挖掘机及协同作业方法、处理器、车载终端、控制终端技术

本发明专利技术实施例提供一种挖掘机及协同作业方法、处理器、车载终端、控制终端，用于挖掘机协同作业的方法包括：获取待作业对象的位置信息；将位置信息和需要协同作业的从挖掘机的数量发送至控制终端，以使得控制终端从候选挖掘机中确定数量的从挖掘机以及主挖掘机和从挖掘机各自的目标位置，并指示主挖掘机和从挖掘机移动至各自的目标位置；接收控制终端发送的主挖掘机的目标位置；移动至主挖掘机的目标位置；在确定主挖掘机和从挖掘机均到达各自的目标位置的情况下，将自身的作业信息发送至控制终端。本发明专利技术实施例可以提高作业安全性，降低操作人员操作难度与参与作业程度，节省人力成本，提高协同作业效率和协同作业过程的平稳性，适用作业工况广。适用作业工况广。适用作业工况广。

【技术实现步骤摘要】
挖掘机及协同作业方法、处理器、车载终端、控制终端


[0001]本专利技术涉及挖掘机
，具体地涉及挖掘机及协同作业方法、处理器、车载终端、控制终端。

技术介绍

[0002]在施工现场，利用挖掘机的工作装置进行如协同搬运等类型的协同作业十分常见，若对于长度较长的长管或者纵梁类物料时，需要通过多个挖掘机协调搬运。在搬运作业过程中，不仅需要保证每个挖掘机的动作稳定，还需要保证每个挖掘机动作基本一致。同时，这种作业方式对协调作业的方式和操作人员的驾驶技术都有着较高要求。因此，为保证作业的效率和安全性，降低挖掘机搬运作业的操作难度，提出一种挖掘机协同搬运系统及控制方法。通常挖掘机在搬运长管或纵梁类物料时，是通过人为驾驶挖掘机，使它们并排后，多个操作人员进行相同的操作，来控制每个挖掘机的行走机构与工作装置。所示多个挖掘机同时实现相同的动作，从而保证物料不会因为动作不一致而导致向一方倾斜而掉落。在进行操作之前，每个挖掘机的操作人员需要通过一些通讯设备相互沟通确认，保证搬运作业过程的安全性。尽管，通过操作人员同时进行相同操作实现多个挖掘机的同步动作，从而完成挖掘机对长管或者纵梁类物料的进行搬运。但是由于作业过程中，操作人员会受到主观意识的影响，有出现误操作的可能，并且很难保证多个挖掘机完全同步，这会降低搬运作业的稳定性与安全性。同时，操作人员接受信息与处理信息的方式也会存在时间上的差异，再加上较高的操作难度，这不仅会降低挖掘机协调搬运的效率，还会增加整体的人力成本。因此，急需提出一种技术方案来解决现有技术中的上述技术问题。/>
技术实现思路

[0003]本专利技术实施例的目的是提供一种挖掘机及协同作业方法、处理器、车载终端、控制终端，解决现有技术中的前述技术问题。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用于挖掘机协同作业的方法，控制终端被配置成与多个挖掘机通信，用于挖掘机协同作业的方法应用于多个挖掘机中的主挖掘机，方法包括：获取待作业对象的位置信息；将位置信息和需要协同作业的从挖掘机的数量发送至控制终端，其中，控制终端从候选挖掘机中确定数量的从挖掘机，以及确定主挖掘机和从挖掘机各自的目标位置，并指示主挖掘机和从挖掘机移动至各自的目标位置，候选挖掘机为多个挖掘机中除主挖掘机外的剩余挖掘机；接收控制终端发送的主挖掘机的目标位置；移动至主挖掘机的目标位置；以及在确定主挖掘机和从挖掘机均到达各自的目标位置的情况下，将自身的作业信息发送至控制终端，其中，控制终端将作业信息发送至从挖掘机，以使得从挖掘机与主挖掘机协同作业。
[0005]在本专利技术实施例中，待作业对象为长管类物料或纵梁类物料，位置信息包括待作业对象的两侧端面的几何中心的位置，获取待作业对象的位置信息包括：获取待作业对象的图像；以及根据图像确定位置信息。
[0006]在本专利技术实施例中，待作业对象为长管类物料或纵梁类物料，用于挖掘机协同作业的方法还包括：获取待作业对象的长度、截面积和材质信息；以及根据长度、截面积和材质信息确定数量。
[0007]在本专利技术实施例中，材质信息包括待作业对象的平均密度，根据长度、截面积和材质信息确定数量包括：根据截面积和待作业对象的平均密度确定主挖掘机针对待作业对象能够作业的最大长度；以及根据长度和最大长度确定数量；其中，在主挖掘机的工作装置为铲斗的情况下，最大长度根据以下公式确定：
[0008][0009]其中，Lmax为最大长度，V
D
为铲斗的容量，ρ
n
为泥土的平均密度，ρ
h
为待作业对象的平均密度，A为截面积；
[0010]在主挖掘机的工作装置为机械爪的情况下，最大长度根据以下公式确定：
[0011][0012]其中，Lmax为最大长度，W为机械爪能够承受的最大重量，ρ
h
为待作业对象的平均密度，A为截面积。
[0013]在本专利技术实施例中，用于挖掘机协同作业的方法还包括：在截面积大于主挖掘机能够作业的最大截面积的情况下，确定不能进行协同作业；其中，最大截面积根据以下公式确定：
[0014][0015]其中，Amax为最大截面积；在主挖掘机的工作装置为铲斗的情况下，Dmax为铲斗的最大斗半径；在主挖掘机的工作装置为机械爪的情况下，Dmax为机械抓的最大抓取直径。
[0016]在本专利技术实施例中，用于挖掘机协同作业的方法还包括：在主挖掘机到达目标位置的情况下，发送指示到达目标位置的到达信息给控制终端。
[0017]本专利技术第二方面提供一种用于挖掘机协同作业的方法，控制终端被配置成与多个挖掘机通信，用于挖掘机协同作业的方法应用于控制终端，方法包括：接收多个挖掘机中的主挖掘机发送的协同需求信息，其中协同需求信息包括待作业对象的位置信息和需要协同作业的从挖掘机的数量；根据待作业对象的位置信息和数量确定主挖掘机和需要协同作业的从挖掘机的目标位置；获取主挖掘机的位置信息以及候选挖掘机的位置信息和工作状态，其中候选挖掘机为多个挖掘机中除主挖掘机外的剩余挖掘机；根据主挖掘机的位置信息以及候选挖掘机的位置信息和工作状态从候选挖掘机中确定数量的从挖掘机；将目标位置分发给主挖掘机和从挖掘机，以使得主挖掘机和从挖掘机移动至各自的目标位置；在确定主挖掘机和从挖掘机均到达各自的目标位置的情况下，接收主挖掘机发送的作业信息；以及将作业信息发送至从挖掘机，以使得从挖掘机与主挖掘机协同作业。
[0018]在本专利技术实施例中，待作业对象为长管类物料或纵梁类物料，位置信息包括待作业对象的两侧端面的几何中心的位置。
[0019]在本专利技术实施例中，用于挖掘机协同作业的方法还包括：在接收到主挖掘机和所
有从挖掘机发送的指示达到目标位置的到达信息的情况下，确定主挖掘机和从挖掘机均到达各自的目标位置。
[0020]在本专利技术实施例中，待作业对象为长管类物料或纵梁类物料，根据待作业对象的位置信息和数量确定主挖掘机和需要协同作业的从挖掘机的目标位置包括：
[0021]根据以下公式确定目标位置在待作业对象的长度方向上与目标端面之间的距离：
[0022][0023]其中，Xn表示第n台挖掘机的目标位置在待作业对象的长度方向上与目标端面之间的距离，L表示待作业对象的长度，N为数量，目标端面为待作业对象的任意一侧端面；以及
[0024]根据待作业对象的位置信息和目标位置在待作业对象的长度方向上与目标端面之间的距离确定目标位置。
[0025]本专利技术第三方面提供一种处理器，被配置成执行前述实施例的用于挖掘机协同作业的方法。
[0026]本专利技术第四方面提供一种车载终端，设置于挖掘机上，车载终端包括：通信设备；定位设备，用于提供挖掘机的位置信息；图像采集设备，用于采集待作业对象的图像；人机交互设备，用于获取输入的待作业对象的长度、截面积和材质信息；以及处理器，被配置成执行前述实施例的用于挖掘机协同作业的方法。
[0027]本专利技术第五方面提供一种挖掘机，包括前述实施例的车载终端。
[0028]本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于挖掘机协同作业的方法，其特征在于，控制终端被配置成与多个挖掘机通信，所述方法应用于所述多个挖掘机中的主挖掘机，所述方法包括：获取待作业对象的位置信息；将所述位置信息和需要协同作业的从挖掘机的数量发送至所述控制终端，其中，所述控制终端从候选挖掘机中确定所述数量的从挖掘机，以及确定所述主挖掘机和所述从挖掘机各自的目标位置，并指示所述主挖掘机和所述从挖掘机移动至各自的目标位置，所述候选挖掘机为所述多个挖掘机中除所述主挖掘机外的剩余挖掘机；接收所述控制终端发送的所述主挖掘机的目标位置；移动至所述主挖掘机的目标位置；以及在确定所述主挖掘机和所述从挖掘机均到达各自的目标位置的情况下，将自身的作业信息发送至所述控制终端，其中，所述控制终端将所述作业信息发送至所述从挖掘机，以使得所述从挖掘机与所述主挖掘机协同作业。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待作业对象为长管类物料或纵梁类物料，所述位置信息包括所述待作业对象的两侧端面的几何中心的位置，所述获取待作业对象的位置信息包括：获取所述待作业对象的图像；以及根据所述图像确定所述位置信息。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待作业对象为长管类物料或纵梁类物料，所述方法还包括：获取所述待作业对象的长度、截面积和材质信息；以及根据所述长度、所述截面积和所述材质信息确定所述数量。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述材质信息包括所述待作业对象的平均密度，所述根据所述长度、所述截面积和所述材质信息确定所述数量包括：根据所述截面积和所述待作业对象的平均密度确定所述主挖掘机针对所述待作业对象能够作业的最大长度；以及根据所述长度和所述最大长度确定所述数量；其中，在所述主挖掘机的工作装置为铲斗的情况下，所述最大长度根据以下公式确定：其中，Lmax为所述最大长度，V
D
为所述铲斗的容量，ρ
n
为泥土的平均密度，ρ
h
为所述待作业对象的平均密度，A为所述截面积；在所述主挖掘机的工作装置为机械爪的情况下，所述最大长度根据以下公式确定：其中，Lmax为所述最大长度，W为所述机械爪能够承受的最大重量，ρ
h
为所述待作业对象的平均密度，A为所述截面积。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：在所述截面积大于所述主挖掘机能够作业的最大截面积的情况下，确定不能进行协同
作业；其中，所述最大截面积根据以下公式确定：其中，Amax为所述最大截面积；在所述主挖掘机的工作装置为铲斗的情况下，Dmax为所述铲斗的最大斗半径；在所述主挖掘机的工作装置为机械爪的情况下，Dmax为所述机械抓的最大抓取直径。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述主挖掘机到达目标位置的情况下，发送指示到达目标位置的到达信息给所述控制终端。7.一种用于挖掘机协同作业的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鑫，张凡皓，易波，余炯，袁卓敏，
申请(专利权)人：陕西中联西部土方机械有限公司，
类型：发明
国别省市：