CN111980087A - 一种平地装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平地装置，包括平地铲、第一液压缸、第二液压缸、第一天线、第二天线、处理模块及控制模块。第一天线和第二天线接收卫星信号，处理模块根据第一天线及第二天线接收到的卫星信号解算出第一天线和第二天线的位置，基于此计算出平地铲的倾斜角度，进而计算第一液压缸和第二液压缸的高度，控制模块将第一液压缸及第二液压缸的高度调整至平地铲的预设水平高度。本发明通过两个天线对平地铲上两点的位置进行测量，可以得到平地铲的倾斜角度，从而得到两个液压缸位置，控制模块同时对两个液压缸进行调整以使平地铲达到预设水平高度，在地势不平整的地面，也可以将平地铲调至平整以平整土地，避免出现土地漏平整或者假平整的现象。

Description

一种平地装置

技术领域

本发明涉及平地领域，特别是涉及一种平地装置。

背景技术

现有技术中平地装置一般采用单天线获取卫星定位，通常情况下将天线放置在平地装置的平地铲的中间位置，通过定位模块获取天线所在的位置，进而得到平地铲的高度，然后通过控制设置于平地铲上的液压缸移动，以使平地铲调整至预设高度，对土地进行平整。然而，根据天线获取的位置只能得到平地铲中间的高度，调整液压缸也是只能将平地铲的中间位置调整至预设高度，但是平地装置作业的地势一般不平整，平地铲两端通常会出现一高一低的情况，可能会存在得到的位置信息不够准确，从而出现土地漏平整或者假平整的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种平地装置，在地势不平整的地面，也可以将平地铲调整至平整以平整土地，避免出现土地漏平整或者假平整的现象。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种平地装置，包括平地铲、第一液压缸及第二液压缸，还包括：

第一天线，用于接收第一卫星信号；

第二天线，用于接收第二卫星信号；

处理模块，用于根据所述第一卫星信号及所述第二卫星信号分别得到所述第一天线及所述第二天线的位置，根据所述第一天线及所述第二天线的位置确定所述平地铲的倾斜角度，并根据所述倾斜角度、所述第i天线的位置、所述第i天线至第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算出所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度，i为1或2；

控制模块，用于根据所述第一液压缸的高度、所述第二液压缸的高度控制所述第一液压缸及所述第二液压缸移动，以将所述平地铲调整至预设水平高度。

优选地，所述处理模块包括：

定位处理器，用于根据所述第一卫星信号及所述第二卫星信号分别得到所述第一天线及所述第二天线的位置；

计算处理器，用于根据所述第一天线及所述第二天线的位置确定所述平地铲的倾斜角度，并根据所述倾斜角度、所述第i天线的位置、所述第i天线至所述第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算出所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度。

优选地，所述定位处理器为全球导航卫星系统GNSS处理器。

优选地，所述GNSS处理器为全球定位系统GPS处理器或格洛纳斯Glonass处理器或伽利略卫星导航系统Galileo处理器或北斗卫星导航系统BDS处理器。

优选地，所述第一天线及所述第二天线的位置均包括经度、纬度和高程。

优选地，所述计算处理器具体用于根据所述第一天线的经度、纬度和高程得到所述第一天线的第一空间坐标，根据所述第二天线的经度、纬度和高程得到所述第二天线的第二空间坐标，根据所述第一空间坐标及所述第二空间坐标确定所述平地铲的倾斜角度，根据所述倾斜角度、所述第i空间坐标、所述第i天线至所述第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算出所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度。

优选地，所述第一天线、所述第一液压缸、所述第二液压缸及所述第二天线沿转轴方向依次设置于所述平地铲上，且i＝1；

则根据所述倾斜角度、所述第i空间坐标、所述第i天线至所述第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度，包括：

基于所述第一空间坐标的纵坐标、所述第一天线垂直于平地铲的高度及所述倾斜角度基于第一转换关系计算出所述第一天线与所述平地铲的连接点的高度；

基于所述第一天线与所述平地铲的连接点的高度、所述第一天线至所述第一液压缸之间的距离及所述倾斜角度基于第二转换关系计算出所述第一液压缸与所述平地铲的连接点的高度；

基于所述第一液压缸与所述平地铲的连接点的高度、所述第一液压缸与所述第二液压之间的距离及所述倾斜角度基于第三转换关系计算出第二液压缸与所述平地铲的连接点的高度；

所述第一转换关系为：H1＝Z-H*cosα，其中， H1为所述第一天线与所述平地铲的连接点的高度，Z为所述第一空间坐标的纵坐标，H为所述第一天线垂直于所述平地铲的高度，α为所述倾斜角度；

所述第二转换关系为：H2＝H1+L1*sinα，其中，H2为所述第一液压缸与所述平地铲的连接点的高度，L1为所述第一天线至所述第一液压缸的距离；

所述第三转换关系为：H3＝H2+L2*sinα，其中，H3为第二液压缸与所述平地铲的连接点的高度，L2为所述第一液压缸与所述第二液压缸之间的距离。

优选地，还包括：

显示屏，用于对所述第i液压缸的高度及所述平地铲的预设水平高度进行显示。

本发明公开了一种平地装置，包括平地铲、第一液压缸、第二液压缸、第一天线、第二天线、处理模块及控制模块。其中，第一天线和第二天线接收卫星信号，处理模块根据第一天线及第二天线接收到的卫星信号解算出第一天线和第二天线的位置，基于此计算出平地铲的倾斜角度，进而计算第一液压缸和第二液压缸的高度，控制模块将第一液压缸及第二液压缸的高度调整至平地铲的预设水平高度。可见，本发明通过两个天线对平地铲上两点的位置进行测量，可以得到平地铲的倾斜角度，从而得到两个液压缸位置，控制模块同时对两个液压缸进行调整以使平地铲达到预设水平高度，在地势不平整的地面，也可以将平地铲调至平整以平整土地，避免出现土地漏平整或者假平整的现象。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种平地装置的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种平地装置的结构示意图；

图3为本发明提供的一种平地装置的具体位置示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种平地装置，在地势不平整的地面，也可以将平地铲调至平整以平整土地，避免出现土地漏平整或者假平整的现象。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种平地装置的结构示意图，该装置包括平地铲、第一液压缸5及第二液压缸6，还包括：

第一天线1，用于接收第一卫星信号；

第二天线2，用于接收第二卫星信号；

处理模块3，用于根据第一卫星信号及第二卫星信号分别得到第一天线1及第二天线2的位置，根据第一天线1及第二天线2的位置确定平地铲的倾斜角度，并根据倾斜角度、第i天线的位置、第i天线至第i液压缸的距离及第一液压缸5至第二液压缸6的距离计算出第一液压缸5及第二液压缸6的高度，i为1或2；

控制模块4，用于根据第一液压缸5的高度、第二液压缸6的高度控制第一液压缸5及第二液压缸6移动，以将平地铲调整至预设水平高度。

考虑到现有技术中的平地装置在平地铲上只设置一个天线时，根据天线获取的位置只能得到平地铲中间的高度，然后通过控制设置于平地铲上的液压缸移动调整液压缸，以使平地铲调整至预设高度，也是只能将平地铲的中间位置调整至预设高度，但是平地装置作业的地势一般不平整，平地铲两端通常会出现一高一低的情况，可能会存在得到的位置信息不够准确，从而出现土地漏平整或者假平整的现象。

基于此，本申请设置了两个天线，分别为第一天线1和第二天线2，处理模块3根据第一天线1接收到的第一卫星信号及第二天线2接收到的第二卫星信号分别得到第一天线1和第二天线2的位置，处理模块3基于第一天线1和第二天线2的位置确定平地铲的倾斜角度，然后根据倾斜角度、第i天线的位置、第i天线至第i液压缸的距离及第一液压缸5至第二液压缸6的距离计算出第一液压缸5及第二液压缸6的高度，其中，i为1或2。最后控制模块4控制第一液压缸5及第二液压缸6移动以将平地铲调整至预设水平高度。可见，本申请使用两个天线可以测出平地铲的倾斜角度，从而可以通过调整两个液压缸使平地铲达到预设水平高度，即使在地势不平整时，也能将平地铲调整至平整以平整土地，避免出现土地漏平整或者假平整的现象。

具体地，假设处理模块3得到的第一液压缸5的高度为554.33米，第二液压缸6的高度为553.97米，而平地铲的预设水平高度为554.21米，则需控制第一液压缸5下降0.12米以使第一液压缸5的高度达到554.21米，控制第二液压缸6上升0.24米以使第二液压缸6的高度达到554.21米。

综上，本申请提供的平地装置，通过两个天线对平地铲上两点的位置进行测量，可以得到平地铲的倾斜角度，从而得到两个液压缸位置，控制模块4同时对两个液压缸进行调整以使平地铲达到预设水平高度，在地势不平整的地面，也可以将平地铲调整至平整以平整土地，避免出现土地漏平整或者假平整的现象。

在上述实施例的基础上：

请参照图2，图2为本发明提供的另一种平地装置的结构示意图。

作为一种优选的实施例，处理模块3包括：

定位处理器31，用于根据第一卫星信号及第二卫星信号分别得到第一天线1及第二天线2的位置；

计算处理器32，用于根据第一天线1及第二天线2的位置确定平地铲的倾斜角度，并根据倾斜角度、第i天线的位置、第i天线至第i液压缸的距离及第一液压缸5至第二液压缸6的距离计算出第一液压缸5及第二液压缸6的高度。

具体地，本申请的处理模块3包括定位处理器31和计算处理器32两部分。其中，定位处理器31分别对第一卫星信号及第二卫星信号进行解算，得到第一天线1的位置及第二天线2的位置。然后计算处理器32根据定位处理器31的解算结果计算平地铲的倾斜角度以及第一液压缸5和第二液压缸6的高度。定位处理器31和计算处理器32是现有技术中已有的处理器，不再需要额外设定。

作为一种优选的实施例，定位处理器31为GNSS(Global Navigation SatelliteSystem，全球卫星导航系统)处理器。

本申请中的定位处理器31可以为GNSS处理器，GNSS处理器可以实现本申请中对第一卫星信号及第二卫星信号进行解算得到第一天线1及第二天线2的位置的功能，其中，GNSS处理器是通过GNSS差分定位得到第一天线及第二天线的位置。且GNSS处理器相比于其他定位处理器31而言，GNSS处理器能够获取高精度的RTK(Real-time kinematic，载波差分技术)定位。此外，GNSS处理器的导航等功能在本申请中也可以使用。

当然，本申请中的定位处理器31并不仅限于GNSS处理器，也可以选用其他定位处理器31，本申请在此不做特别的限定。

作为一种优选的实施例，GNSS处理器为GPS(Global Positioning System，全球定位系统)处理器或Glonass(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM，格洛纳斯)处理器或Galileo(Galileo satellite navigation system，伽利略卫星导航系统)处理器或BDS(BeiDou Navigation Satellite System，北斗卫星导航系统)处理器。

对于具体选用哪种处理器本申请在此不做特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选的实施例，第一天线1及第二天线2的位置均包括经度、纬度和高程。

具体地，本申请中的第一天线1的位置包括第一天线1的经度、纬度和高程，第二天线2的位置包括第二天线2的经度、纬度和高程，定位处理器31通过对第一卫星信号及第二卫星信号进行解算分别得到第一天线1及第二天线2的经度、纬度和高程，然后计算处理器32根据第一天线1及第二天线2的经度、纬度和高程计算平地铲的倾斜角度及第一液压缸5及第二液压缸6的高度。

作为一种优选的实施例，计算处理器32具体用于根据第一天线1的经度、纬度和高程得到第一天线1的第一空间坐标，根据第二天线2的经度、纬度和高程得到第二天线2的第二空间坐标，根据第一空间坐标及第二空间坐标确定平地铲的倾斜角度，根据倾斜角度、第i空间坐标、第i天线至第i液压缸的距离及第一液压缸5至第二液压缸6的距离计算出第一液压缸5及第二液压缸6的高度。

考虑到根据第一天线1及第二天线2的经度、纬度和高程，不能直接计算出第一天线1与第二天线2之间的倾斜角度，也即不能直接计算出平地铲的倾斜角度。

具体地，本实施例中计算处理器32先将第一天线1及第二天线2的经度、纬度和高程分别转换为第一空间坐标及第二空间坐标，然后基于第一空间坐标和第二空间坐标可以计算出第一天线1与第二天线2与水平面的夹角，也即平地铲的倾斜角度，然后根据倾斜角度，第i空间坐标、第i天线至第i液压缸的距离及第一液压缸5至第二液压缸6的距离计算出第一液压缸5及第二液压缸6的高度。

请参照图3，图3为本发明提供的一种平地装置的具体位置示意图。

作为一种优选的实施例，第一天线1、第一液压缸5、第二液压缸6及第二天线2沿转轴方向依次设置于平地铲上，且i＝1；

则根据倾斜角度、第i空间坐标、第i天线至第i液压缸的距离及第一液压缸5至第二液压缸6的距离计算第一液压缸5及第二液压缸6的高度，包括：

基于第一空间坐标的纵坐标、第一天线1垂直于平地铲的高度及倾斜角度基于第一转换关系计算出第一天线1与平地铲的连接点的高度；

基于第一天线1与平地铲的连接点的高度、第一天线1至第一液压缸5之间的距离及倾斜角度基于第二转换关系计算出第一液压缸5与平地铲的连接点的高度；

基于第一液压缸5与平地铲的连接点的高度、第一液压缸5与第二液压之间的距离及倾斜角度基于第三转换关系计算出第二液压缸6与平地铲的连接点的高度；

第一转换关系为：H1＝Z-H*cosα，其中，H1为第一天线1与平地铲的连接点的高度，Z为第一空间坐标的纵坐标，H为第一天线1垂直于平地铲的高度，α为倾斜角度；

第二转换关系为：H2＝H1+L1*sinα，其中，H2为第一液压缸5与平地铲的连接点的高度，L1为第一天线1至第一液压缸5的距离；

第三转换关系为：H3＝H2+L2*sinα，其中，H3为第二液压缸6与平地铲的连接点的高度，L2为第一液压缸5与第二液压缸6之间的距离。

本实施例中，在第一天线1、第一液压缸5、第二液压缸6及第二天线2沿转轴方向依次设置于平地铲上，且第一天线1的高度低于第二天线2时，可以以如下方式计算第一液压缸5及第二液压缸6的高度。

具体地，假设第一天线1的位置为A点，第一天线1的空间坐标(也即第一空间坐标)为A(X，Y，Z)，第二天线2的位置为B点，第一天线1垂直于平地铲的高度为H，第一天线1与平地铲的连接点为O点，第一液压缸5与平地铲的连接点为P点，第二液压缸6与平地铲的连接点为Q点。则有O点的高度为A点的纵坐标减去H乘以平地铲的倾斜角度的正弦值，进而P点的高度为O点的高度加上第一天线1至第一液压缸5的距离乘以平地铲的倾斜角度，Q点的高度为P点的高度加上第一液压缸5至第二液压缸6之间的距离乘以平地铲的倾斜角度的正弦值。然后，控制模块4再根据P点和Q点的高度分别控制第一液压缸5及第二液压缸6移动以使P点和Q的高度均达到平地铲的预设水平高度。

此外，对于第一天线1、第一液压缸5、第二液压缸6及第二天线2以其他方式设置于平地铲上时，计算第一液压缸5及第二液压缸6的高度的方式不同，本申请在此不再赘述。

作为一种优选的实施例，还包括：

显示屏，用于对第i液压缸的高度及平地铲的预设水平高度进行显示。

为了工作人员能够更方便的了解到当前平地铲的情况，本申请还设置了显示屏，用于显示第一液压缸5及地第二液压缸6的高度以及平地铲的预设水平高度，以使工作人员能及时了解平地铲的工作状态。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种平地装置，其特征在于，包括平地铲、第一液压缸及第二液压缸，还包括：

第一天线，用于接收第一卫星信号；

第二天线，用于接收第二卫星信号；

处理模块，用于根据所述第一卫星信号及所述第二卫星信号分别得到所述第一天线及所述第二天线的位置，根据所述第一天线及所述第二天线的位置确定所述平地铲的倾斜角度，并根据所述倾斜角度、所述第i天线的位置、所述第i天线至第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算出所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度，i为1或2；

控制模块，用于根据所述第一液压缸的高度、所述第二液压缸的高度控制所述第一液压缸及所述第二液压缸移动，以将所述平地铲调整至预设水平高度。

2.如权利要求1所述的平地装置，其特征在于，所述处理模块包括：

定位处理器，用于根据所述第一卫星信号及所述第二卫星信号分别得到所述第一天线及所述第二天线的位置；

计算处理器，用于根据所述第一天线及所述第二天线的位置确定所述平地铲的倾斜角度，并根据所述倾斜角度、所述第i天线的位置、所述第i天线至所述第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算出所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度。

3.如权利要求2所述的平地装置，其特征在于，所述定位处理器为全球导航卫星系统GNSS处理器。

4.如权利要求3所述的平地装置，其特征在于，所述GNSS处理器为全球定位系统GPS处理器或格洛纳斯Glonass处理器或伽利略卫星导航系统Galileo处理器或北斗卫星导航系统BDS处理器。

5.如权利要求1所述的平地装置，其特征在于，所述第一天线及所述第二天线的位置均包括经度、纬度和高程。

6.如权利要求5所述的平地装置，其特征在于，所述计算处理器具体用于根据所述第一天线的经度、纬度和高程得到所述第一天线的第一空间坐标，根据所述第二天线的经度、纬度和高程得到所述第二天线的第二空间坐标，根据所述第一空间坐标及所述第二空间坐标确定所述平地铲的倾斜角度，根据所述倾斜角度、所述第i空间坐标、所述第i天线至所述第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算出所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度。

7.如权利要求6所述的平地装置，其特征在于，所述第一天线、所述第一液压缸、所述第二液压缸及所述第二天线沿转轴方向依次设置于所述平地铲上，且i＝1；

则根据所述倾斜角度、所述第i空间坐标、所述第i天线至所述第i液压缸的距离及所述第一液压缸至所述第二液压缸的距离计算所述第一液压缸及所述第二液压缸的高度，包括：

基于所述第一空间坐标的纵坐标、所述第一天线垂直于平地铲的高度及所述倾斜角度基于第一转换关系计算出所述第一天线与所述平地铲的连接点的高度；

基于所述第一天线与所述平地铲的连接点的高度、所述第一天线至所述第一液压缸之间的距离及所述倾斜角度基于第二转换关系计算出所述第一液压缸与所述平地铲的连接点的高度；

基于所述第一液压缸与所述平地铲的连接点的高度、所述第一液压缸与所述第二液压之间的距离及所述倾斜角度基于第三转换关系计算出第二液压缸与所述平地铲的连接点的高度；

所述第一转换关系为：H1＝Z-H*cosα，其中，H1为所述第一天线与所述平地铲的连接点的高度，Z为所述第一空间坐标的纵坐标，H为所述第一天线垂直于所述平地铲的高度，α为所述倾斜角度；

所述第二转换关系为：H2＝H1+L1*sinα，其中，H2为所述第一液压缸与所述平地铲的连接点的高度，L1为所述第一天线至所述第一液压缸的距离；

所述第三转换关系为：H3＝H2+L2*sinα，其中，H3为第二液压缸与所述平地铲的连接点的高度，L2为所述第一液压缸与所述第二液压缸之间的距离。

8.如权利要求1-7任一项所述的平地装置，其特征在于，还包括：

显示屏，用于对所述第i液压缸的高度及所述平地铲的预设水平高度进行显示。

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