[发明专利]一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的系统及方法

权利要求书

1.一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的系统，其特征在于，包括下位机控制终端、通信模块和上位机显示终端；

下位机控制终端包括两个二自由度摇杆和控制器；两个二自由度摇杆输出端均与控制器的输入端连接；控制器输出端通过通信模块和上位机显示终端连接，控制器用于将两个二自由度摇杆的动作数据发送给上位机显示终端；

上位机显示终端采用计算机，计算机存储有包含挖掘机模型的Solidworks三维建模软件，计算机用于定义挖掘机模型的不同动作部位对应两个二自由度摇杆的不同动作，且用于提取通信模块发送数据中代表两个二自由度摇杆动作的数据，并将提取的数据赋值给与该数据对应动作部位参数。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的系统，其特征在于，二自由度摇杆采用电位计。

3.根据权利要求1所述的一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的系统，其特征在于，控制器选用STM32单片机。

4.根据权利要求1所述的一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的系统，其特征在于，通信模块采用WiFi模块、蓝牙模块、2.4G无线串口模块、无线射频模块或zigbee模块。

5.根据权利要求1所述的一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的系统，其特征在于，无线通信模块采用JDY-40 2.4G无线串口模块。

6.一种基于权利要求1-5任意一项所述系统的挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一，在计算机的Solidworks三维建模软件中建立挖掘机模型；

步骤二，对挖掘机模型中四个动作部位进行装配关系定义，对于挖掘机模型上相互直线移动的两个部件，建立两个与移动方向垂直的移动辅助面，并且定义两个移动辅助面的装配关系类型为距离，将距离值参数定义为变量；对于挖掘机模型上相互转动的两个部件，建立两个与轴线平行的转动辅助面，并且定义两个转动辅助面的装配关系类型为角度，将角度值参数定义为变量；

步骤三，设定通信模块发送的每一帧数据中的其中4位，分别代表两个二自由度摇杆的两个前后动作和两个左右动作；定义二自由度摇杆的不同动作对应挖掘机模型的不同的动作部位；

步骤四，在计算机中定义四个变量ch1、ch2、ch3和ch4，通信模块将两个二自由度摇杆的动作数据发送给计算机，四个变量分别提取通信模块发送数据中代表两个二自由度摇杆动作的4位数据；

步骤五，将每个变量提取的数据赋值给与该数据对应动作部位的距离值参数或角度值参数，挖掘机模型的每个动作部位，根据自身的距离值参数或角度值参数，进行动作。

7.一种根据权利要求6所述的一种挖掘机姿态进行虚拟可视化展现的方法，其特征在于，两个二自由度摇杆的两个前后动作和两个左右动作，分别代表挖掘机模型中动臂油缸的伸缩、斗杆油缸的伸缩、铲斗油缸的伸缩和回转平台的回转。