一种挖掘机校准框架制造技术

本发明专利技术公开了一种挖掘机校准框架，包括挖掘机，激光测距仪和多个激光反射器，挖掘机包括底盘、连杆组件、机具和控制架构，连杆组件包括带有多个节点的四连杆机构，在每个节点都有一个激光反射器，控制架构包括控制器，所述控制器被编程为在n个连杆组装位置处执行迭代过程以确定所述四连杆机构的所述多个节点中的第n校准节点的位置，以确定在所述四连杆机构之间形成的外部三角形的三角形和边长第n个校准节点和具有识别位置的另外两个节点，迭代过程重复n次，直到确定三个外三角形的三角形和边长，形成一个内三角形。本发明专利技术能够精准的对挖掘点进行定位。

A Framework for Excavator Calibration

The invention discloses a calibration framework for excavators, including excavators, laser rangefinders and multiple laser reflectors. The excavator includes chassis, connecting rod components, machine tools and control structures. The connecting rod components include four connecting rod mechanisms with multiple nodes, and each node has a laser reflector, and the control structure includes control. The controller is programmed to perform an iteration process at n connecting rod assembly positions to determine the position of the n-th calibration node in the plurality of nodes of the four-bar linkage mechanism, to determine the n-th calibration node of the external triangle formed between the four-bar linkage mechanisms and the n-th calibration node of the side length and the other having the identified position. Two nodes, the iteration process repeats n times until the triangle and edge length of three outer triangles are determined, forming an inner triangle. The invention can accurately locate excavation points.

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机校准框架
本专利技术涉及挖掘机应用
，具体涉及一种挖掘机校准框架。
技术介绍
本公开涉及挖掘机，其目的在于定义和描述本申请的范围，包括挖掘机臂和摆动和卷曲的挖掘杆，挖掘机臂架和挖掘机杆，或其他类似的部件，用于执行摆动和卷曲运动。例如，而不是以限制的方式，许多类型的挖掘机包括液压或气动或电控挖掘机，可以通过控制挖掘机挖掘连杆组件的摆动和卷曲功能来操纵挖掘机，现有技术挖掘机采用三维激光系统和无线电定位，被配置为引导具有高垂直精度的挖掘机铲斗的切削刃的导向系统。技术方案本专利技术主要解决的技术问题是提供一种挖掘机校准框架，包括挖掘机，激光测距仪和多个激光反射器，其特征在于：挖掘机包括机器底盘，挖掘连杆机构组件、挖掘机具和控制结构；挖掘连杆组件包括共同限定多个连杆组件位置的挖掘机动臂、挖掘机斗杆、挖掘工具和四连杆机构；挖掘机斗包括终点并且机械地联接到挖掘机动臂的终端枢轴点B；四连杆机构包括节点D，节点F，节点G，节点H以及设置在其间的连杆；四连杆机构的节点G设置在挖掘机斗杆的与挖掘机具连接的终点相对应的位置上，激光测距仪被配置为生成指示激光测距仪与激光反射器之间的距离的激光测距仪距离信号D、以及指示激光测距仪与激光反射器之间的角度的倾斜角度信号；多个激光反射器设置在对应于四连杆机构的节点D，F，G和H的相应位置处；所述控制体系结构包括一个或多个连杆组件致动器和被编程为在n个连杆组装位置处执行迭代过程的体系结构控制器，所述迭代过程包括：将所述挖掘连杆组件定位在连杆组件位置n处；设置节点D，F，G和H中的一个作为具有在连杆组件位置n处的挖掘连杆组件的第n校准节点，基于激光测距仪距离信号D激光测距仪和倾斜角度信号确定第n校准节点和激光测距仪之间的高度H和距离D；和至少部分地基于高度和距离来确定第n校准节点的位置；识别与第n校准节点一起形成外部三角形的两个其他节点的相应位置，两个其他节点包括节点D，F，G，H之一和与终端枢轴点B的位置相对应的节点挖掘机动臂；确定在第n校准节点和两个其他节点之间形成的外部三角形的每条腿的边长；基于外部三角形的边长确定外部三角形的三角形角度；所述架构控制器被进一步编程为：重复所述迭代过程n次直到确定至少三个外部三角形的三角形角和边长，其中所述外部三角形在其间形成内部三角形，所述内部三角形共享两个节点并且一边各具有三个外三角形中的一个，并且包括一组三个内三角形边长；至少部分地基于一组三个内部三角形边长来确定内部三角形的角度；至少部分地基于一组相邻的所确定的三角形的角度来产生所述挖掘工具的工具角度，所述一组相邻的所确定的三角形包括来自所述内部三角形的角度和来自所述外部三角形中的至少两个的角度；使用工具角度操作挖掘机。本专利技术的有益效果是：本专利技术的一种挖掘机校准框架，能够精准的对挖掘点进行定位。附图说明图1是本申请挖掘机的示意图。实施例下面对本专利技术的较佳实施例进行详细阐述，以使本专利技术的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本专利技术的保护范围做出更为清楚明确的界定。参照图1，挖掘机校准框架包括挖掘机100、激光测距仪124和多个激光反射器130a、130b、130c和130d，挖掘机包括机器底盘102、挖掘连杆组件104、挖掘工具114和控制体系结构106。挖掘连杆组件104包括挖掘机臂架108、挖掘机杆110、挖掘工具114和共同定义多个连杆装配位置的四杆机构112。挖掘机杆110包括一个终点，并机械地连接到挖掘机臂108的终端枢轴点B，机器底盘102机械地连接到挖掘机臂架108的终端枢轴点A。在实施例中，挖掘连杆组件104被配置为与机器底盘102相对或相对于机器底盘102摆动，并且挖掘机杆110被配置成相对于挖掘机臂架108卷曲。此外，挖掘工具114和挖掘机杆110通过四连杆机构112机械地相互连接，四杆机构112包括节点D、节点F、节点G、节点H和布置在它们之间的连杆。在实施例中，连杆包括执行器联动GH、后侧连杆FH、狗骨连杆DF和前侧连杆GD，实现联动GH设置在对应于节点G和节点H的各个位置之间，后侧连杆FH布置在对应于节点F和节点H的各个位置之间，前侧连杆GD设置在对应于节点D和节点G的各个位置之间，四杆机构112的节点G设置在与挖掘机杆110的终点相对应的位置，挖掘机杆110通过该位置连接到挖掘工具114。激光测距仪124被配置为产生指示激光测距仪与激光反射器之间的距离的激光测距仪距离信号D激光测距仪(例如，130A～130D之一)和倾斜信号TH-InC，其指示激光测距仪与激光反射器之间的角度，多个激光反射器130a、130b、130c和130d设置在对应于四杆机构112的节点D、F、G和H的相应位置上。在实施例中，激光反射器在杆上或直接固定到相应的节点，激光测距仪124可以是例如博世GLM100C激光测距仪，从放置在地126上的激光测距仪124的激光信号可以沿箭头132的方向发送到校准节点和对齐的激光反射器，并且激光信号可以在箭头134的方向上反射回激光测距仪124，如图1所示。控制结构106包括一个或多个连杆组件致动器和被编程为在n个连杆装配位置执行迭代过程的结构控制器。在实施例中，控制架构106包括包括机器可读指令的非暂时性计算机可读存储介质，一个或多个连杆组件致动器可以促进挖掘连杆组件104的运动，一个或多个连杆组件致动器可以包括液压缸致动器、气缸致动器、电动致动器、机械致动器或它们的组合。以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术各实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘机校准框架，包括挖掘机，激光测距仪和多个激光反射器，其特征在于：挖掘机包括机器底盘，挖掘连杆机构组件、挖掘机具和控制结构；挖掘连杆组件包括共同限定多个连杆组件位置的挖掘机动臂、挖掘机斗杆、挖掘工具和四连杆机构；挖掘机斗包括终点并且机械地联接到挖掘机动臂的终端枢轴点B；四连杆机构包括节点D，节点F，节点G，节点H以及设置在其间的连杆；四连杆机构的节点G设置在挖掘机斗杆的与挖掘机具连接的终点相对应的位置上，激光测距仪被配置为生成指示激光测距仪与激光反射器之间的距离的激光测距仪距离信号D、以及指示激光测距仪与激光反射器之间的角度的倾斜角度信号；多个激光反射器设置在对应于四连杆机构的节点D，F，G和H的相应位置处；所述控制体系结构包括一个或多个连杆组件致动器和被编程为在n个连杆组装位置处执行迭代过程的体系结构控制器，所述迭代过程包括：将所述挖掘连杆组件定位在连杆组件位置n处；设置节点D，F，G和H中的一个作为具有在连杆组件位置n处的挖掘连杆组件的第n校准节点，基于激光测距仪距离信号D激光测距仪和倾斜角度信号确定第n校准节点和激光测距仪之间的高度H和距离D；和至少部分地基于高度和距离来确定第n校准节点的位置；识别与第n校准节点一起形成外部三角形的两个其他节点的相应位置，两个其他节点包括节点D，F，G，H之一和与终端枢轴点B的位置相对应的节点挖掘机动臂；确定在第n校准节点和两个其他节点之间形成的外部三角形的每条腿的边长；基于外部三角形的边长确定外部三角形的三角形角度；所述架构控制器被进一步编程为：重复所述迭代过程n次直到确定至少三个外部三角形的三角形角和边长，其中所述外部三角形在其间形成内部三角形，所述内部三角形共享两个节点并且一边各具有三个外三角形中的一个，并且包括一组三个内三角形边长；至少部分地基于一组三个内部三角形边长来确定内部三角形的角度；至少部分地基于一组相邻的所确定的三角形的角度来产生所述挖掘工具的工具角度，所述一组相邻的所确定的三角形包括来自所述内部三角形的角度和来自所述外部三角形中的至少两个的角度；使用工具角度操作挖掘机。...

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机校准框架，包括挖掘机，激光测距仪和多个激光反射器，其特征在于：挖掘机包括机器底盘，挖掘连杆机构组件、挖掘机具和控制结构；挖掘连杆组件包括共同限定多个连杆组件位置的挖掘机动臂、挖掘机斗杆、挖掘工具和四连杆机构；挖掘机斗包括终点并且机械地联接到挖掘机动臂的终端枢轴点B；四连杆机构包括节点D，节点F，节点G，节点H以及设置在其间的连杆；四连杆机构的节点G设置在挖掘机斗杆的与挖掘机具连接的终点相对应的位置上，激光测距仪被配置为生成指示激光测距仪与激光反射器之间的距离的激光测距仪距离信号D、以及指示激光测距仪与激光反射器之间的角度的倾斜角度信号；多个激光反射器设置在对应于四连杆机构的节点D，F，G和H的相应位置处；所述控制体系结构包括一个或多个连杆组件致动器和被编程为在n个连杆组装位置处执行迭代过程的体系结构控制器，所述迭代过程包括：将所述挖掘连杆组件定位在连杆组件位置n处；设置节点D，F，G和H中的一个作为具有在连杆组件位置n处的挖掘连杆组件的第n校准节点，基于激光...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈叶平，
申请(专利权)人：江阴市军协机械有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32