[发明专利]挖掘机3D综合式激光和无线电定位引导系统有效

专利信息
申请号: 200780037540.5 申请日: 2007-08-23
公开(公告)号: CN101535573A 公开(公告)日: 2009-09-16
发明(设计)人: M·E·尼科尔斯 申请(专利权)人: 卡特彼勒天宝控制技术有限责任公司
主分类号: E02F5/02 分类号: E02F5/02
代理公司: 上海专利商标事务所有限公司 代理人: 李 玲
地址: 美国俄*** 国省代码: 美国;US
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摘要:
搜索关键词: 挖掘机 综合 激光 无线电定位 引导 系统
【权利要求书】:

1.一种通过使用EX_3D_ILRPGS系统并通过对不同的测量结果分配权重函 数来以改进的垂直精度操作挖掘机的方法;其中,所述挖掘机进一步包括:带有围 绕行走构件水平转动的驾驶室的机座;通过第一枢转件可转动地安装在所述驾驶 室的近端处的吊臂;通过第二枢转件可转动地安装在所述吊臂远端的近端处的操 纵杆;以及通过第三枢转件可转动地安装在所述操纵杆远端的近端处的铲斗;其 中,所述铲斗的远端限定用于响应所述铲斗朝向所述机座的运动来挖掘泥土的切 削刀刃;所述EX_3D_ILRPGS系统包括:移动无线电定位系统接收器,铲斗-机械- 本体定位系统,激光探测器,以及机载导航系统;所述方法包括:

(A)利用所述移动无线电定位系统接收器,通过多次测量来获得所述挖掘机 的一组3D水平坐标测量结果;

(B)利用所述铲斗-机械-本体定位系统来获得所述挖掘机的所述吊臂、所述操 纵杆和所述铲斗的一组位置坐标;

(C)利用配置成接收来自激光发射器的至少一个激光束的所述激光探测器, 通过多次测量来以相当高的精度获得一组局部纵坐标测量结果;

(D)将一组3D权重函数分配给利用所述移动无线电定位系统接收器而获得的 所述一组3D水平坐标测量结果;

(E)将垂直权重函数分配给利用所述激光探测器而获得的所述一组局部纵坐标 测量结果;

(F)将所述挖掘机的一组加权3D水平坐标测量结果与一组加权局部纵坐标测 量结果结合,以便改进所述移动无线电定位系统接收器的垂直精度;

以及

(G)利用所述机载导航系统以改进的垂直精度来导引所述挖掘机的所述铲斗 的所述切削刀刃。

2.如权利要求1所述的方法,其中利用所述移动无线电定位系统接收器来获 得所述挖掘机的3D水平坐标的步骤(A)进一步包括:

(Al)从包含以下项的组中选择所述移动无线电定位系统接收器:独立的卫星 接收器;基于虚拟参考站的差分卫星定位系统接收器;基于广域增强服务的差分卫 星定位系统接收器;基于实时动态的卫星定位系统接收器;基于全向STAR-高性 能的差分卫星定位系统接收器;以及伪卫星接收器。

3.如权利要求2所述的方法,其中所述步骤(A1)进一步包括:

(Al,1)从包含以下项的组中选择所述独立的卫星接收器:全球定位系统接收 器,GLONASS接收器,全球导航卫星系统接收器,以及组合的GPS-GLONASS 接收器。

4.如权利要求1所述的方法,其中所述步骤(B)进一步包括:

(Bl)从包含以下项的组中选择所述铲斗-机械-本体定位系统:{倾度传感器; 缸内测量传感器;电位计;以及电缆编码器}。

5.如权利要求1所述的方法,其中以所述相当高的精度获得所述局部纵坐标 的所述步骤(C)进一步包括:

(Cl)利用单斜面平面激光探测器自单斜面平面激光发射器接收单斜面平面激 光束。

6.如权利要求1所述的方法,其中以所述相当高的精度获得所述局部纵坐标 的所述步骤(C)进一步包括:

(C2)利用双斜面平面激光探测器自双斜面平面激光发射器接收双斜面平面激 光束。

7.如权利要求1所述的方法,其中以所述相当高的精度获得所述局部纵坐标 的所述步骤(C)进一步包括:

(C3)利用单斜面扇形激光探测器自单斜面扇形激光发射器接收单斜面扇形激 光束。

8.如权利要求1所述的方法,其中以所述相当高的精度获得所述局部纵坐标 的所述步骤(C)进一步包括:

(C4)利用扇形激光探测器自扇形激光发射器接收至少两束扇形激光束,其中, 将所述机载导航系统配置成计算所述扇形激光发射器与所述扇形激光探测器之间 的高度差,以提高所述EX_3D_ILRPGS系统的垂直精度。

9.如权利要求1所述的方法,其中所述步骤(D)进一步包括

(Dl)选择一组3D权重函数。

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