CN108661107A - 液压能分配可控式挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压能分配可控式挖掘机，包括：发动机，用于为挖掘机的操作提供动力来源；联轴节，一端与所述发动机连接，另一端与液压泵连接，用于将来自所述发动机的动力传递到所述液压泵；液压泵，用于将机械能转换为液压能；分配阀，与所述液压泵连接，用于对所述液压泵转换的液压能进行能量分配；铲斗油缸，与所述分配阀连接，用于接收来自所述分配阀的、分配给予铲斗的液压能，并将接收到的液压能转换为机械能；连接杆，一端连接所述铲斗油缸，另一端连接铲斗，用于将来自所述铲斗油缸的机械能传递到所述铲斗上，以控制所述铲斗的运动。通过本发明，优化了挖掘机内液压能的分配方式。

Description

液压能分配可控式挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机领域，尤其涉及一种液压能分配可控式挖掘机。

背景技术

我国自上世纪六十年代末开始研制、发展挖掘机产品，经过短短40余年，特别是改革开放30余年来，中国挖掘机制造行业发展尤为迅速。国家统计局数据显示，2010年，中国挖掘机制造行业规模以上企业有252家，实现销售额1697.85亿元，实现产品销售利润253.67亿元，利润总计为214.06亿元，同比增幅均超过80％。

中国挖掘机市场平均以30％速度递增，成为世界用量最大的市场之一。从发展情况看，中国正处在道路交通、能源水利、城市建设等各方面基础设施建设的高峰期，挖掘机市场需求量逐年上升，2010年全国挖掘机实际累计销售总量超过16.5万台，同比增长达到了74.5％。

2016年末，国内各大企业纷纷扩建挖掘机生产产能，其它企业更是纷纷开辟挖掘机机种系列，试图通过挖掘机市场的快速增长带动企业盈利增长。

发明内容

为了提升挖掘机内部性能，避免无端的动力浪费，本发明提供了一种液压能分配可控式挖掘机，采用定制的、针对性的图像识别机制，对待挖掘体积进行准确检测，在此情况下，实现只有在待挖掘体积可控的情况下，才启动给予铲斗的液压能的分配，从而进一步提升挖掘机的内部安全性能。

更具体地，本发明至少具有以下三个重要发明点：

(1)对现有挖掘机进行改造，尤其针对用于给予铲斗的液压能的分配的分配阀，实现只有在待挖掘体积可控的情况下，才启动给予铲斗的液压能的分配，从而优化了挖掘机的动力传送机构；

(2)基于对象子图像的像素点总数占整个图像的像素点总数的比例以及所述对象子图像在所述整个图像的景深确定所述对象子图像对应对象的估算体积，提高了对象体积的估算精度；

(3)搭建了基于待处理图像当前失真度的失真纠正处理机制，提高了失真纠正的自适应能力。

根据本发明的一方面，提供了一种液压能分配可控式挖掘机，所述挖掘机包括：

发动机，设置在挖掘机的配重体内，用于为挖掘机的操作提供动力来源；

联轴节，设置在挖掘机的配重体上，一端与所述发动机连接，另一端与液压泵连接，用于将来自所述发动机的动力传递到所述液压泵；

液压泵，设置在挖掘机的配重体上，用于将机械能转换为液压能；

分配阀，与所述液压泵连接，用于对所述液压泵转换的液压能进行能量分配；

铲斗油缸，与所述分配阀连接，用于接收来自所述分配阀的、分配给予铲斗的液压能，并将接收到的液压能转换为机械能；

连接杆，一端连接所述铲斗油缸，另一端连接铲斗，用于将来自所述铲斗油缸的机械能传递到所述铲斗上，以控制所述铲斗的运动；

CMOS传感器，设置在铲斗上，用于对所述铲斗的前方景象进行拍摄，以获得当前前方图像，并输出所述当前前方图像；

MS存储设备，与失真度提取设备连接，用于预先存储CMOS传感器的光学特征；

目标检测设备，与所述CMOS传感器连接，用于接收所述当前前方图像，对所述当前前方图像中的各个运动目标进行面积检测和位置判断，以获得最大面积的运动目标在所述当前前方图像中的当前位置，并输出所述当前位置；

平移驱动设备，与所述目标检测设备连接，用于接收所述当前位置和所述当前前方图像，并基于所述当前位置控制所述CMOS传感器平移以将所述最大面积的运动目标保持在所述当前前方图像中的中心位置；

失真度提取设备，分别与所述平移驱动设备和所述CMOS传感器连接，用于接收所述平移驱动设备驱动控制后获得的当前前方图像，识别所述当前前方图像的失真度以作为当前失真度输出。

具体实施方式

下面将对本发明的液压能分配可控式挖掘机的实施方案进行详细说明。

为了升级挖掘机内部的动力输出机制，保证动力的利用效率，本发明搭建了一种液压能分配可控式挖掘机，在挖掘机内部，只有在待挖掘体积可控的情况下，才启动给予铲斗的液压能的分配，避免了液压能的无端输出。

根据本发明实施方案示出的液压能分配可控式挖掘机包括：

发动机，设置在挖掘机的配重体内，用于为挖掘机的操作提供动力来源；

联轴节，设置在挖掘机的配重体上，一端与所述发动机连接，另一端与液压泵连接，用于将来自所述发动机的动力传递到所述液压泵；

液压泵，设置在挖掘机的配重体上，用于将机械能转换为液压能；

分配阀，与所述液压泵连接，用于对所述液压泵转换的液压能进行能量分配；

铲斗油缸，与所述分配阀连接，用于接收来自所述分配阀的、分配给予铲斗的液压能，并将接收到的液压能转换为机械能；

连接杆，一端连接所述铲斗油缸，另一端连接铲斗，用于将来自所述铲斗油缸的机械能传递到所述铲斗上，以控制所述铲斗的运动；

CMOS传感器，设置在铲斗上，用于对所述铲斗的前方景象进行拍摄，以获得当前前方图像，并输出所述当前前方图像；

MS存储设备，与失真度提取设备连接，用于预先存储CMOS传感器的光学特征；

目标检测设备，与所述CMOS传感器连接，用于接收所述当前前方图像，对所述当前前方图像中的各个运动目标进行面积检测和位置判断，以获得最大面积的运动目标在所述当前前方图像中的当前位置，并输出所述当前位置；

平移驱动设备，与所述目标检测设备连接，用于接收所述当前位置和所述当前前方图像，并基于所述当前位置控制所述CMOS传感器平移以将所述最大面积的运动目标保持在所述当前前方图像中的中心位置；

失真度提取设备，分别与所述平移驱动设备和所述CMOS传感器连接，用于接收所述平移驱动设备驱动控制后获得的当前前方图像，识别所述当前前方图像的失真度以作为当前失真度输出；

失真处理设备，与所述失真度提取设备连接，基于所述当前失真度的大小决定对所述当前前方图像执行基于所述CMOS传感器的光学特征的失真处理，以获得并输出失真纠正图像；

体形解析设备，与所述失真处理设备连接，用于接收所述失真纠正图像，将所述失真纠正图像中灰度值小于等于预设灰度阈值的各个像素点作为对象像素点，将所述失真纠正图像的各个对象像素点进行组合以获得一个或多个对象子图像，将位置最靠近所述失真纠正图像中心位置的对象子图像作为待处理子图像，基于所述待处理子图像的像素点总数占所述失真纠正图像的像素点总数的比例以及所述待处理子图像在所述失真纠正图像的景深确定所述待处理子图像对应对象的估算体积；

铲除能力判断设备，与所述体形解析设备连接，用于在接收到的估算体积超过所述挖掘机的铲斗的容积达预设倍数时，发出不可铲除信号，还用于在接收到的估算体积未超过所述挖掘机的铲斗的容积达预设倍数时，发出可铲除信号；

其中，所述分配阀还与所述铲除能力判断设备连接，用于在接收到所述可铲除信号时，才启动给予铲斗的液压能的分配。

接着，继续对本发明的液压能分配可控式挖掘机的具体结构进行进一步的说明。

在所述液压能分配可控式挖掘机中：

所述当前失真度越大，对所述当前前方图像执行针对所述高清摄像头的光学特征的失真处理的力度越大。

在所述液压能分配可控式挖掘机中：

所述分配阀还用于在接收到所述不可铲除信号时，停止给予铲斗的液压能的分配。

在所述液压能分配可控式挖掘机中：

所述分配阀和所述铲斗油缸都设置在所述挖掘机的控制室的一侧。

在所述液压能分配可控式挖掘机中：

所述MS存储设备设置在挖掘机的控制室的控制盘内，分别与所述铲除能力判断设备和所述体形解析设备连接。

在所述液压能分配可控式挖掘机中：

所述MS存储设备用于存储所述预设灰度阈值和所述预设倍数。

以及在所述液压能分配可控式挖掘机中：

所述铲除能力判断设备和所述体形解析设备都设置在挖掘机的控制室的控制盘内。

另外，所述CMOS传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。

采用本发明的液压能分配可控式挖掘机，针对现有技术中挖掘机动力输出存在浪费情况的技术问题，通过对现有挖掘机进行改造，尤其针对用于给予铲斗的液压能的分配的分配阀，实现只有在待挖掘体积可控的情况下，才启动给予铲斗的液压能的分配，从而优化了挖掘机的动力传送机构，最重要的是，在对待挖掘体积识别过程中，搭建了基于待处理图像当前失真度的失真纠正处理机制，提高了失真纠正的自适应能力，还基于对象子图像的像素点总数占整个图像的像素点总数的比例以及所述对象子图像在所述整个图像的景深确定所述对象子图像对应对象的估算体积，提高了对象体积的估算精度。

可以理解的是，虽然本发明已以较佳实施例披露如上，然而上述实施例并非用以限定本发明。对于任何熟悉本领域的技术人员而言，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种液压能分配可控式挖掘机，包括：

发动机，设置在挖掘机的配重体内，用于为挖掘机的操作提供动力来源；

联轴节，设置在挖掘机的配重体上，一端与所述发动机连接，另一端与液压泵连接，用于将来自所述发动机的动力传递到所述液压泵；

液压泵，设置在挖掘机的配重体上，用于将机械能转换为液压能；

分配阀，与所述液压泵连接，用于对所述液压泵转换的液压能进行能量分配；

铲斗油缸，与所述分配阀连接，用于接收来自所述分配阀的、分配给予铲斗的液压能，并将接收到的液压能转换为机械能；

连接杆，一端连接所述铲斗油缸，另一端连接铲斗，用于将来自所述铲斗油缸的机械能传递到所述铲斗上，以控制所述铲斗的运动；

CMOS传感器，设置在铲斗上，用于对所述铲斗的前方景象进行拍摄，以获得当前前方图像，并输出所述当前前方图像；

MS存储设备，与失真度提取设备连接，用于预先存储CMOS传感器的光学特征；

目标检测设备，与所述CMOS传感器连接，用于接收所述当前前方图像，对所述当前前方图像中的各个运动目标进行面积检测和位置判断，以获得最大面积的运动目标在所述当前前方图像中的当前位置，并输出所述当前位置；

平移驱动设备，与所述目标检测设备连接，用于接收所述当前位置和所述当前前方图像，并基于所述当前位置控制所述CMOS传感器平移以将所述最大面积的运动目标保持在所述当前前方图像中的中心位置；

失真度提取设备，分别与所述平移驱动设备和所述CMOS传感器连接，用于接收所述平移驱动设备驱动控制后获得的当前前方图像，识别所述当前前方图像的失真度以作为当前失真度输出；

失真处理设备，与所述失真度提取设备连接，基于所述当前失真度的大小决定对所述当前前方图像执行基于所述CMOS传感器的光学特征的失真处理，以获得并输出失真纠正图像；

体形解析设备，与所述失真处理设备连接，用于接收所述失真纠正图像，将所述失真纠正图像中灰度值小于等于预设灰度阈值的各个像素点作为对象像素点，将所述失真纠正图像的各个对象像素点进行组合以获得一个或多个对象子图像，将位置最靠近所述失真纠正图像中心位置的对象子图像作为待处理子图像，基于所述待处理子图像的像素点总数占所述失真纠正图像的像素点总数的比例以及所述待处理子图像在所述失真纠正图像的景深确定所述待处理子图像对应对象的估算体积；

铲除能力判断设备，与所述体形解析设备连接，用于在接收到的估算体积超过所述挖掘机的铲斗的容积达预设倍数时，发出不可铲除信号，还用于在接收到的估算体积未超过所述挖掘机的铲斗的容积达预设倍数时，发出可铲除信号；

其中，所述分配阀还与所述铲除能力判断设备连接，用于在接收到所述可铲除信号时，才启动给予铲斗的液压能的分配。

2.如权利要求1所述的液压能分配可控式挖掘机，其特征在于：

所述当前失真度越大，对所述当前前方图像执行针对所述高清摄像头的光学特征的失真处理的力度越大。

3.如权利要求2所述的液压能分配可控式挖掘机，其特征在于：

所述分配阀还用于在接收到所述不可铲除信号时，停止给予铲斗的液压能的分配。

4.如权利要求3所述的液压能分配可控式挖掘机，其特征在于：

所述分配阀和所述铲斗油缸都设置在所述挖掘机的控制室的一侧。

5.如权利要求4所述的液压能分配可控式挖掘机，其特征在于：

所述MS存储设备设置在挖掘机的控制室的控制盘内，分别与所述铲除能力判断设备和所述体形解析设备连接。

6.如权利要求5所述的液压能分配可控式挖掘机，其特征在于：

所述MS存储设备用于存储所述预设灰度阈值和所述预设倍数。

7.如权利要求1-6任一所述的液压能分配可控式挖掘机，其特征在于：

所述铲除能力判断设备和所述体形解析设备都设置在挖掘机的控制室的控制盘内。