[发明专利]一种计算斗尖与大臂轴心位置关系的方法

说明书

本发明提供了一种计算斗尖与大臂轴心位置关系的方法，包括以下步骤：步骤(1)：依据倾角传感器和校准参数，计算出精确的挖机姿态数据；步骤(2)：依据大臂、小臂、摇杆的姿态数据以及机械模型计算斗尖和大臂轴心的相对位置关系，本发明方法使用高精度倾角传感器技术，以及相应的机械模型和坐标转换算法，可以获取实时的挖机斗尖坐标以及挖机实时姿态信息。

技术领域

本发明涉及北斗数字化施工领域，具体涉及到一种计算斗尖与大臂轴心位置关系的方法。

背景技术

近年来，国家的基础设计建设发展迅速，国内施工领域对施工质量、精度要求越来越高，同时国家提倡节能环保，这对传统施工领域提出了新挑战。

目前，国内使用挖掘机进行精细施工时，一般要求至少一名测量员和挖机操作手进行联合作业，如果进行高精度的试车场高环作业时，甚至可达到3～4名测量员和一位挖机操作手联合作业。同时传统作业方式具有以下不足：

施工效率低，挖掘施工和测量员施工检核不可同步进行。

施工检核的样本比较少，不能够覆盖整个作业过程。

实时性不够，测量员在检核时，会打断施工进程，不能够实时的进行作业质量检核。

不能够24小时作业，在夜晚时，如果照明条件不足，无法进行施工检核，同时挖机操作手在夜晚也不能够清晰的看清作业面。

具有施工安全隐患，挖机操作手误操作时，可能会伤害到挖机附近的测量员。

传统的河道施工，由于河面下环境的可观测性不高，或者观测难度较高，因此无法对河道施工质量进行有效的把控。

发明内容

为了解决上述不足的缺陷，本发明提供了一种计算斗尖与大臂轴心位置关系的方法，本发明提供了使用高精度倾角传感器技术，以及相应的机械模型和坐标转换算法，可以获取实时的挖机斗尖坐标以及挖机实时姿态信息。

本发明提供了一种计算斗尖与大臂轴心位置关系的方法，包括以下步骤：

步骤(1)：依据倾角传感器和校准参数，计算出精确的挖机姿态数据；

步骤(2)：依据大臂、小臂、摇杆的姿态数据以及机械模型计算斗尖和大臂轴心的相对位置关系。

上述的方法，其中，车体跟大臂的夹角计算通过安装在车体上的传感器和装在大臂上的传感器，计算两者之间的夹角，假设都是传感器的X轴代表其方向，如果车体的X轴小于大臂X轴的值，那么夹角为正，否则夹角为负。

上述的方法，其中，所述大臂和小臂的夹角，通过安装在大臂的传感器和装在小臂上的传感器，计算两者之间的夹角，假设都是传感器的X轴代表其方向，如果小臂的X轴大于大臂X轴的值，那么夹角为正，否则夹角为负,实践中夹角永远为负。

上述的方法，其中，依据安装在大臂上的大臂倾角传感器以及大臂传感器校准算法，可以获得大臂的实时俯仰角。

上述的方法，其中，依据安装在小臂上的小臂倾角传感器以及小臂传感器校准算法，可以获得大臂的实时俯仰角。

本发明提供了一种计算斗尖与大臂轴心位置关系的方法具有以下有益效果：1、本发明方法使用高精度倾角传感器技术，以及相应的机械模型和坐标转换算法，可以获取实时的挖机斗尖坐标以及挖机实时姿态信息。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1-图4分别为本发明中涉及的角度计算示意图。

具体实施方式