[发明专利]挖掘机的物料称重方法、装置、挖掘机及可读存储介质

说明书

本发明涉及物料装卸技术领域，公开了一种挖掘机的物料称重方法、装置、挖掘机及可读存储介质。其中，该方法包括：获取动臂油缸的力矩、挖掘装置的质量力矩以及铲斗物料重心到动臂轴销的距离，其中挖掘装置包括动臂、斗杆和铲斗；计算动臂油缸的力矩与挖掘装置的质量力矩之间的差值；基于差值与铲斗物料重心到动臂轴销的距离的比值，确定铲斗物料重量。通过实施本发明，实现了铲斗物料重量的自动称重，无需介入人为判断，从而能够有效监测挖掘机的挖掘量，便于合理分配挖掘机的工作时间。

技术领域

本发明涉及物料装卸技术领域，具体涉及一种挖掘机的物料称重方法、装置、挖掘机及可读存储介质。

背景技术

挖掘机作为机械行业中应用广泛的挖掘工具，其在实际中经常配合卡车来完成矿石、沙土等物料的装卸。为了提高挖掘机生产力通常在挖掘机上配置称重系统以准确记录工作量，减少过磅时间，避免超载过载，并有利于合理安排挖掘机工作时间，延长挖掘机使用寿命。目前挖掘机上配置的称重系统主要依赖动态倾角传感器获取位姿和运动学信息进行称重计算。对于配备有数字油缸的挖掘机，尽管无需使用倾角传感器，通过数字油缸输出的位移信号即可计算挖掘机工作装置位姿，但是对于挖掘机物料的称重仍需要人为介入判断，难以实现物料的自动称重。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种挖掘机的物料称重方法、装置、挖掘机及可读存储介质，以解决挖掘机物料难以实现自动称重的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种挖掘机的物料称重方法，包括：获取动臂油缸的力矩、挖掘装置的质量力矩以及铲斗物料重心到动臂轴销的距离，所述挖掘装置包括动臂、斗杆和铲斗；计算所述动臂油缸的力矩与所述挖掘装置的质量力矩之间的差值；基于所述差值与所述铲斗物料重心到动臂轴销的距离的比值，确定铲斗物料重量。

本发明实施例提供的挖掘机的物料称重方法，通过获取动臂油缸的力矩、挖掘装置的质量力矩以及铲斗物料重心到动臂轴销的距离，计算动臂油缸的力矩与挖掘装置的质量力矩之间的差值，再基于差值与铲斗物料重心到动臂轴销的距离的比值，确定铲斗物料重量。由此实现了铲斗物料重量的自动称重，无需介入人为判断，从而能够有效监测挖掘机的挖掘量，便于合理分配挖掘机的工作时间。

结合第一方面，在第一方面的第一实施方式中，所述铲斗物料重心到动臂轴销的距离，包括：获取轴销距离、挖掘装置的油缸位移；其中，所述轴销距离包括动臂的第一轴销距离和斗杆的第二轴销距离；基于所述挖掘装置的油缸位移，计算所述动臂与水平面之间的第一夹角、所述斗杆与水平面之间的第二夹角以及所述铲斗与水平面之间的第三夹角；基于所述第一轴销距离、所述第二轴销距离、所述第一夹角、所述第二夹角以及所述第三夹角，确定铲斗物料重心到动臂轴销的距离。

本发明实施例提供的挖掘机的物料称重方法，通过获取轴销距离、挖掘装置的油缸位移，并基于挖掘装置的油缸位移，分别计算出动臂与水平面之间的第一夹角、斗杆与水平面之间的第二夹角以及铲斗与水平面之间的第三夹角，再基于第一轴销距离、第二轴销距离、第一夹角、第二夹角以及第三夹角，计算出铲斗物料重心到动臂轴销的距离。由此无需在挖掘机上设置动态倾角传感器，通过油缸位移即可确定出挖掘装置各部件与水平面之间的夹角，节省了挖掘机的使用成本。

结合第一方面第一实施方式，在第一方面的第二实施方式中，所述获取动臂油缸的力矩，包括：获取所述动臂油缸的实时推力以及所述实时推力对所述动臂轴销的力臂；计算所述实时推力与所述力臂的乘积值，得到动臂油缸力矩。

结合第一方面第二实施方式，在第一方面的第三实施方式中，获取所述实时推力对所述动臂轴销的力臂，包括：获取挖掘机上车身与所述挖掘装置之间的几何信息，以及所述挖掘机上车身与水平面之间的第四夹角；基于所述第四夹角、所述第一夹角以及所述几何信息，确定出所述动臂轴销到所述动臂油缸的垂直距离；其中，所述垂直距离为所述实时推力对所述动臂轴销的力臂。