机身倾角是通过机身倾角传感器采集的，所述铲斗倾角传感器安装于所述挖掘机的摇杆上、通过四连杆角度推算所述铲斗倾角；

至少基于所述铲斗倾角、所述斗杆倾角、所述动臂倾角和所述机身倾角控制所述挖掘机的主阀动作，通过所述主阀的油路驱动油缸动作，以控制所述挖掘机的铲斗挖掘/卸载、斗杆挖掘/卸载、以及动臂提升/下降，从而实现所述挖掘机的铲斗沿直线/斜线运动。

优选的，所述至少基于所述铲斗倾角、所述斗杆倾角、所述动臂倾角和所述机身倾角控制所述挖掘机的主阀动作，包括：

根据所述铲斗倾角、所述斗杆倾角、所述动臂倾角和所述机身倾角计算所述挖掘机铲斗的实际斗尖位置；

利用所述实际斗尖位置预测所述作业操作指令对应的所述挖掘机铲斗的斗尖运动轨迹；

从所述斗尖运动轨迹上确定所述挖掘机铲斗的目标斗尖位置，并通过所述目标斗尖位置计算目标铲斗倾角、目标斗杆倾角、目标动臂倾角和目标机身倾角；

生成与所述铲斗倾角与所述目标铲斗倾角的偏差量、所述斗杆倾角与所述目标斗杆倾角的偏差量、所述动臂倾角与所述目标动臂倾角的偏差量、以及所述机身倾角与所述目标机身倾角的偏差量相对应的铲斗预控制参数、斗杆预控制参数和动臂预控制参数；

至少基于所述铲斗预控制参数、所述斗杆预控制参数和所述动臂预控制参数控制所述主阀动作。

优选的，所述至少基于所述铲斗预控制参数、所述斗杆预控制参数和所述动臂预控制参数控制所述主阀动作之前，所述方法还包括：

按照预设的动臂控制规则对所述铲斗预控制参数、所述斗杆预控制参数和所述动臂预控制参数进行处理；其中，

所述动臂控制规则包括在所述挖掘机正向运动的过程中，所述挖掘机的斗杆与预定工作面垂直前所述动臂预控制参数表征动臂提升，所述挖掘机的斗杆与所述预定工作面垂直后所述动臂预控制参数表征动臂下降；在所述挖掘机反向运动过程中，所述挖掘机的斗杆与所述预定工作面垂直前所述动臂预控制参数表征动臂提升，所述挖掘机的斗杆与所述预定工作面垂直后所述动臂预控制参数表征动臂下降。

优选的，所述方法还包括：

获取所述挖掘机的负载信息，所述负载信息是通过负载传感器采集的；其中，所述负载传感器包括发动机转速传感器、档位传感器和斗杆油缸压力传感器中的一种或多种；