挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机制造方法及图纸

本发明专利技术涉及挖掘机技术，为解决现有挖掘机电子围栏为竖直围栏或水平围栏的问题；提供一种挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机，其中设置装置包括控制器、仪表、位姿传感器、操控装置；仪表包括用于设定属具参数的属具设定模块和用于标定至少两个电子围栏分界点的分界点标定模块；分界点标定模块触发时控制器通过位姿传感器确定工作装置中属具预定点当前位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值，并将属具预定点的当前坐标位置标定为与电子围栏分界点，控制器将各个电子围栏分界点中相邻两点之间的连线作为挖掘机电子围栏。本发明专利技术可依据实际情况设定电子围栏的形状，实现相应部件保护同时尽可能地减小电子围栏对属具移动范围的限制。范围的限制。范围的限制。

【技术实现步骤摘要】
挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机


[0001]本专利技术涉及一种挖掘机技术，更具体地说，涉及一种挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机。

技术介绍

[0002]电子围墙(或称电子围栏)是一种虚拟的围栏装置，应用在挖掘机作业场景下，电子围栏用于限定挖掘机工作装置的运动位置，当工作装置任意位置靠近电子围栏的边界时，挖掘机控制器锁定挖掘机的操作杆，以避免由于操作员的失误而造成的安全事故。
[0003]挖掘机2D电子围栏包括挖掘机工作装置中心平面内上下前后四个方向上边界，分别是电子上围栏、电子下围栏、电子前围栏和电子后围栏，分别用于限定挖掘机工作装置在前后上下方向上的移动范围。现有挖掘机的2D电子围栏边界通常呈水平线(上下电子围栏)或者竖直线(前后电子围栏)，例如电子后围栏通常是平行于挖掘机的回转中心且位于驾驶室前方，是一个竖直的边界(挖掘机处于水平地面)。但挖掘机是一种多功能的作业机械，其可以通过更换不同的属具实现不同的功能。在更换一些属具后，在电子后围墙(竖墙)的保护下，属具不会碰到驾驶室，但是属具有可能与动臂、动臂油缸以及管路等发生干涉，存在属具触碰动臂等部件的风险。若利用电子后围墙保护动臂、动臂油缸及管路等部件不被属具触碰，则需要将电子后围墙的位置向前移(相对驾驶室)。电子后围墙的位置向前移动，则会过度地限制属具的移动范围，影响挖掘机的作业效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是针对现有挖掘机2D电子围栏为竖直围栏或水平围栏的问题，而提供一种挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机，用于设置电子围栏，挖掘机在作业时可根据实际情况设置2D电子围栏，在电子围栏充分发挥保护功能的前提下尽可能减少电子围栏对属具移动范围的限制。
[0005]本专利技术为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种挖掘机电子围栏设置装置，包括控制器、与控制器连接的仪表、用于获取工作装置运动部件位姿的位姿传感器、用于操控工作装置移动动作的操控装置；其特征在于，所述仪表包括用于设定属具参数的属具设定模块和用于标定至少两个电子围栏分界点的分界点标定模块；分界点标定模块触发时所述控制器通过位姿传感器确定工作装置中属具预定点当前位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值，并将属具预定点的当前坐标位置标定为与电子围栏分界点，控制器将各个电子围栏分界点中相邻两点之间的连线作为挖掘机电子围栏。通过操作移动工作装置选取挖掘机电子围栏的分界点，进而设定电子围栏。其电子围栏设置简单，且可以根据被保护的部件或障碍物的形状设定电子围栏，例如可将电子围栏设置成斜线或者折线。降低电子围栏对挖掘机属具移动范围的限制，减小因设置电子围栏对挖掘机作业效率的影响。
[0006]上述挖掘机电子围栏设置装置中，所述仪表还包括用于显示电子围栏分界点在挖掘机坐标系中坐标位置的显示模块。通过显示模块直观地显示电子围栏分界点，方便操作
人员设置电子围栏分界点。
[0007]上述挖掘机电子围栏设置装置中，所述分界点标定模块还包括坐标调整子模块，所述坐标调整子模块的输入初始坐标值为属具预定点当前位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值；坐标调整子模块的输入坐标坐标值标定为电子围栏分界点在挖掘机坐标系中坐标位置值。通过操控装置控制工作装置，将属具移动到预定位置，能够使操作者直观真实地观察电子围栏的所在位置。通过操控装置控制工作装置，使快速粗略地确定电子围栏分界点的大致位置，通过坐标调整子模块调整电子围栏分界点的坐标位置值，则是精确地调节。
[0008]上述挖掘机电子围栏设置装置中，所述电子围栏位于挖掘机工作装置的中心平面内且是电子上围栏、电子下围栏、电子前围栏和电子后围栏中的一种2D电子围栏。
[0009]上述挖掘机电子围栏设置装置中，所述位姿传感器包括测量转动部件角度的铲斗位姿传感器，动臂位姿传感器，斗杆位姿传感器。
[0010]本专利技术为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种挖掘机，其特征在于具有前述的挖掘机电子围栏设置装置。
[0011]本专利技术为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种挖掘机电子围栏设置方法，其特征在于，所述挖掘机包括控制器、与控制器连接的仪表、用于获取工作装置运动部件位姿的位姿传感器、用于操控工作装置动作的操控装置；电子围栏设置方法包括：
[0012]仪表中的属具设定模块选择工装置中属具类型并确定该属具的尺寸参数，选择确定需要设置的电子围栏；
[0013]操控装置控制工作装置先后使属具以预定姿态移动至至少两个预定位置，控制器在每个预定位置依据位姿传感器的检测值确定属具预定点实际位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值，仪表中的分界点标定模块将属具在各个预定位置时属具预定点实际位置在挖掘机坐标系中的坐标位置标定电子围栏分界点，控制器将各个电子围栏分界点中相邻两点之间的连线作为挖掘机电子围栏。在本专利技术中，通过设置至少两个电子围栏分界点，确定挖掘机电子围栏，避免挖掘机属具碰撞动臂、动臂油缸及管路和驾驶室的危险，同时设定的电子围栏可以是呈倾斜状，与动臂后部、动臂油缸等平行，可使电子围栏与被保护物体的距离尽可能地小，从而降低对挖掘机属具移动范围的限制，减少因设置电子围栏对属具移动范围的影响。相邻的两电子围栏分界点是指该两电子围栏分界点之间的区域中不具有其他的电子围栏分界点。
[0014]上述挖掘机电子围栏设置方法中，所述设置方法还包括电子围栏分界点坐标位置值调整步骤，所述电子围栏分界点坐标值调整步骤包括由分界点标定模块输入调整电子围栏分界点在挖掘机坐标系中坐标位置值，所述分界点标定模块输入的初始坐标值为属具预定点实际位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值，分界点标定模块的输入坐标位置值标定为电子围栏分界点在挖掘机坐标系中坐标位置值。通过输入电子围栏分界点的坐标值，可实现电子围栏分界点的精确调整，从而精确设置电子围栏的位置。
[0015]上述挖掘机电子围栏设置方法中，所述电子围栏位于挖掘机工作装置的中心平面内且是电子上围栏、电子下围栏、电子前围栏和电子后围栏中的一种2D电子围栏。
[0016]上述挖掘机电子围栏设置方法中，所述预定位置包括第一预定位置和第二预定位置，所述属具位于第一预定位置时所述属具预定点实际位置位于动臂与回转平台的铰接点的斜前上方，所述属具位于第二预定位置时所述属具预定点的实际位置位于第一预定位置
时所述属具预定点实际位置的斜后下方。将工作装置中的属具先后移动到两个预定位置，可标定两个电子围栏分界点，形成的电子围栏可以是呈倾斜状，例如于动臂后部段基本平行，减少电子围栏对属具移动范围的限制。
[0017]上述挖掘机电子围栏设置方法中，所述预定位置还包括第三预定位置，所述属具位于第三预定位置时所述属具预定点实际位置位于第二预定位置时所述属具预定点实际位置的斜后下方或正下方。将工作装置中的属具移动到第三预定位置，可标定第三个电子围栏分界点，使电子围栏呈现为折线，进一步地兼顾保护可能被碰撞部件和减小属具移动位置限制范围。
[0018]上述挖掘机电子围栏设置方法中，所述挖掘机坐标系位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机电子围栏设置装置，包括控制器、与控制器连接的仪表、用于获取工作装置运动部件位姿的位姿传感器、用于操控工作装置移动动作的操控装置；其特征在于，所述仪表包括用于设定属具参数的属具设定模块和用于标定至少两个电子围栏分界点的分界点标定模块；分界点标定模块触发时所述控制器通过位姿传感器确定工作装置中属具预定点当前位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值，并将属具预定点的当前坐标位置标定为与电子围栏分界点，控制器将各个电子围栏分界点中相邻两点之间的连线作为挖掘机电子围栏。2.根据权利要求1所述的挖掘机电子围栏设置装置，其特征在于所述仪表还包括用于显示电子围栏分界点在挖掘机坐标系中坐标位置的显示模块。3.根据权利要求2所述的挖掘机电子围栏设置装置，其特征在于所述分界点标定模块还包括坐标调整子模块，所述坐标调整子模块的输入初始坐标值为属具预定点当前位置在挖掘机坐标系中的坐标位置值；坐标调整子模块的输入坐标坐标值标定为电子围栏分界点在挖掘机坐标系中坐标位置值。4.根据权利要求1至3中任一项所述的挖掘机电子围栏设置装置，其特征在于所述电子围栏位于挖掘机工作装置的中心平面内且是电子上围栏、电子下围栏、电子前围栏和电子后围栏中的一种2D电子围栏。5.一种挖掘机，其特征在于具有权利要求1至4中任一项所述的挖掘机电子围栏设置装置。6.一种挖掘机电子围栏设置方法，其特征在于，所述挖掘机包括控制器、与控制器连接的仪表、用于获取工作装置运动部件位姿的位姿传感器、用于操控工作装置动作的操控装置；电子围栏设置方法包括：通过仪表中的属具设定模块选择工装置中属具类型并确定该属...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，李文新，姜旭东，王茄任，董必成，刘剑，钟家怡，
申请(专利权)人：柳工常州机械有限公司广西柳工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：