[发明专利]用于确定机器的作业设备的角度的方法

权利要求书

1.一种用于确定机器（1）的作业设备（2）的角度的方法，其中，

所述机器（1）具有底盘和能够相对于所述底盘旋转的上部结构（4），

所述作业设备（2）通过旋转接点（6）固定到所述上部结构（4），使得所述旋转接点（6）的第一旋转轴线（5）正交于能够旋转的所述上部结构（4）的第二旋转轴线（7），

所述作业设备（2）具有IMU（8），即惯性测量单元，所述IMU设计成用于感测彼此垂直的三个空间方向（x、y、z）上的角速度，并且

所述三个空间方向中的第一个空间方向（y）平行于旋转接点（6）的第一旋转轴线（5），通过所述IMU（8）能够感测所述三个空间方向中的所述第一个空间方向（y）的角速度（），

其特征在于，

通过所述IMU（8）感测在所述上部结构（4）旋转时发生的角速度（），并且

其中当所述角速度（）大于阈值（B）时，仅基于感测到的上部结构角速度（）确定所述作业设备（2）相对于所述上部结构（4）的第二旋转轴线（7）的角度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述上部结构（4）旋转时发生的角速度（）反映在所述IMU（8）的与所述三个空间方向中的第一个空间方向（y）不同的两个空间方向（x、z）的角速度（、）上，并由此确定所述作业设备（2）的角度。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述IMU（8）在与所述三个空间方向中的所述第一个空间方向（y）不同的空间方向上的两个角速度（、）用作数学函数atan2的自变量，以确定所述作业设备（2）的角度。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其中使用以下式确定所述作业设备（2）的角度：

其中：

α_G为所述作业设备（2）相对于所述上部结构（4）的旋转方向轴线的角度，

为所述上部结构（4）旋转的角速度，

为所述IMU（8）感测到的所述三个空间方向中的第二个空间方向上的角速度，和

为所述IMU（8）感测到的所述三个空间方向中的第三个空间方向上的角速度。

5.根据权利要求1所述的方法，其中当所述上部结构（4）旋转的角速度（）小于所述阈值（B）或等于所述阈值（B）时，所述作业设备（2）的角度通过基于由所述IMU（8）感测到的角加速度的替代的方法确定。

6.一种机器（1），其包括：

底盘，

能够相对于所述底盘旋转的上部结构（4），

作业设备（2），其通过旋转接点（6）固定在上部结构（4）上，使得所述旋转接点（6）的第一旋转轴线（5）正交于能够旋转的所述上部结构（4）的第二旋转轴线（7），并且

IMU（8），即惯性测量单元，所述IMU设置在所述作业设备（2）上，并且设计成用于感测三个空间方向（x、y、z）上的角速度，其中

所述三个空间方向中的第一个空间方向（y）平行于所述旋转接点（6）的第一旋转轴线（5），通过所述IMU（8）能够感测所述三个空间方向中的第一个空间方向（y）的角速度（），

其特征在于，

角度确定单元，其用于确定所述作业设备（2）相对于所述上部结构（4）的第二旋转轴线（7）的角度，其中

所述角度确定单元设计成使得当所述IMU（8）感测到的、在所述上部结构（4）旋转时发生的角速度（）大于阈值（B）时，所述作业设备（2）的角度仅基于所述角速度（）来确定。

7.根据权利要求6所述的机器（1），其中由所述IMU（8）感测到的空间方向彼此正交。

8.根据权利要求6或7所述的机器（1），其中在所述上部结构（4）旋转时发生的角速度（）反映在所述IMU（8）的与所述三个空间方向中的所述第一个空间方向（y）不同的两个空间方向（x、z）的角速度（、）上，并且所述角度确定单元设计成由此确定所述作业设备（2）的角度。