CN113382520A - 照明控制方法、系统及挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种照明控制方法、系统及挖掘机,涉及挖掘机技术领域。该照明控制方法用于对挖掘机的铲斗进行照明,照明控制方法包括:获取实时铲斗的图像;对比所述实时铲斗的图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据;以及当所述偏移数据大于预设值的时候,根据所述偏移数据调整照明位置,以使所述照明位置朝向所述铲斗实时所在的位置。该照明控制方法、照明系统及挖掘机均具有能够适应较恶劣的工况,且稳定性及可靠性较高的特点。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘机技术领域,具体而言,涉及一种照明控制方法、系统及挖掘机。
背景技术
挖掘机应用于基础建设、矿山、市政改造等各个领域,是使用最广泛的工程机械之一。挖掘机所面临的工况也极其复杂,经常需要在夜晚作业或早光线较暗的工况下作业,其铲斗处需要充分的照明,以保证施工的效率和安全性。
传统的挖掘机虽然配备有前照明装置,但灯的照射方向固定,然而挖掘机工作时挖斗位置变化较大,固定式照明装置难以为铲斗极其所在位置提供充分有效的照明。
有鉴于此,研发设计出一种能够解决上述技术问题的照明控制方法、系统及挖掘机显得尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种照明控制方法、系统及挖掘机,其具有能够适应较恶劣的工况,且稳定性及可靠性较高的特点。
第一方面,本发明提供一种照明控制方法,应用于对挖掘机的铲斗进行照明,所述照明控制方法包括:获取实时铲斗图像;对比所述实时铲斗图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据;以及当所述偏移数据大于预设值的时候,根据所述偏移数据调整照明位置,以使所述照明位置朝向所述铲斗实时所在的位置。
进一步地,所述预设铲斗数据包括预设铲斗图像,所述预设铲斗图像为上一时刻的所述实时铲斗图像;则所述生成铲斗偏移数据的步骤具体包括如下步骤:识别所述预设铲斗图像中识别标记所在的第一部分,并记录所述第一部分的位置为第一位置;识别所述实时铲斗图像中所述识别标记所在的第二部分,并记录所述第二部分的位置为第二位置;以及对比所述第一位置和所述第二位置,以生成所述铲斗的偏移数据。
进一步地,所述预设铲斗数据还包括所述识别标记;所述识别标记为表征所述铲斗的图像或表征斗杆上的标记的图像;所述识别所述实时铲斗图像中所述识别标记所在的第二部分,并记录所述第二部分的位置为第二位置的步骤包括:识别所述实时铲斗图像中与所述识别标记匹配的第一图像部分,并记录所述第一图像部分的位置为所述第二位置。
进一步地,所述预设铲斗数据包括预设铲斗位置和识别标记,所述识别标记为表征所述铲斗的图像或表征斗杆上的标记的图像;所述生成铲斗偏移数据的步骤包括:识别所述实时铲斗图像中与所述识别标记匹配的第一图像部分,并记录所述第一图像部分的位置为第二位置;对比所述第二位置和所述预设铲斗位置,并生成所述偏移数据。
进一步地,所述预设铲斗位置为与前一时刻的铲斗图像所对应的所述实时铲斗图像部分的位置。
进一步地,所述预设铲斗数据包括多张预设铲斗图像和多个姿态数据,多张所述预设铲斗图像分别与多个姿态数据一一对应,多个所述姿态数据分别表征铲斗在不同姿态时的图像;所述照明控制方法还包括:识别多个所述预设铲斗图像中与所述实时铲斗图像相匹配的预设铲斗图像,并以与所述相匹配的预设铲斗图像所对应的所述姿态数据为所述铲斗的实时铲斗姿态。
进一步地,所述预设铲斗数据还包括多个姿态偏移数据,多个姿态偏移数据与多个所述姿态数据一一对应;所述照明控制方法还包括:依据所述实时铲斗姿态对应的所述姿态数据,确定其对应的所述姿态偏移数据,并调整所述照明位置。
第二方面,本发明提供一种照明控制装置,包括:获取模块,用以获取实时铲斗的图像;比对模块,用以对比所述实时铲斗的图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据;以及调整模块,用以当所述偏移数据大于预设值的时候,根据所述偏移数据调整照明位置,以使所述照明位置朝向所述铲斗实时所在的位置。
第三方面,本发明提供一种照明控制系统,包括照明装置、存储器、主控制器及与所述主控制器通讯连接的图像采集器;所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求前文所述的照明控制方法。
第四方面,本发明提供一种挖掘机,包括前文所述的照明控制系统。
相比现有技术,本发明实施例提供的照明控制方法相对于现有技术的有益效果包括:
照明控制方法包括:获取实时铲斗的图像;对比所述实时铲斗的图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据;以及当所述偏移数据大于预设值的时候,根据所述偏移数据调整照明位置,以使所述照明位置朝向所述铲斗实时所在的位置。进而实现照明位置追随铲斗运动的效果,且通过预设铲斗数据及采集的图像来确定铲斗偏移数据,其确定铲斗偏移数据的方式不易受到恶劣工况的影响,不易损坏,可靠性和稳定性较高。
本发明实施例提供的照明控制系统以及挖掘机相对于现有技术的有益效果与上述的照明系统相对于现有技术的有益效果相同,在此不再赘述。
为使本发明的上述目的、特征及优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定。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相关的附图。
图1为本发明实施例提供的照明控制方法的流程图。
图2为本发明实施例提供的铲斗部分位于实时铲斗图像正中时的实时铲斗图像。
图3为本发明实施例提供的铲斗部分位于实时铲斗图像下方时的实时铲斗图像。
图4为本发明实施例提供的铲斗部分位于实时铲斗图像上方时的实时铲斗图像。
图5为本发明实施例提供的照明控制方法的流程图。
图6为本发明实施例提供的照明控制装置的结构框图。
图7为本发明实施例提供的照明控制系统的结构框图。
图8为本发明实施例提供的电子设备的结构框图。
具体实施方式
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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。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。
还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,“设置”、“连接”等术语应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面结合附图,对本发明的具体实施方式进行详细说明。
实施例1
请参阅图1,图1为本发明第一实施例提供的照明控制方法的流程图。本发明提供的照明控制方法,应用于对挖掘机的铲斗进行照明,照明控制方法包括:S1~S3。
S1、获取实时铲斗图像。
S2、对比实时铲斗图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据。
S3、当偏移数据大于预设值的时候,根据偏移数据调整照明位置,以使照明位置朝向铲斗实时所在的位置。
本发明实施例1提供一种照明控制方法,以用于对挖掘机的铲斗进行照明,且其具有能够适应较恶劣的工况,且稳定性及可靠性较高的特点。该照明控制方法能够应用于挖掘机等具有铲斗的工程机械上。
由于挖掘机采用了本发明实施例提供的照明控制系统,所以该挖掘机也具有能够适应较恶劣的工况,且稳定性及可靠性较高的特点。
本实施例中,照明位置为实时铲斗图像的视野正中心位置,在实时铲斗图像中的铲斗部分偏离实时铲斗图像的正中位置时,如铲斗部分偏向实时铲斗图像的底部时,依据铲斗偏移数据调整照明的照射方向下移,以使照射位置偏向铲斗所在的位置运动,或者说使得铲斗的部分移到实时铲斗图像的正中位置,进而使得照明位置与实际铲斗的位置重合,以保证对铲斗较好的照明。
请参阅图2、图3及图4,图2为本发明实施例提供的铲斗30部分位于实时铲斗图像正中时的实时铲斗图像。图3为本发明实施例提供采集的铲斗30部分位于实时铲斗图像下方时的实时铲斗图像。图4为本发明实施例采集的铲斗30部分位于实时铲斗图像上方时的实时铲斗图像。
在一实施例中,预设铲斗数据包括预设铲斗图像,预设铲斗图像为上一时刻的实时铲斗图像,如图5所示,生成铲斗偏移数据的步骤具体包括如下步骤包括S101~S103。
S101、识别对比铲斗图像中识别标记15所在的第一部分,并记录第一部分的位置为第一位置。
S102、识别实时铲斗图像中识别标记15所在的第二部分,并记录该第二部分的位置为第二位置。
S103、对比第一位置以及第二位置,以生成铲斗30偏移数据。
换言之,本方案依据识别标记15在上一时刻的实时铲斗图像中的位置,以及识别标记15在当前的实时铲斗图像中的位置,以两次图像中识别标记 15位置差异为铲斗30的偏移数据,以确定铲斗30相对位置偏移,以便于依据铲斗30的偏移数据以控制照明位置偏向实际铲斗30所在的位置。
例如,识别标记15位于当前的实时铲斗图像下方时(如图3所示),此时,可通过识别图2中识别标记15所在的部分,并记录该部分的位置为第一位置;识别图3中识别标记15所在的部分,并记录该部分的位置为第二位置;对比第二位置和第一位置,从而得到在图2及图3所分别对应的两个时刻中识别标记15的位置变化,以生成铲斗30的偏移数据,再依据铲斗30的偏移数据调整照明位置,以使得照明位置靠近实际铲斗30所在的位置,或使得照明位置与实际铲斗30所在的位置重合。
需要说明的是,在本实施例中识别标记15为实时铲斗图像中的铲斗部分,且位于实时铲斗图像中正中的位置,而在其他实施例中,识别标记15 也可为实时铲斗图像中斗杆40上的标记,本实施例对其不做限制。
如图4所示,在出现识别标记15位于当前的实时铲斗图像上方时,此时,可通过识别图2中铲斗30下方的铲齿标记所在的部分,并记录该部分的位置为第一位置;识别图4中铲斗下方的铲齿标记所在的部分,并记录该部分的位置为第二位置;对比第一位置和第二位置,从而得到在图2及图4所分别对应的两个时刻中标记13的位置变化,以生成铲斗偏移数据,再依据铲斗偏移数据调整照明位置,以使得照明位置靠近实际铲斗30所在的位置,或使得照明位置与实际铲斗30所在的位置重合。需要说明是,实时铲斗30的第二位置及对比铲斗30的第一位置也可为在与两者对应的时刻下铲斗30实际所在的位置,并不需要设置识别标记。
此外,在一实施例中,预设铲斗数据包括识别标记15,该识别标记15 可为表征斗杆40上的标记的图像或表征铲斗30的图像,其可如图3所示的图像。识别实时铲斗图像中识别标记15所在的第二部分,并记录第二部分的位置为实时铲斗30的第二位置的动作可包括:识别实时铲斗图像中与识别标记15匹配的第一图像部分,并记录该部分的位置为实时铲斗30的第二位置。
在本实施例中,通过模糊匹配算法识别采集到的实时铲斗图像中与预设铲斗数据中的识别标记15匹配的部分,从而确定识别标记15在实时铲斗图像中的位置。当然,在其他实施例中,也可通过其他图像识别方法识别实时铲斗图像中的识别标记15部分。此外,对比铲斗图像中识别标记15 部分也可采用上述的模糊匹配算法识别。
在一实施例中,预设铲斗数据中也可包括预设铲斗位置和识别标记,识别标记为表征铲斗的图像或表征斗杆上的标记的图像。可通过识别实时铲斗图像中与识别标记15匹配的第一图像部分,并记录第一图像部分为实时铲斗图像中的第二位置,并记录为实时铲斗位置;并对比实时铲斗30的第二位置和预设铲斗位置,并生成铲斗30的偏移数据。例如,依据预设铲斗位置作为铲斗30的初始位置,以通过直接对比预设铲斗位置和实时铲斗30的第二位置来得到铲斗偏移数据。进一步的,预设铲斗位置为与前一时刻的铲斗图像所对应的实时铲斗图像部分的位置。
在一实施例中,预设铲斗数据也包括多张预设铲斗图像和多个姿态数据,其中,多张预设铲斗图像分别与多个姿态数据一一对应,多个姿态数据分别表征铲斗30在不同姿态时的图像。照明控制方法还包括:识别多个预设铲斗图像中与实时铲斗图像匹配的预设铲斗图像,并以与相匹配的预设铲斗图像所对应的姿态数据为铲斗30的实时铲斗姿态,从而得到铲斗30 的实时铲斗姿态,以为使用者提供铲斗30的姿态信息。
进一步,预设铲斗数据还可包括多个姿态偏移数据,多个姿态偏移数据与多个姿态数据一一对应。照明控制方法还包括:依据实时铲斗姿态对应的姿态数据,确定其对应的姿态偏移数据,并调整照明位置。本发明依据实时铲斗姿态对应的姿态数据对应的姿态偏移数据调整照明位置。例如,在铲斗30进行刮平动作时,照明位置对准在铲斗30的铲齿可提供更好的照明,本发明可在判定铲斗30的姿态为刮平姿态时,依据对应的姿态偏移数据调整照明位置,以使照明位置对准在铲斗30的铲齿,从而实现依据铲斗姿态来进行对应的追踪照明的效果,且本发明通过姿态判断和铲斗位置判断的协同配合,进而大大提高照明的灵活性,显著提高照明效果。
实施例2
如图6所示,本发明实施例2还提供一种照明控制装置,包括:获取模块101、比对模块102以及调整模块103。
获取模块101用以获取实时铲斗的图像。
比对模块102用以对比实时铲斗的图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据。
调整模块103用以当偏移数据大于预设值的时候,根据偏移数据调整照明位置,以使照明位置朝向铲斗实时所在的位置。
在本实施例中还提供了一种照明控制装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例中的照明控制装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/ 或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
实施例3
如图7,本发明实施例3提供一种照明控制系统,包括照明装置11、存储器14、主控制器12及与主控制器12通讯连接的图像采集器13。
存储器14和处理器12之间互相通信连接,存储器14中存储有计算机指令,处理器14通过执行计算机指令,从而实施例1的照明控制方法。
本发明实施例3提供的照明系统10的工作原理是:主控制器12能够依据存储的预设铲斗30数据及实时铲斗30图像生成铲斗30的偏移数据,并能够依据铲斗30的偏移数据控制照明装置11,从而带动照明装置11运动,调整照明的照射方向,以使照射位置偏向铲斗30所在的位置运动。进而实现灯光追随铲斗30运动的效果,且通过预设铲斗30数据及采集的图像来确定铲斗30偏移数据,其确定铲斗30偏移数据的方式不易受到恶劣工况的影响,不易损坏,可靠性和稳定性较高。
实施例4
本发明实施例4还提供一种电子设备,具有上述图8所示的照明控制装置。
请参阅图8,图8是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图,该电子设备可以包括:至少一个处理器51,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器),至少一个通信接口53,存储器54,至少一个通信总线 52。其中,通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口53可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速RAM存储器 (RandomAccess Memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non-volatilememory),例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51 可以结合图6所描述的装置,存储器54中存储应用程序,且处理器51调用存储器54中存储的程序代码,以用于执行照明控制方法任一方法步骤。
其中,通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,简称EISA)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图8中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器54可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文:random-access memory,缩写:RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard diskdrive,缩写:HDD)或固态硬盘(英文:solid-state drive,缩写:SSD);存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中,处理器51可以是中央处理器(英文:central processing unit,缩写:CPU),网络处理器(英文:network processor,缩写:NP)或者CPU 和NP的组合。
其中,处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:CPLD),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmable gate array,缩写:FPGA),通用阵列逻辑(英文:generic arraylogic,缩写: GAL)或其任意组合。
可选地,存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令,实现如本发明所示的照明控制方法。
本发明实施例4还提供了一种非暂态计算机存储介质,计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的照明控制方法。其中,存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive,缩写:HDD) 或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,在不冲突的情况下,上述的实施例中的特征可以相互组合,本发明也可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。并且,应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种照明控制方法,应用于对挖掘机的铲斗进行照明,其特征在于,所述照明控制方法包括:
获取实时铲斗图像;
对比所述实时铲斗图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据;以及
当所述偏移数据大于预设值的时候,根据所述偏移数据调整照明位置,以使所述照明位置朝向所述铲斗实时所在的位置。
2.根据权利要求1所述的照明控制方法,其特征在于,所述预设铲斗数据包括预设铲斗图像,所述预设铲斗图像为上一时刻的所述实时铲斗图像;
则所述生成铲斗偏移数据的步骤具体包括如下步骤:
识别所述预设铲斗图像中识别标记所在的第一部分,并记录所述第一部分的位置为第一位置;
识别所述实时铲斗图像中所述识别标记所在的第二部分,并记录所述第二部分的位置为第二位置;以及
对比所述第一位置和所述第二位置,以生成所述铲斗的偏移数据。
3.根据权利要求2所述的照明控制方法,其特征在于,所述预设铲斗数据还包括所述识别标记;所述识别标记为表征所述铲斗的图像或表征斗杆上的标记的图像;所述识别所述实时铲斗图像中所述识别标记所在的第二部分,并记录所述第二部分的位置为第二位置的步骤包括:
识别所述实时铲斗图像中与所述识别标记匹配的第一图像部分,并记录所述第一图像部分的位置为所述第二位置。
4.根据权利要求1所述的照明控制方法,其特征在于,所述预设铲斗数据包括预设铲斗位置和识别标记,所述识别标记为表征所述铲斗的图像或表征斗杆上的标记的图像;
所述生成铲斗偏移数据的步骤包括:
识别所述实时铲斗图像中与所述识别标记匹配的第一图像部分,并记录所述第一图像部分的位置为第二位置;
对比所述第二位置和所述预设铲斗位置,并生成所述偏移数据。
5.根据权利要求4所述的照明控制方法,其特征在于,所述预设铲斗位置为与前一时刻的铲斗图像所对应的所述实时铲斗图像部分的位置。
6.根据权利要求1所述的照明控制方法,其特征在于,所述预设铲斗数据包括多张预设铲斗图像和多个姿态数据,多张所述预设铲斗图像分别与多个姿态数据一一对应,多个所述姿态数据分别表征铲斗在不同姿态时的图像;
所述照明控制方法还包括:
识别多个所述预设铲斗图像中与所述实时铲斗图像相匹配的预设铲斗图像,并以与所述相匹配的预设铲斗图像所对应的所述姿态数据为所述铲斗的实时铲斗姿态。
7.根据权利要求6所述的照明控制方法,其特征在于,所述预设铲斗数据还包括多个姿态偏移数据,多个姿态偏移数据与多个所述姿态数据一一对应;
所述照明控制方法还包括:
依据所述实时铲斗姿态对应的所述姿态数据,确定其对应的所述姿态偏移数据,并调整所述照明位置。
8.一种照明控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用以获取实时铲斗的图像;
比对模块,用以对比所述实时铲斗的图像和预设铲斗数据,并生成铲斗的偏移数据;以及
调整模块,用以当所述偏移数据大于预设值的时候,根据所述偏移数据调整照明位置,以使所述照明位置朝向所述铲斗实时所在的位置。
9.一种照明控制系统,其特征在于,包括照明装置、存储器、主控制器及与所述主控制器通讯连接的图像采集器;所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1-7中任一项所述的照明控制方法。
10.一种挖掘机,其特征在于,包括如权利要求9中任意一项所述的照明控制系统。
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