[实用新型]一种挖掘机施工引导系统

说明书

本发明公开了一种挖掘机三维可视化施工测量系统，包括挖掘机机体、动臂、斗杆以及铲斗，所述挖掘机上设有用于测量动臂位姿信息的定位模块以及测量动臂和/或斗杆上的液压油缸的伸缩长度的测量组件，还包括测量终端，所述测量终端用于接收定位模块和测量组件的测量信息，测量铲斗的传感器远离恶劣环境，系统更易维护；根据测量信息计算动臂、斗杆以及铲斗的位姿信息；利用软件建立施工地地形模型，并根据铲斗的位姿信息确定铲斗仿真模型的位姿；根据平面图和断面图引导施工，根据铲齿的路径轨迹动态模拟实际地形施工挖掘情况。通过被挖后地形模型与设计地形段比对，确定实际工地挖掘情况，避免出现超挖、欠挖、漏挖、重复挖现象。

技术领域

本实用新型涉及测量技术领域，具体涉及一种挖掘机施工引导系统。

背景技术

挖掘机包括掘机车体、动臂、斗杆以及铲斗，斗杆与动臂之间铰接，并通过斗杆液压油缸进行驱动斗杆与动臂之间发生转动，铲斗与斗杆之间铰接，并通过铲斗液压油缸驱动铲斗与斗杆之间发生转动。现有的挖掘机测量系统，一般为两GNSS卫星接收天线安装在车体上，测角传感器直接安装在车体、动臂、斗杆、车体和动臂的转轴、动臂和斗杆的转轴、斗杆和铲斗的转轴、铲斗的摇杆上，推算斗齿三维坐标需要先由车体位姿推算动臂转轴的空间位置，相比直接测量推算动臂的位姿，累加了测量推算误差，测角传感器如果选用倾角传感器，要求倾角传感器的动态测量精度高，而倾角传感器的动态测量精度相比静态测量精度差很远，故对倾角传感器的动态性能要求较高。

测角传感器安装在铲斗和斗杆的转轴、摇杆上，其位置需要近距离接近施工对象，若施工对象较坚硬，施工时会造成较大的振动，因此要求测角传感器能高抗振，其防脱落、防碰坏的防护要求较高，如果在水下施工，测角传感器会完全泡在水中，对防水要求较高，当要拆装铲斗时，拆装铲斗测角传感器会很不方便，使用维护难度很大；测角传感器安装在斗杆、动臂和斗杆的转轴上，其位置离施工对象也较近，在施工对象较坚硬时，也要求测角传感器有较大的抗振性能，在深水施工时也要求防水性能较好，当要拆装斗杆时，拆装斗杆测角传感器会较不方便，使用维护难度较大。

现有的带可视化的挖掘机施工引导系统施工方法，需另外加装采集实际地形的设备，加装设备时还需要在挖掘机上伸出支架安装设备以减少盲区，设备安装麻烦，，但还是不可避免视角有时受铲斗的遮挡，不能实时采集斗齿处的地形数据，且实时采集、传输和处理的数据量庞大，对处理设备的性能要求高，系统运行负担较重，在水下挖泥时受浑浊水质的影响，采集地形数据质量较差，水下漂浮物、气泡影响也会带来错误的数据，环境变化不确定性因素较多，降低了系统的稳定性，故现有的挖掘机施工引导系统关注设计地形的同时没有考虑或没有处理好实际地形，不能从整体上把握避免超挖、欠挖、漏挖、重复挖现象。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种挖掘机施工引导系统。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种挖掘机施工引导系统，包括挖掘机车体、动臂、斗杆以及铲斗，所述挖掘机车体和/ 或动臂上设有用于测量推算动臂位姿信息的定位模块以及所述挖掘机上设有测量斗杆液压油缸和/或铲斗液压油缸的伸缩长度的测量组件，

进一步地，还包括测量终端，所述测量终端用于接收定位模块和测量组件的测量信息；根据测量信息计算动臂、斗杆以及铲斗的位姿信息；利用软件建立施工地地形模型和铲斗模型，并根据铲斗的位姿信息确定铲斗模型的位姿，从而确定斗齿的空间位置，结合终端显示的包含设计地形的断面图引导施工；根据斗齿的路径轨迹动态模拟实际地形施工情况，结合终端显示的包含设计地形和实际地形的断面图和平面图引导施工。

进一步地，所述定位模块包括设置在动臂上的至少两个第一卫星天线；

还包括设置在动臂或挖掘机车体上的倾斜仪，或，

设置在动臂上的，且与其中两个第一卫星天线不处于同一空间直线上的第二卫星天线。