一种铰接式轮挖机用视觉系统技术方案

本实用新型专利技术涉及铰接式轮挖机用视觉系统，应用于将回转平台设于装载机铰接式车架的前车架上的铰接式轮挖机，实现了驾驶人员在后车架的驾驶室内，通过环境检测摄像头对该前车架回转范围内周边环境进行检测，并通过该工作检测摄像头对整个作业范围进行实时监测，解决了驾驶员视线受限，设备操作不便的问题。进而实现了回转平台设于前车架，使前车架转向与回转平台转向的运动复合，其操作臂活动范围更大，操作灵活，适用性广，解决了现有工程车量挖掘装载灵活性差的问题；在操作臂上设置挖斗或铲斗等作业装置，只需更换作业装置即实现多种工程作业，设备适用更性广。

A vision system for articulated wheel excavator

The utility model relates to a visual system for an articulated wheel digger, which is applied to an articulated wheel digger with a turning platform arranged on the front frame of a loader articulated frame, and realizes the detection of the surrounding environment within the turning range of the front frame by an environment detection camera in the cab of the rear frame of the driver, and passes through the detection. The working detection camera monitors the whole working range in real time, which solves the problem of limited sight of the driver and inconvenient operation of the equipment. Then the rotary platform is set on the front frame, which makes the front frame steering and the rotary platform steering compound. The manipulator arm has a wider range of motion, flexible operation and wide applicability, which solves the problem of poor loading flexibility in excavation of existing engineering vehicles. The operation device such as digging bucket or bucket is installed on the manipulator arm and only needs to be replaced. The device is to achieve a variety of engineering operations, equipment is more widely applicable.

【技术实现步骤摘要】
一种铰接式轮挖机用视觉系统
本技术属于工程设备
，具体涉及一种铰接式轮挖机用视觉系统。
技术介绍
装载机是一种用途十分广泛的工程机械，属于铲土运输机械分类项，它不仅可以对散装物料进行铲装、搬运、卸载及平整作业，而且可以进行轻度的铲掘工作，若换装相应的工作装置，还可以进行推土、起重、卸载木料及石方等作业。因此，装载机被广泛应用于建筑、铁路、公路、水电、港口、矿山、农田等基本建设及国防工程中，对于减轻劳动强度，加快工程建设速度，提高工程质量起着重要的作用。轮胎式装载机最显著的优点是行驶速度快，机动性能好，转移工作场地方便，可在短距离内自铲自运。轮胎式装载机不仅用于装卸土方，还可以推送土方；缺点是在潮湿地面作业易于打滑，铲取紧密的原状土壤较难，轮胎磨损较快。本案专利技术人经探究发现，现有的具有挖掘功能的装载机特种设备，由于其操作视野限制，设备操作不便，导致挖掘臂只能设于驾驶室附近，即设于后车架上，其作业范围小，操作不灵活，设备通用性很差。
技术实现思路
本技术旨在提供一种铰接式轮挖机用视觉系统，以解决现有具有挖掘功能的装载机特种设备驾驶员视线受限，设备操作不便的问题。具体方案如下：一种铰接式轮挖机用视觉系统，应用于铰接式轮挖机，该铰接式轮挖机包括相互铰接连接的前车架和后车架车架，该前车架上设有回转平台，该回转平台上设有操作臂，该后车架上设有驾驶室；该视觉系统包括检测摄像头组、控制器主机以及显示器：该检测摄像头组以及显示器均连接至该控制器主机，该控制器主机以及显示器均设于该驾驶室内；该检测摄像头组包括环境检测摄像头以及工作检测摄像头，该环境检测摄像头设于该后车架上，该工作检测摄像头设于该回转平台上。进一步的，该环境检测摄像头设于该驾驶室上部，以对该前车架回转范围内周边环境进行检测。进一步的，该环境检测摄像头有四个，其分别设于该驾驶室该驾驶室顶部的四周。进一步的，该工作检测摄像头设于操作臂上，且设于操作臂的工作灯下方，对整个作业范围进行实时监测。进一步的，该显示器为液晶显示器；该控制器主机包括微处理器、数据存储器、实时时钟以及数据通信接口。进一步的，还包括红外检测摄像头，该红外检测摄像头设于操作臂上，且设于操作臂的侧面，以扩展作业检测视野范围。本案专利技术人结合公司的实际情况以及目前的市场需求分析，装载机的工作装置作业模式较为单一；而现有技术中，挖掘机装置在应对分散性强、作业量不宜过大的工况中，如土方石挖掘，具有适用性/稳定性差的不足。本技术的视觉系统，应用于将回转平台设于装载机铰接式车架的前车架上的铰接式轮挖机，实现了驾驶人员在后车架的驾驶室内，通过环境检测摄像头对该前车架回转范围内周边环境进行检测，并通过该工作检测摄像头对整个作业范围进行实时监测，解决了驾驶员视线受限，设备操作不便的问题。进而实现了回转平台设于前车架，使前车架转向与回转平台转向的运动复合，其操作臂活动范围更大，操作灵活，适用性广，解决了现有工程车量挖掘装载灵活性差的问题；在操作臂上设置挖斗或铲斗等作业装置，只需更换作业装置即实现多种工程作业，设备适用更性广。附图说明图1示出了本技术实施例一结构原理框图；图2示出了安装视觉系统的铰接式轮挖机结构示意图；图3示出了图2侧视图；图4示出了本技术实施例二安装视觉系统的铰接式轮挖机侧视图。具体实施方式为进一步说明各实施例，本技术提供有附图。这些附图为本技术揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本技术的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。现结合附图和具体实施方式对本技术进一步说明。实施例一针对该问题，该实施例提供了一种铰接式轮挖机用视觉系统，结合图1所示，该实施例的视觉系统包括一控制器主机，该控制器主机连接有电源，以提供工作电能；该控制器主机上还分别电连接有一液晶显示器以及两摄像头，两该摄像头分别为环境检测摄像头以及工作检测摄像头，两该摄像头构成检测摄像头组。再结合图2和图3所示，该实施例是应用于铰接式轮挖机上的，该铰接式轮挖机包括车架10、安装于车架10上的回转平台30以及安装于回转平台30上的操作臂40；在该实施例中，一个反铲挖斗5安装于该操作臂40的自由端。该车架10包括相互铰接连接的前车架2和后车架1，定义该前车架2为前方，该后车架1为后方，二者通过一竖直设置的枢接轴枢设连接，且后车架1上设有转向液压缸，以驱动该前车架2相对后车架1转动。该后车架1的中部设置有驾驶室14，该操作臂40包括相互铰接的后臂41以及前臂42，该后臂41铰接于该回转平台30上，且由回转平台30上的后臂油缸驱动摆动，该前臂42由后臂41上的前臂油缸驱动摆动。其中，该驾驶室14的顶部设有平台安装板A，在该实施例中，该平台安装板为倒置的U字形固定板，其底端设有螺纹孔，该环境检测摄像头通过一电控角度的回转平台(图中未示出)安装于该平台安装板A上，且工作中，该环境监测摄像头朝向前车架，以对该前车架回转范围内周边环境进行检测，壁面回转平台转动以及前车架转动复合运动时，视觉死角出线，以防止工作事故或自身车架部件撞击。该后臂41中段，底部的区域，设有摄像头安装板B，该摄像头安装板设于反铲挖斗5运动轨迹所在平面内；该工作检测摄像头设于该摄像头安装板B上，朝向反铲挖斗5所在位置，以对该反铲挖斗5整个作业范围进行实时监测。该摄像头安装板B是设于操作臂的工作灯(图中未示出)下方的。在该实施例中，该环境检测摄像头以及工作检测摄像头均为红外摄像头，以实现夜间作业功能。在该实施例中，该控制器主机以及液晶显示器均设于该驾驶室14内，其包括微处理器、数据存储器、实时时钟以及数据通信接口，并通过数据通信接口与液晶显示器和该环境检测摄像头以及工作检测摄像头分别通讯连接；该环境检测摄像头设于该后车架上，该工作检测摄像头设于该回转平台上，操作人员能够清楚看到且作业铲斗能够精准操作到位，同时进行高效挖掘作业，同时，还能检测到前车架2以及操作臂40姿态状况，进行回转范围内的周边环境监测，也可以根据需要进行实时切换。在其他的具体实施方式中，该环境检测摄像头有四个，其分别设于该驾驶室该驾驶室顶部的四周，也可实现本技术的技术效果。实施例二结合图4所示，该实施例提供了一安装视觉系统的铰接式轮挖机，该实施例与实施例一基本相同，其主要区别为：该后臂41中段的侧面上设有红外检测摄像头6，该红外检测摄像头6正对该前臂42的后转轴设置，其视觉范围为±60°，以对反铲挖斗5的作业检测视角范围进行扩展。当然，在其它具体实施方式中，工作检测摄像头也可以设于该红外检测摄像头6的位置。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本技术，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本技术的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本技术做出各种变化，均为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铰接式轮挖机用视觉系统，应用于铰接式轮挖机，该铰接式轮挖机包括相互铰接连接的前车架和后车架车架，该前车架上设有回转平台，该回转平台上设有操作臂，该后车架上设有驾驶室；其特征在于：该视觉系统包括检测摄像头组、控制器主机以及显示器：该检测摄像头组以及显示器均连接至该控制器主机，该控制器主机以及显示器均设于该驾驶室内；该检测摄像头组包括环境检测摄像头以及工作检测摄像头，该环境检测摄像头设于该后车架上，该工作检测摄像头设于该回转平台上。

【技术特征摘要】
1.一种铰接式轮挖机用视觉系统，应用于铰接式轮挖机，该铰接式轮挖机包括相互铰接连接的前车架和后车架车架，该前车架上设有回转平台，该回转平台上设有操作臂，该后车架上设有驾驶室；其特征在于：该视觉系统包括检测摄像头组、控制器主机以及显示器：该检测摄像头组以及显示器均连接至该控制器主机，该控制器主机以及显示器均设于该驾驶室内；该检测摄像头组包括环境检测摄像头以及工作检测摄像头，该环境检测摄像头设于该后车架上，该工作检测摄像头设于该回转平台上。2.根据权利要求1所述的铰接式轮挖机用视觉系统，其特征在于：该环境检测摄像头设于该驾驶室上部，以对该前车架回转范围内周边环境进行检测。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓忠，王建鹏，郑世雄，
申请(专利权)人：厦门市装载机有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35