挖掘机的一键归位系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了挖掘机的一键归位系统和方法，包括：角度传感器、轨迹记录按钮、一键归位按钮、ECU和主控制器；角度传感器采集角度信息；轨迹记录按钮在触动的情况下，生成第一触动信号；一键归位按钮在触动的情况下，生成第二触动信号；ECU根据角度信息计算绝对位姿；根据第一触动信号记录铲斗在不同时刻的位姿，根据铲斗在不同时刻的位姿生成目标轨迹曲线；根据第二触动信号将目标轨迹曲线转换为新的目标轨迹曲线，将新的目标轨迹曲线和绝对位姿通过算法得到电磁阀开度；主控制器根据电磁阀开度控制液压油缸和液压马达，使铲斗回到目标轨迹曲线的初始位置，无需操作手进行操作，从而减少操作手的劳动强度，提高工作效率。

【技术实现步骤摘要】
挖掘机的一键归位系统和方法
本专利技术涉及挖掘机控制
，尤其是涉及挖掘机的一键归位系统和方法。
技术介绍
目前，对挖掘机轨迹的控制主要存在两种情况，第一种情况为简单动作的轨迹控制，第二种情况为预录轨迹的控制。在简单动作的轨迹控制过程中，当点击一键平地按钮时，挖掘机根据基准面按照平均的轨迹工作；当点击一键刷坡按钮时，挖掘机根据基准点和坡度按照斜坡的轨迹工作。当挖掘机的铲斗回到初始位置时，需要操作手进行操作。这样会增加操作手的劳动强度，影响工作效率。在预录轨迹的控制过程中，操作手预先录制铲斗的位姿轨迹，当挖掘机在工作时，按照预先录制铲斗的位姿轨迹执行相应的操作。但是，当挖掘机的铲斗回到初始位置时，需要操作手进行操作。这样会增加操作手的劳动强度，影响工作效率。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供挖掘机的一键归位系统和方法，可以使挖掘机的铲斗自动回到初始位置，无需操作手进行操作，从而减少操作手的劳动强度，提高工作效率。第一方面，本专利技术实施例提供了挖掘机的一键归位系统，所述系统包括：角度传感器、轨迹记录按钮、一键归位按钮、电子控制单元ECU和主控制器；所述角度传感器、所述轨迹记录按钮和所述一键归位按钮分别与所述ECU相连接，所述ECU与所述主控制器相连接；所述角度传感器，用于采集角度信息；所述轨迹记录按钮，用于在触动的情况下，生成第一触动信号；所述一键归位按钮，用于在触动的情况下，生成第二触动信号；所述ECU，用于根据所述角度信息计算绝对位姿；根据所述第一触动信号记录铲斗在不同时刻的位姿，根据所述铲斗在不同时刻的位姿生成目标轨迹曲线；并且根据所述第二触动信号将所述目标轨迹曲线转换为新的目标轨迹曲线，将所述新的目标轨迹曲线和所述绝对位姿通过算法，得到电磁阀开度；所述主控制器，用于根据所述电磁阀开度控制液压油缸和液压马达，使所述铲斗回到所述目标轨迹曲线的初始位置。进一步的，所述角度传感器包括铲斗角度传感器、斗杆角度传感器、动臂角度传感器和回转平台角度传感器；所述铲斗角度传感器设置在铲斗上，所述斗杆角度传感器设置在斗杆上，所述动臂角度传感器设置在动臂上，所述回转平台角度传感器设置在回转平台上；所述铲斗角度传感器、所述斗杆角度传感器、所述动臂角度传感器和所述回转平台角度传感器分别与所述ECU相连接。进一步的，所述铲斗角度传感器，用于采集所述铲斗的角度信息；所述斗杆角度传感器，用于采集所述斗杆的角度信息；所述动臂角度传感器，用于采集所述动臂的角度信息；所述回转平台角度传感器，用于采集所述回转平台的角度信息。进一步的，所述铲斗在不同时刻的位姿包括所述铲斗在初始时刻的位姿、工作时刻的位姿和结束时刻的位姿；所述ECU，用于根据所述初始时刻的位姿、所述工作时刻的位姿和所述结束时刻的位姿，生成所述目标轨迹曲线；所述工作时刻为多个按照从小到大排列的工作点时刻。进一步的，所述ECU，用于将所述结束时刻的位姿作为一键归位的初始时刻的位姿，将所述工作时刻中的工作点时刻按照从大到小排列，得到排列后的工作时刻的位姿，将所述初始时刻的位姿作为所述一键归位的结束时刻的位姿；根据所述一键归位的初始时刻的位姿、所述排列后的工作时刻的位姿和所述一键归位的结束时刻的位姿，生成所述新的目标轨迹曲线。进一步的，所述轨迹记录按钮、所述一键归位按钮和所述ECU均设置在挖掘机的驾驶室内。进一步的，所述轨迹记录按钮为轨迹记录开始按钮或轨迹记录结束按钮；所述轨迹记录开始按钮，用于在触动的情况下，生成开始信号；所述轨迹记录结束按钮，用于在触动的情况下，生成结束信号。第二方面，本专利技术实施例提供了挖掘机的一键归位方法，包括如上所述的挖掘机的一键归位系统，所述挖掘机的一键归位系统包括角度传感器、轨迹记录按钮、一键归位按钮、电子控制单元ECU和主控制器；所述方法包括：通过所述角度传感器采集角度信息；在触动所述轨迹记录按钮的情况下，生成第一触动信号；在触动所述一键归位按钮的情况下，生成第二触动信号；通过所述ECU根据所述角度信息计算绝对位姿；根据所述第一触动信号记录铲斗在不同时刻的位姿，根据所述铲斗在不同时刻的位姿生成目标轨迹曲线；根据所述第二触动信号将所述目标轨迹曲线转换为新的目标轨迹曲线；将所述新的目标轨迹曲线和所述绝对位姿通过算法，得到电磁阀开度；通过所述主控制器根据所述电磁阀开度控制液压油缸和液压马达，使所述铲斗回到所述目标轨迹曲线的初始位置。第三方面，本专利技术实施例提供了电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的方法。第四方面，本专利技术实施例提供了具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行如上所述的方法。本专利技术实施例提供了挖掘机的一键归位系统和方法，包括：角度传感器、轨迹记录按钮、一键归位按钮、ECU和主控制器；角度传感器、轨迹记录按钮和一键归位按钮分别与ECU相连接，ECU与主控制器相连接；角度传感器用于采集角度信息；轨迹记录按钮用于在触动的情况下，生成第一触动信号；一键归位按钮，用于在触动的情况下，生成第二触动信号；ECU用于根据角度信息计算绝对位姿；根据第一触动信号记录铲斗在不同时刻的位姿，根据铲斗在不同时刻的位姿生成目标轨迹曲线；并且根据第二触动信号将目标轨迹曲线转换为新的目标轨迹曲线，将新的目标轨迹曲线和绝对位姿通过算法，得到电磁阀开度；主控制器用于根据电磁阀开度控制液压油缸和液压马达，使铲斗回到目标轨迹曲线的初始位置，可以使挖掘机的铲斗自动回到初始位置，无需操作手进行操作，从而减少操作手的劳动强度，提高工作效率。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一提供的挖掘机的一键归位系统示意图；图2为本专利技术实施例二提供的挖掘机的结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的角度回信息的坐标系示意图；图4为本专利技术实施例二提供的目标转迹曲线转换为新的目标轨迹曲线示意图；图5为本专利技术实施例三提供的挖掘机的一键归位方法流程图。图标：1-角度传感器；2-轨迹记录按钮；3-一键归本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘机的一键归位系统，其特征在于，所述系统包括：角度传感器、轨迹记录按钮、一键归位按钮、电子控制单元ECU和主控制器；/n所述角度传感器、所述轨迹记录按钮和所述一键归位按钮分别与所述ECU相连接，所述ECU与所述主控制器相连接；/n所述角度传感器，用于采集角度信息；/n所述轨迹记录按钮，用于在触动的情况下，生成第一触动信号；/n所述一键归位按钮，用于在触动的情况下，生成第二触动信号；/n所述ECU，用于根据所述角度信息计算绝对位姿；根据所述第一触动信号记录铲斗在不同时刻的位姿，根据所述铲斗在不同时刻的位姿生成目标轨迹曲线；并且根据所述第二触动信号将所述目标轨迹曲线转换为新的目标轨迹曲线，将所述新的目标轨迹曲线和所述绝对位姿通过算法，得到电磁阀开度；/n所述主控制器，用于根据所述电磁阀开度控制液压油缸和液压马达，使所述铲斗回到所述目标轨迹曲线的初始位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机的一键归位系统，其特征在于，所述系统包括：角度传感器、轨迹记录按钮、一键归位按钮、电子控制单元ECU和主控制器；
所述角度传感器、所述轨迹记录按钮和所述一键归位按钮分别与所述ECU相连接，所述ECU与所述主控制器相连接；
所述角度传感器，用于采集角度信息；
所述轨迹记录按钮，用于在触动的情况下，生成第一触动信号；
所述一键归位按钮，用于在触动的情况下，生成第二触动信号；
所述ECU，用于根据所述角度信息计算绝对位姿；根据所述第一触动信号记录铲斗在不同时刻的位姿，根据所述铲斗在不同时刻的位姿生成目标轨迹曲线；并且根据所述第二触动信号将所述目标轨迹曲线转换为新的目标轨迹曲线，将所述新的目标轨迹曲线和所述绝对位姿通过算法，得到电磁阀开度；
所述主控制器，用于根据所述电磁阀开度控制液压油缸和液压马达，使所述铲斗回到所述目标轨迹曲线的初始位置。


2.根据权利要求1所述的挖掘机的一键归位系统，其特征在于，所述角度传感器包括铲斗角度传感器、斗杆角度传感器、动臂角度传感器和回转平台角度传感器；
所述铲斗角度传感器设置在铲斗上，所述斗杆角度传感器设置在斗杆上，所述动臂角度传感器设置在动臂上，所述回转平台角度传感器设置在回转平台上；
所述铲斗角度传感器、所述斗杆角度传感器、所述动臂角度传感器和所述回转平台角度传感器分别与所述ECU相连接。


3.根据权利要求2所述的挖掘机的一键归位系统，其特征在于，所述铲斗角度传感器，用于采集所述铲斗的角度信息；
所述斗杆角度传感器，用于采集所述斗杆的角度信息；
所述动臂角度传感器，用于采集所述动臂的角度信息；
所述回转平台角度传感器，用于采集所述回转平台的角度信息。


4.根据权利要求1所述的挖掘机的一键归位系统，其特征在于，所述铲斗在不同时刻的位姿包括所述铲斗在初始时刻的位姿、工作时刻的位姿和结束时刻的位姿；
所述ECU，用于根据所述初始时刻的位姿、所述工作时刻的位姿和所述结束时刻的位姿，生成所述目标轨迹曲线；
所述工作时刻为多个按照从小到大排列的工作点时刻。


5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：高学敏，宋佳林，王传宇，
申请(专利权)人：上海三一重机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31