專利名稱：使用測(cè)距無線電設(shè)備的挖掘機(jī)控制的制作方法
使用測(cè)距無線電設(shè)備的挖掘機(jī)控制相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用不適用。關(guān)于聯(lián)邦贊助研究或發(fā)展的聲明不適用。
背景技術(shù)：
已經(jīng)開發(fā)了用于監(jiān)視和自動(dòng)控制各種類型的建筑機(jī)械(如挖掘機(jī))的操作的控制 系統(tǒng)。在Rocke的1995年10月31日發(fā)布的美國專利No. 5，461，803 ；Frenette等的1991 年11月5日發(fā)布的美國專利No. 5，062，沈4;以及Cain等的2002年9月10日發(fā)布的美國 專利No. 6，447，240中公開了這種一般類型的系統(tǒng)。在這些專利中的每個(gè)專利中，均公開了 一種定位和控制系統(tǒng)，該定位和控制系統(tǒng)包括用于測(cè)量各種機(jī)器部件的相對(duì)位置的配置。在期望能夠確定機(jī)器部件的相對(duì)位置的同時(shí)，能夠監(jiān)視機(jī)器在建筑工地的位置也 是有用的。已經(jīng)開發(fā)和組合了全局定位系統(tǒng)、激光系統(tǒng)、以及測(cè)距無線電系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)該目 標(biāo)。在Nichols的公開于2008年10月9日的美國公開No. US 2008/0M7758中顯示了一 種這樣的系統(tǒng)。Nichols公開的申請(qǐng)公開了承載于移動(dòng)用戶設(shè)備上的GPS、激光和測(cè)距無線 電接收器的各種組合。對(duì)于不能獲得GPS接收或者不期望使用GPS接收器的定位應(yīng)用中，測(cè)距無線電設(shè) 備是GPS接收器的優(yōu)良替代。例如，GPS接收器要求視線訪問多個(gè)衛(wèi)星，以便正常運(yùn)行。這 在一些操作設(shè)置中可能是不可能的，例如當(dāng)在室內(nèi)、地下或者在嘈雜環(huán)境中進(jìn)行作業(yè)時(shí)。例 如，當(dāng)挖掘機(jī)在露天礦作業(yè)時(shí)，它可能鄰近礦壁作業(yè)，該礦壁會(huì)有效地阻擋正常GPS運(yùn)行所 需的一些或者全部衛(wèi)星傳輸。另一個(gè)示例，挖掘機(jī)可能工作在多山或者森林茂密的區(qū)域， GPS運(yùn)行可能不切實(shí)際。運(yùn)行于超寬帶(UWB)頻率的測(cè)距無線電設(shè)備能夠使用飛行時(shí)間分析來非常精確 地測(cè)量無線電設(shè)備之間的距離。為了進(jìn)行距離測(cè)量，始發(fā)測(cè)距無線電設(shè)備發(fā)送由同步碼和 報(bào)頭組成的數(shù)據(jù)包。報(bào)頭包含具有目的無線電設(shè)備的地址的距離命令，該目的無線電設(shè)備 被請(qǐng)求對(duì)該數(shù)據(jù)包作出響應(yīng)。始發(fā)無線電設(shè)備在發(fā)送時(shí)對(duì)其主計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位，以建立本 地時(shí)間零點(diǎn)參考。當(dāng)目的測(cè)距無線電設(shè)備接收到尋址到它的距離請(qǐng)求時(shí)，其記錄接收時(shí)間 并且用其自身的在報(bào)頭中包括接收時(shí)間和響應(yīng)發(fā)送時(shí)間的數(shù)據(jù)包進(jìn)行答復(fù)。始發(fā)無線電設(shè) 備接收從目的無線電設(shè)備返回的測(cè)距包、記錄其接收時(shí)間并且鎖存其主計(jì)數(shù)器。然后利用 補(bǔ)償兩個(gè)無線電設(shè)備處的定時(shí)時(shí)鐘的差異的時(shí)間信息來計(jì)算和記錄距離值。期望提供一種改進(jìn)的使用測(cè)距無線電設(shè)備的能夠確定和控制挖掘機(jī)或其他機(jī)器 的操作部件的位置的系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
一種用于具有底盤、包括從底盤伸出的動(dòng)臂和以樞軸安裝在動(dòng)臂末端的斗桿的鏟 斗支撐部件、以及以樞軸安裝在斗桿末端的挖掘機(jī)鏟斗的類型的挖掘機(jī)的系統(tǒng)確定挖掘機(jī)在工地操作期間挖掘機(jī)鏟斗的位置。該系統(tǒng)包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，位于工地的 已知位置上；一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備，安裝在挖掘機(jī)的底盤上；第三測(cè)距無線電設(shè)備，安裝在 所述鏟斗支撐部件之一上；以及測(cè)量電路。所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè) 備和第三測(cè)距無線電設(shè)備，并且確定挖掘機(jī)底座和鏟斗支撐部件相對(duì)于多個(gè)固定的測(cè)距無 線電設(shè)備的位置和方向。第三測(cè)距無線電設(shè)備可以安裝在挖掘機(jī)的動(dòng)臂上。作為選擇，第三測(cè)距無線電設(shè) 備可以安裝在挖掘機(jī)的斗桿上。所述系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括角度傳感器，該角度傳感器提供 表示動(dòng)臂和斗桿之間的角度方向的輸出。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括角度傳感器，該角度傳感 器提供表示斗桿和鏟斗之間的角度方向的輸出，所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述角度傳感器輸 出。一臺(tái)顯示器位于挖掘機(jī)上，用于給操作者指示挖掘機(jī)底盤和鏟斗支撐部件的位置和方 向。該顯示器還指示鏟斗相對(duì)于多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的位置和方向。該系統(tǒng)可以進(jìn) 一步包括控制鏟斗向期望位置移動(dòng)的控制器。如果需要，該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括傾角儀，該 傾角儀提供表示斗桿的傾角的輸出，所述測(cè)量電路響應(yīng)于該傾角儀。一種用于具有底盤、在第一樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于底盤的動(dòng)臂、在第二樞軸接 合點(diǎn)以樞軸固定于動(dòng)臂的斗桿、以及在第三樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于斗桿的鏟斗的類型的 挖掘機(jī)器的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)可以包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，位于工地的已知位置上； 以及一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備，安裝在挖掘機(jī)器的底盤上。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第三測(cè)距無線電 設(shè)備，其安裝在與第二樞軸接合點(diǎn)相鄰的斗桿上，并且提供第三測(cè)距無線電設(shè)備相對(duì)于多 個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的相對(duì)位置的表示；角度傳感器，用于感測(cè)動(dòng)臂與斗桿之間的角 度；以及位置確定電路，響應(yīng)于角度傳感器、所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備和第三測(cè)距無線電 設(shè)備，基于角度傳感器和測(cè)距無線電設(shè)備的輸出來確定第三樞軸接合點(diǎn)的位置。該感測(cè)系 統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用于感測(cè)斗桿和鏟斗之間的角度的角度傳感器。所述位置確定電路基于 角度傳感器和測(cè)距無線電設(shè)備的輸出確定鏟斗齒的位置。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括挖掘機(jī)器 上的顯示器，該顯示器用于給機(jī)器操作者顯示鏟斗的位置。一種用于具有底盤、在第一樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于底盤的動(dòng)臂、在第二樞軸接 合點(diǎn)以樞軸固定于動(dòng)臂的斗桿、以及在第三樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于斗桿的鏟斗的類型的 挖掘機(jī)器的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)可以包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，位于工地的已知位置上； 以及一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備，安裝在挖掘機(jī)器的底盤上。該系統(tǒng)進(jìn)一步包括第三測(cè)距無線電 設(shè)備，其安裝在與第二樞軸接合點(diǎn)相鄰的動(dòng)臂上，并且提供第三測(cè)距無線電設(shè)備相對(duì)于多 個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的相對(duì)位置的表示；角度傳感器，用于感測(cè)動(dòng)臂與斗桿之間的角 度，以及位置確定電路，響應(yīng)于角度傳感器、所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備和第三測(cè)距無線電 設(shè)備，基于角度傳感器和測(cè)距無線電設(shè)備的輸出來確定第三樞軸接合點(diǎn)的位置。該系統(tǒng)可 以進(jìn)一步包括角度傳感器，用于感測(cè)斗桿和鏟斗之間的角度。所述位置確定電路可以基于 角度傳感器和測(cè)距無線電設(shè)備的輸出確定鏟斗的切割齒的位置。該系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括挖 掘機(jī)器上的顯示器，用于給機(jī)器操作者顯示鏟斗的位置。。


圖1是鏟斗感測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方式的側(cè)面圖解示圖；圖2是圖1所示的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方式的側(cè)面圖解示圖，但是其挖掘機(jī)動(dòng)臂、斗桿和鏟斗移動(dòng)到不同的位置；圖3是從上方看的圖1和圖2所示的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)的實(shí)施方式的圖解示圖；圖4是示出測(cè)量電路、控制器和顯示器的示意圖；以及圖5是用于理解與鏟斗高度計(jì)算有關(guān)的等式的斗桿和鏟斗幾何形狀的示意圖。
具體實(shí)施例方式附圖中的圖1-3和圖5示出了用于挖掘機(jī)器的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)。挖掘機(jī)器10是包 括底盤11、在第一樞軸接合點(diǎn)14以樞軸固定于底盤的動(dòng)臂12、在第二樞軸接合點(diǎn)以樞軸固 定于動(dòng)臂12的斗桿16、和在第三樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于斗桿16的鏟斗20。動(dòng)臂12和 斗桿16構(gòu)成如期望地支撐和定位鏟斗的鏟斗支撐部件。啟動(dòng)液壓缸MJ6和觀來分別引 起動(dòng)臂12相對(duì)于底盤11、斗桿16相對(duì)于動(dòng)臂12以及鏟斗20相對(duì)于斗桿16的相對(duì)移動(dòng)。 鏟斗20包括可以具有鋸齒的切割邊緣30。鏟斗感測(cè)系統(tǒng)包括定位在工地的已知位置上的多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備50、 52、53和M。優(yōu)選地，測(cè)距無線電設(shè)備50-M是超寬帶無線電設(shè)備。測(cè)距無線電設(shè)備50-54 定義了在工地的多個(gè)參考點(diǎn)，從這些參考點(diǎn)可以確定挖掘機(jī)器10、和包括鏟斗30的挖掘機(jī) 器10的各個(gè)部件的位置。在系統(tǒng)運(yùn)行之前，通過任意的常規(guī)測(cè)量技術(shù)建立每個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備 50巧4的三維位置。如圖所示，測(cè)距無線電設(shè)備50巧4不需要布置成規(guī)則圖案或者具有均勻 間隔。該系統(tǒng)還包括安裝在挖掘機(jī)器10的底盤11上的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備56和58。示 出的無線電設(shè)備56和58安裝在挖掘機(jī)器10的操作室60的頂板上，但是如果需要或?yàn)榱?方便，還可以將它們定位在其他位置上。第三測(cè)距無線電設(shè)備固定在一個(gè)鏟斗支撐部件上， 如圖1-3中62處的實(shí)線所示為安裝在挖掘機(jī)器10的動(dòng)臂12上，以及如圖1-3中62'處的 虛線所示為安裝在挖掘機(jī)器10的斗桿16上。在該系統(tǒng)運(yùn)行期間，測(cè)距無線電設(shè)備58、58'、62或62'重復(fù)地向固定的測(cè)距無 線電設(shè)備50、5254和56中的每一個(gè)廣播，以確定從每個(gè)測(cè)距無線電設(shè)備58、58'、62或 62'到每個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備50、5254和56的距離。挖掘機(jī)器10的測(cè)量電路70響 應(yīng)于一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備56和58和第三測(cè)距無線電設(shè)備62或62'。該測(cè)量電路70通 過三角測(cè)量技術(shù)來確定挖掘機(jī)底盤11和鏟斗支撐部件12和16相對(duì)于多個(gè)固定的測(cè)距無 線電設(shè)備50-54的位置和方向。由于已知在工地的固定的測(cè)距無線電設(shè)備位置，所以確定 測(cè)距無線電設(shè)備56、58、62或62'的位置。然后這些已知的位置提供用于確定挖掘機(jī)器10 的部件的位置和方向的基礎(chǔ)。角度傳感器80安裝在樞軸18處，提供表示參考線81和參考線83之間的角度方 向β的輸出。而且，角度傳感器83可以安裝在樞軸22處，提供表示參考線81和參考線85 之間的角度方向α的輸出。角度測(cè)量傳感器80和82可以是軸角編碼器。參考線81在樞 軸接合點(diǎn)10和22之間延伸；參考線83在樞軸接合點(diǎn)14和18之間延伸；以及參考線85在 樞軸接合點(diǎn)22和鏟斗22的齒33之間延伸。作為包含于參考線81和水平參考線87之間 的角度的角度B可以通過從角度β中減去為線83的向下斜度的角度A來確定?？梢砸詭?種方式(包括安裝在動(dòng)臂12上的傾角儀89)確定角度Α。還可以通過估計(jì)測(cè)距無線電設(shè)備 56,58和62的相對(duì)位置來確定角度Α，這是因?yàn)榻嵌華開始與三個(gè)測(cè)距無線電設(shè)備的垂直位置直接相關(guān)。還可以使用其他可替代的角度測(cè)量配置，例如監(jiān)視液壓缸對(duì)、26和觀的伸 出的傳感器。角度θ等于角度B減去90°。類似地，角度Δ等于角度α加上角度θ減去 90°。知道角度θ和α能夠直接計(jì)算出距離D1和D2，距離D1和D2的和等于鏟斗20的齒 30的高度和樞軸18的高度之間的差。如圖5所示，斗桿16、在接合點(diǎn)22鉸接到斗桿16的鏟斗20、以及鏟斗20的齒30 的幾何形狀使得能夠容易地計(jì)算出齒30相對(duì)于樞軸接合點(diǎn)18的位置。如下定義各個(gè)變 量A=傾角儀87輸出β =在樞軸18處的角度傳感器80輸出α =在樞軸22處的角度傳感器82輸出PU8_22 =樞軸接合點(diǎn)18和22之間的距離PL22_30 =樞軸接合點(diǎn)22和齒30之間的距離B = β -αθ = (B-90° ) = (β-Α-90° )Φ = (180° -B) = [180° _(β_Α)]Δ = (α -Φ) = [α-(180° —B)] = [α-180° +(β—Α)]Δ = [α-180° + β-Α]顯然的是D1 = PL22_30 · SIN(A)或者D1 = PL22_30 · SIN[ α -180° + β -A]，以及D2 = PU8_22 · COS ( θ )或者
D2 = PL18j · COS [ β -A-90 ° ]由此，可以看出鏟斗20的齒30的高度比樞軸接合點(diǎn)18的高度低D^D2 = PL22_30 · SIN[ α -180° + β -A] +PL18_22 · COS [ β -A-90° ]齒30比樞軸18橫向遠(yuǎn)離挖掘機(jī)的距離為D3。顯然的是D3 = PU8_22 · SIN( θ )-PL22_30 -COS(A)D3 = Pl18J2 · SIN[ β -A-90。 ] _PL22_30 · COS [ α -180。 + β _Λ]使用來自傾角儀87和測(cè)距無線電設(shè)備56、58和62的輸出三維地確定樞軸接合點(diǎn) 18的位置。相對(duì)于測(cè)距無線電設(shè)備62的垂直位置來確定接合點(diǎn)18的相對(duì)垂直位置。使用 傾角儀87和測(cè)距無線電設(shè)備56、58和62的輸出來確定接合點(diǎn)18的χ和y坐標(biāo)，以在這兩 個(gè)坐標(biāo)方向上確定測(cè)距無線電設(shè)備62和接合點(diǎn)18之間的橫向間隔。類似地，已知如上確 定的距離D3和如通過測(cè)距無線電設(shè)備56、58和62確定的樞軸接合點(diǎn)18的χ和y坐標(biāo)以 及挖掘機(jī)的方向，來確定齒30的χ和y坐標(biāo)。應(yīng)當(dāng)理解，可以使用斗桿16上的傾角儀40來代替角度傳感器80。這種傾角儀能 夠直接測(cè)量角度Θ。應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步理解，測(cè)量電路70基于測(cè)距無線電設(shè)備56、58和62或者 62'的位置不僅確定齒30的高度，還確定齒30在所有三維上的位置和齒的方向。如圖4所示，在挖掘機(jī)器40上設(shè)置了顯示器100，用于顯示挖掘機(jī)底盤11和鏟斗支撐部件12和16相對(duì)于多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備50、52、53和M的位置和方向，以及 鏟斗2的位置和方向。為了實(shí)現(xiàn)各種計(jì)算，給測(cè)量電路70提供固定的測(cè)距無線電設(shè)備50、 52,53和M的位置。控制器110可以給液壓閥112提供控制信號(hào)，這些控制信號(hào)控制液壓 缸MJ6和28的伸出和縮回。控制器10響應(yīng)于來自電路70的測(cè)量位置，依次地將鏟斗20 移動(dòng)到期望的位置，以挖掘出期望的輪廓。該輪廓可以由操作者通過輸入設(shè)備120提供。
雖然為了例證目的上述已經(jīng)描述特定的實(shí)施方式，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解可以對(duì)這些實(shí)施方式進(jìn)行各種變型。
權(quán)利要求
1.一種用于具有底盤、包括從所述底盤伸出的動(dòng)臂和以樞軸安裝在動(dòng)臂末端的斗桿的 鏟斗支撐部件、以及以樞軸安裝在斗桿末端的挖掘機(jī)鏟斗的類型的挖掘機(jī)的系統(tǒng)，所述系 統(tǒng)確定挖掘機(jī)在工地操作期間挖掘機(jī)鏟斗的位置，包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，所述固定的測(cè)距無線電設(shè)備位于工地的已知位置上， 一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備，所述一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備安裝在挖掘機(jī)的底盤上， 第三測(cè)距無線電設(shè)備，所述第三測(cè)距無線電設(shè)備安裝在所述鏟斗支撐部件之一上，以及測(cè)量電路，所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備和所述第三測(cè)距無線電設(shè) 備，以確定所述挖掘機(jī)和所述鏟斗支撐部件相對(duì)于所述多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的位置 和方向。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第三測(cè)距無線電設(shè)備安裝在所述挖掘機(jī)的所述動(dòng)臂上。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述第三測(cè)距無線電設(shè)備安裝在所述挖掘機(jī)的所述 斗桿上。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括角度傳感器，該角度傳感器提供表示所述動(dòng)臂和 所述斗桿之間的角度方向的輸出，所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述角度傳感器輸出。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，還包括角度傳感器，該角度傳感器提供表示所述斗桿和 所述鏟斗之間的角度方向的輸出，所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述角度傳感器輸出。
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括所述挖掘機(jī)上的顯示器，其用于給挖掘機(jī)的操作 者提供表示所述挖掘機(jī)底盤和所述鏟斗支撐部件相對(duì)于所述多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備 的位置和方向的顯示。
7.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括所述挖掘機(jī)上的顯示器，其用于給挖掘機(jī)的操作 者提供表示所述鏟斗相對(duì)于所述多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的位置和方向的顯示。
8.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，還包括控制器，該控制器響應(yīng)于所測(cè)量的所述鏟斗相對(duì) 于所述多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的位置和方向，以使鏟斗依次地向期望位置移動(dòng)。
9.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括傾角儀，該傾角儀提供表示所述斗桿的傾角的輸 出，所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述傾角儀輸出。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括傾角儀，該傾角儀提供表示所述動(dòng)臂的傾角的輸 出，所述測(cè)量電路響應(yīng)于所述傾角儀輸出。
11.一種用于具有底盤、在第一樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于所述底盤的動(dòng)臂、在第二樞軸 接合點(diǎn)以樞軸固定于所述動(dòng)臂的斗桿、以及在第三樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于所述斗桿的鏟 斗的類型的挖掘機(jī)器的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，所述固定的測(cè)距無線電設(shè)備位于工地的已知位置上， 一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備，所述一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備安裝在挖掘機(jī)器的底盤上， 第三測(cè)距無線電設(shè)備，所述第三測(cè)距無線電設(shè)備安裝在與所述第二樞軸接合點(diǎn)相鄰的 所述斗桿上，并且提供第三測(cè)距無線電設(shè)備相對(duì)于所述多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的相對(duì) 位置的表示，角度傳感器，所述角度傳感器用于感測(cè)所述動(dòng)臂與所述斗桿之間的角度，以及 位置確定電路，所述位置確定電路響應(yīng)于所述角度傳感器、所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備和第三測(cè)距無線電設(shè)備，基于所述角度傳感器和所述測(cè)距無線電設(shè)備的輸出來確定所述 第三樞軸接合點(diǎn)的位置。
12.如權(quán)利要求11所述的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)，還包括角度傳感器，其用于感測(cè)所述斗桿和 所述鏟斗之間的角度，由此所述位置確定電路基于所述角度傳感器和所述測(cè)距無線電設(shè)備 的輸出確定鏟斗齒的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)，還包括所述挖掘機(jī)器上的顯示器，其用于給 機(jī)器操作者顯示鏟斗的位置。
14.一種用于具有底盤、在第一樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于所述底盤的動(dòng)臂、在第二樞軸 接合點(diǎn)以樞軸固定于所述動(dòng)臂的斗桿、以及在第三樞軸接合點(diǎn)以樞軸固定于所述斗桿的鏟 斗的類型的挖掘機(jī)器的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)，包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，所述固定的測(cè)距無線電設(shè)備位于工地的已知位置上，一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備，所述一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備安裝在挖掘機(jī)器的底盤上，第三測(cè)距無線電設(shè)備，所述第三測(cè)距無線電設(shè)備安裝在與所述第二樞軸接合點(diǎn)相鄰的 所述動(dòng)臂上，并且提供第三測(cè)距無線電設(shè)備相對(duì)于所述多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的相對(duì) 位置的表示，角度傳感器，所述角度傳感器用于感測(cè)所述動(dòng)臂與所述斗桿之間的角度，以及位置確定電路，所述位置確定電路響應(yīng)于所述角度傳感器、所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè) 備和第三測(cè)距無線電設(shè)備，基于所述角度傳感器和所述測(cè)距無線電設(shè)備的輸出來確定所述 第三樞軸接合點(diǎn)的位置。
15.如權(quán)利要求14所述的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)，還包括角度傳感器，其用于感測(cè)所述斗桿和 所述鏟斗之間的角度，由此所述位置確定電路基于所述角度傳感器和所述測(cè)距無線電設(shè)備 的輸出確定鏟斗的切割齒的位置。
16.如權(quán)利要求15所述的鏟斗感測(cè)系統(tǒng)，還包括所述挖掘機(jī)器上的顯示器，其用于給 機(jī)器操作者顯示鏟斗的位置。
全文摘要
一種用于具有底盤、包括從底盤伸出的動(dòng)臂和以樞軸安裝在動(dòng)臂末端的斗桿的鏟斗支撐部件、以及以樞軸安裝在斗桿末端的挖掘機(jī)鏟斗的類型的挖掘機(jī)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)確定挖掘機(jī)在工地操作期間挖掘機(jī)鏟斗的位置。該系統(tǒng)包括多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備，它們位于工地的已知位置上。一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備安裝在挖掘機(jī)的底盤上。第三測(cè)距無線電設(shè)備安裝在一個(gè)鏟斗支撐部件上。測(cè)量電路響應(yīng)于所述的一對(duì)測(cè)距無線電設(shè)備和第三測(cè)距無線電設(shè)備，并且確定挖掘機(jī)底盤、鏟斗支撐部件和鏟斗相對(duì)于多個(gè)固定的測(cè)距無線電設(shè)備的位置和方向。
文檔編號(hào)E02F3/36GK102102371SQ201010589179
公開日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
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