CN115961667A - 挖掘机控制方法、控制器、控制系统、挖掘机和存储介质 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种挖掘机控制方法、控制器、控制系统、挖掘机和存储介质，涉及工程机械控制技术领域。该方法通过配置传感器实时监测车辆作业状态，通过控制器控制挖掘机的各个部件按照顺序协调动作，取代原来驾驶员反复操作手柄动作，提高了设备自动化程度，进而提高了工作效率。另一方面，通过挖掘机自动上板车，还能够减少设备倾翻损坏和造成人员伤亡的概率，提高了挖掘机上板车的安全性。

Description

挖掘机控制方法、控制器、控制系统、挖掘机和存储介质

技术领域

本公开涉及工程机械控制技术领域，尤其涉及一种挖掘机控制方法、控制器、控制系统、挖掘机和存储介质。

背景技术

在挖掘机发货或转场时，需要将挖掘机开至板车上，相关技术中，采用人操作挖掘机的方式上下板车。驾驶员坐在驾驶室内，操作左、右控制手柄及脚踏板，使车辆动臂上升和下落、斗杆内收和外摆及车辆的行驶。根据驾驶员自身的经验及操作熟练程度，反复调整各操作手柄，慢慢的将挖掘机开至板车上。

在挖掘机上下板车过程中，需要动臂、斗杆、行走三个动作同时进行，就导致操作人员控制挖掘机上下板车过程控制难度非常大。如果操作动作不协调，会造成铲斗推铲路面和板车，损坏车辆和路面，也会造成上下板车时候不稳，造成车辆损坏和人员伤亡的事故。为了保证控制准确性，经常需要反复调整，影响工作效率。

发明内容

本公开要解决的一个技术问题是，提供一种挖掘机控制方法、控制器、控制系统、挖掘机和存储介质，能够提高挖掘机上车作业的效率。

根据本公开一方面，提出一种挖掘机控制方法，包括：响应于挖掘机处于自动上板车模式，控制挖掘机的工作装置运动至第一姿态；根据检测设备检测的第一数据，判断工作装置是否运动至第一姿态，若是，则控制挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度；根据检测设备检测的第二数据，判断底盘的前端是否倾斜到第一预设角度，若是，则控制挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且底盘运行第一目标距离；根据检测设备检测的第三数据，判断斗杆是否收缩至第二预设角度且底盘是否运行第一目标距离，若是，则控制工作装置返回至第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，控制工作装置运动至第二姿态；根据检测设备检测的第四数据，判断工作装置是否运动至第二姿态，若是，则控制底盘的后端离地直至第四预设角度；根据检测设备检测的第五数据，判断底盘的后端是否离地至第四预设角度，若是，则控制斗杆外摆至第五预设角度且底盘运行第二目标距离；以及根据检测设备检测的第六数据，判断斗杆是否外摆至第五预设角度且底盘是否运行第二目标距离，若是，则控制工作装置运动至第三姿态。

在一些实施例中，工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，检测设备包括角度传感器、倾角传感器和转速传感器中的至少一种。

在一些实施例中，控制挖掘机的工作装置运动至第一姿态包括：分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第一调节指令，以使动臂与转台之间的夹角达到第一预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第二预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第三预设值。

在一些实施例中，第二预设值为85°至115°，第三预设值为75°至105°。

在一些实施例中，控制挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度包括：向动臂的油缸控制阀发送第一油缸收缩指令，以控制动臂下降，使得底盘的前端离地，并使得底盘与水平面的夹角到达第一预设角度。

在一些实施例中，控制挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且底盘运行第一目标距离包括：向斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸伸长信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使斗杆与动臂的夹角达到第二预设角度，且底盘运行第一目标距离。

在一些实施例中，控制工作装置运动至第二姿态包括：分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第二调节指令，以使动臂与转台之间的夹角达到第四预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第五预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第六预设值。

在一些实施例中，第五预设值为75°到105°，第六预设值为75°到105°。

在一些实施例中，控制底盘的后端离地直至第四预设角度包括：向动臂的油缸控制阀发送第二油缸收缩指令，以控制动臂下降，使得底盘的后端离地，并使得底盘与水平面的夹角为0。

在一些实施例中，控制斗杆外摆至第五预设角度且底盘运行第二目标距离包括：向斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸缩短信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使斗杆与动臂的夹角达到第五预设角度，且底盘运行第二目标距离。

在一些实施例中，控制工作装置运动至第三姿态包括：分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第三调节指令，以使铲斗和斗杆的油缸全部伸出，动臂下降使得铲斗连杆与板车板面贴合。

在一些实施例中，通过角度传感器检测动臂与转台之间的夹角、斗杆与动臂之间的夹角，铲斗和斗杆之间的夹角。

在一些实施例中，根据倾角传感器检测的转台与水平面的夹角，确定底盘与水平面的夹角。

在一些实施例中，通过角度传感器检测斗杆与动臂之间的夹角，确定斗杆与动臂的夹角达到对应预设角度；根据转速传感器检测的转速信息，确定底盘的运行距离。

根据本公开的另一方面，还提出一种挖掘机控制器，包括：模式确定模块，被配置为确定挖掘机是否处于自动上板车模式；数据采集模块，被配置为接收检测设备检测的数据；控制模块，被配置为判断工作装置是否运动至第一姿态，若是，则控制挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度；判断底盘的前端是否倾斜到第一预设角度，若是，则控制挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且底盘运行第一目标距离；判断斗杆是否收缩至第二预设角度且底盘是否运行第一目标距离，若是，则控制工作装置返回至第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，控制工作装置运动至第二姿态；判断工作装置是否运动至第二姿态，若是，则控制底盘的后端离地直至第四预设角度；判断底盘的后端是否离地至第四预设角度，若是，则控制斗杆外摆至第五预设角度且底盘运行第二目标距离；以及判断斗杆是否外摆至第五预设角度且底盘是否运行第二目标距离，若是，则控制工作装置运动至第三姿态。

根据本公开的另一方面，还提出一种挖掘机控制器，包括：存储器；以及耦接至存储器的处理器，处理器被配置为基于存储在存储器的指令执行如上述的挖掘机控制方法。

根据本公开的另一方面，还提出一种挖掘机控制系统，包括：上述的挖掘机控制器；检测设备；模式开关；以及多个液压控制阀。

根据本公开的另一方面，还提出一种挖掘机，包括：上述的挖掘机控制系统。

根据本公开的另一方面，还提出一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如上述的挖掘机控制方法。

本公开的实施例中，通过控制器控制挖掘机的各个部件按照顺序协调动作，能够实现挖掘机自动驾驶上板车的功能，由于通过配置传感器实时监测车辆作业状态，取代原来驾驶员反复操作手柄动作，提高了设备自动化程度，进而提高了工作效率。另一方面，通过挖掘机自动上板车，还能够减少设备倾翻损坏和造成人员伤亡的概率，提高了挖掘机上板车的安全性。

通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1为本公开的挖掘机控制方法的一些实施例的流程示意图；

图2为本公开的挖掘机控制方法的另一些实施例的流程示意图；

图3A为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图3B为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图3C为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图3D为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图3E为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图3F为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图3G为本公开的挖掘机上板车姿态示意图；

图4为本公开的挖掘机控制器的一些实施例的结构示意图；

图5为本公开的挖掘机控制器的另一些实施例的结构示意图；

图6为本公开的挖掘机控制系统的一些实施例的结构示意图；以及

图7为本公开的挖掘机控制系统的另一些实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

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讨论。

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

相关技术中，通过人操作挖掘机，可以实现上下板车，但是操作复杂，控制难度大，影响工作效率，并且存在安全风险。上下板车的操作对驾驶员的技术要求非常高，强依赖性于人主观性，增加了驾驶员的心理负担，并且自动化程度较低，降低了设备的利用效率。

图1为本公开的挖掘机控制方法的一些实施例的流程示意图，该实施例由挖掘机控制器执行。

在步骤110，响应于挖掘机处于自动上板车模式，控制挖掘机的工作装置运动至第一姿态。

在一些实施例中，工作装置包括动臂、斗杆和铲斗。

在一些实施例中，通过开关模块选择和激活自动上板车命令。

在一些实施例中，控制器分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第一调节指令，以使动臂与转台之间的夹角达到第一预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第二预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第三预设值。第二预设值为85°至115°，第三预设值为75°至105°。第一预设值根据动臂长度l1、斗杆长度l2、铲斗长度l3、挖掘机链轮中心距L、驱动轮轴心距板车后边缘距离s、板车上平面高度h、动臂根部铰点高度h0、动臂根部铰点距底盘驱动轮轴心水平距离L0确定。

在步骤120，根据检测设备检测的第一数据，判断工作装置是否运动至第一姿态，若是，则控制挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度。

在一些实施例中，通过角度传感器检测动臂与转台之间的夹角、斗杆与动臂之间的夹角，铲斗和斗杆之间的夹角。若动臂与转台之间的夹角达到第一预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第二预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第三预设值，则确定该工作装置运动至第一姿态。此时，控制器向动臂的油缸控制阀发送第一油缸收缩指令，以控制动臂下降，使得底盘的前端离地，并使得底盘与水平面的夹角到达第一预设角度。

在步骤130，根据检测设备检测的第二数据，判断底盘的前端是否倾斜到第一预设角度，若是，则控制挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且底盘运行第一目标距离。

在一些实施例中，控制器根据倾角传感器检测的转台与水平面的夹角，确定底盘与水平面的夹角。若底盘与水平面的夹角达到第一预设角度，则控制器向斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸伸长信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使斗杆与动臂的夹角达到第二预设角度，且底盘运行第一目标距离。

在步骤140，根据检测设备检测的第三数据，判断斗杆是否收缩至第二预设角度且底盘是否运行第一目标距离，若是，则控制工作装置返回至第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，控制工作装置运动至第二姿态。

在一些实施例中，通过角度传感器检测斗杆与动臂之间的夹角，从而确定斗杆是否收缩到第二预设角度。然后根据转速传感器检测的转速信息，确定底盘的运行距离。若斗杆收缩至第二预设角度且底盘运行第一目标距离，则控制器控制工作装置返回至第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，例如，旋转180°后，分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第二调节指令，以使动臂与转台之间的夹角达到第四预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第五预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第六预设值。

第五预设值为75°到105°，第六预设值为75°到105°。第四预设值根据动臂长度l1、斗杆长度l2、铲斗长度l3、挖掘机链轮中心距L、驱动轮轴心距板车后边缘距离s、板车上平面高度h、动臂根部铰点高度h0、动臂根部铰点距底盘驱动轮轴心水平距离L0确定。

在步骤150，根据检测设备检测的第四数据，判断工作装置是否运动至第二姿态，若是，则控制底盘的后端离地直至第四预设角度。

在一些实施例中，通过角度传感器检测动臂与转台之间的夹角、斗杆与动臂之间的夹角，铲斗和斗杆之间的夹角。若动臂与转台之间的夹角达到第四预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第五预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第六预设值，则说明工作装置运动至第二姿态。此时，控制器向动臂的油缸控制阀发送第二油缸收缩指令，以控制动臂下降，使得底盘的后端离地，并使得底盘与水平面的夹角为0。

在步骤160，根据检测设备检测的第五数据，判断底盘的后端是否离地直第四预设角度，若是，则控制斗杆外摆至第五预设角度且底盘运行第二目标距离。

在一些实施例中，根据倾角传感器检测的转台与水平面的夹角，确定底盘与水平面的夹角，若倾角传感器检测的角度为0，则说明底盘的后端离地至第四预设角度。此时，控制器向斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸缩短信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使斗杆与动臂的夹角达到第五预设角度，且底盘运行第二目标距离。

在步骤170，根据检测设备检测的第六数据，判断斗杆是否外摆至第五预设角度且底盘是否运行第二目标距离，若是，则控制工作装置运动至第三姿态。

在一些实施例中，通过角度传感器检测斗杆与动臂之间的夹角，判断斗杆与动臂之间的夹角是否达到第五预设角度，根据转速传感器检测的转速信息，确定底盘的运行距离。在斗杆外摆至第五预设角度且底盘运行第二目标距离后，分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第三调节指令，以使铲斗和斗杆的油缸全部伸出，动臂下降使得铲斗连杆与板车板面贴合。

在上述实施例中，通过控制器控制挖掘机的各个部件按照顺序协调动作，能够实现挖掘机自动驾驶上板车的功能，由于通过配置传感器实时监测车辆作业状态，取代原来驾驶员反复操作手柄动作，提高了设备自动化程度，进而提高了工作效率。另一方面，通过挖掘机自动上板车，还能够减少设备倾翻损坏和造成人员伤亡的概率，提高了挖掘机上板车的安全性。

图2为本公开的挖掘机控制方法的另一些实施例的流程示意图。

在步骤211，启动自动上板车模式开关，激活自动上板车命令。

在步骤212，控制器接收模式开关发送的指令。

在步骤213，按照预定程序调节动臂、斗杆、铲斗油缸液压回路控制阀开口，使各油缸伸缩，工作装置顺序动作。

例如，使动臂与转台、斗杆与动臂、铲斗与斗杆之间的夹角分别到达预设角度。

在步骤214，判断动臂与转台、斗杆与动臂、铲斗与斗杆之间的夹角是否分别到达预设角度，若是，则执行步骤221，否则，继续执行步骤213。

角度传感器实时监测各夹角大小，并反馈给控制器，控制器将接收到的角度信息与预设角度进行比较，若实际角度信息与预设角度不一致，控制器输出控制信号来继续调整动臂、斗杆、铲斗动作，直到两组角度相同。各夹角达到预设角度即认为挖掘机运动到第一姿态。

在一些实施例中，如图3A所示，铲斗与斗杆之间的夹角γ，为铲斗油缸发挥出最大的能力，优选γ＝90°。斗杆与动臂之间的夹角β，考虑到斗杆运动中斗杆油缸受力，优选β＝100°。动臂与转台之间的夹角α可由几何关系计算得出。其中动臂长度l1、斗杆长度l2、铲斗长度l3、挖掘机链轮中心距L、驱动轮轴心距板车后边缘距离s、板车上平面高度h、动臂根部铰点高度h0、动臂根部铰点距底盘驱动轮轴心水平距离L0均为已知量。

在步骤221，调节动臂油缸控制阀开口，使油缸收缩，动臂下降，车辆前端离地。其中，以铲斗和底盘后端部为支点。

挖掘机在工作装置支撑力的作用下，以底盘后端引导轮接地点为第一支点，抬升底盘前端。底盘与地面形成夹角，且逐渐增大。

在步骤222，判断底盘与水平面夹角是否达到预设值，若是，则执行步骤223和步骤225，否则，执行步骤221。

如图3B所示，通过倾角传感器检测底盘与水平面之间的夹角，并反馈至控制器，控制器将接收到的角度信息与目标倾角值θ进行比较，若实际角度值与目标值不一致，控制器输出控制信号来继续调整动臂动作，直到两角度相同。若实际倾角小于目标倾角，则控制器输出负向调整信号控制动臂油缸收缩；若实际倾角大于目标倾角，则控制器输出负向调整信号控制动臂油缸伸长。当底盘倾角达到目标值后，控制器同时输出行走马达旋转信号和斗杆油缸伸长信号，使车辆前进行驶和斗杆内收动作。

在步骤223，调节斗杆油缸控制阀开口，使油缸伸长，斗杆内收，直至斗杆与动臂夹角达到预设值，后续执行步骤224。

在步骤224，判断斗杆与动臂夹角是否达到预设值，若是，则执行步骤231，否则，继续执行步骤223。

通过倾角传感器能够检测斗杆与动臂之间的夹角。

在步骤225，调节行走马达控制阀开口，行走马达转动从而带动底盘向前行驶距离达到计算值，直至履带与板车车架接触。

在步骤226，判断行走距离是否达到相应值，若是，则执行步骤231，否则，继续执行步骤225。

底盘目标倾角θ、底盘行走目标距离s1、斗杆与动臂目标夹角β1由几何关系计算得出。

如图3C所示，在一些实施例中，优选履带底盘与板车后车架接触点(第二支点)到履带前接地面的距离L1为履带链轮中心距离L的1/3。

在步骤231，控制器控制工作装置运动到第一姿态，控制回传马达旋转带动上车回转180°，控制挖掘机工作装置运动到第二姿态。

挖掘机以第一支点和第二支点支撑整机重量后，提升动臂，外摆斗杆，返回第一姿态。如图3D所示，控制回转马达旋转，使上车缓慢回转180°。按照预定程序调节动臂、斗杆、铲斗油缸液压回路控制阀开口，使各油缸伸缩，工作装置顺序动作，使动臂与转台、斗杆与动臂、铲斗与斗杆之间的夹角到达预设角度。预设角度为铲斗油缸发挥出最大的能力，铲斗与斗杆之间的夹角＝90°，考虑到斗杆运动中斗杆油缸受力，斗杆与动臂之间的夹角优选90°，动臂与转台之间的夹角计算得出。

在步骤232，判断动臂与转台、斗杆与动臂、铲斗与斗杆之间的夹角是否分别到达预设角度，若是，则执行步骤241，否则，继续执行步骤231。

在一些实施例中，通过转角传感器实时检测动臂与转台、斗杆与动臂、铲斗与斗杆之间的夹角，并反馈给控制器，控制器将接收到的角度信息与预设角度进行比较，若实际角度信息与预设角度不一致，控制器输出控制信号来继续调整动臂、斗杆、铲斗动作，直到两组角度相同。各夹角达到预设角度即认为挖掘机运动到第二姿态。

在步骤241，调节动臂油缸控制阀开口，使油缸收缩，动臂下降，使整车离地。其中，铲斗和底盘前端部为支点。

在步骤242，判断底盘与水平面夹角是否达到0°，若是，则执行步骤243和步骤245，否则，继续执行步骤241。

如图3E所示，底盘与水平面夹角是否达到0°，则说明挖掘机处于水平状态，可以行走，挖掘机完全压实在板车车架平面上。

在步骤243，调节斗杆油缸控制阀开口，使油缸收缩，斗杆外摆，直至斗杆与动臂夹角达到预设值，后续执行步骤244。

在步骤244，判断斗杆与动臂夹角是否达到预设值，若是，则执行步骤243，否则，继续执行步骤250。

通过倾角传感器能够检测斗杆与动臂之间的夹角。

在步骤245，调节行走马达控制阀开口，行走马达转动从而带动底盘向前行驶，如图3F所示，直至履带底盘完全压实在车架上。

在步骤246，判断行走距离是否达到相应值，若是，则执行步骤245，否则，继续执行步骤250。

在步骤250，控制工作装置运动到第三姿态，退出控制程序，其中，如图3G所示，铲斗油缸全伸，斗杆油缸全伸，下降动臂，直至达到第三预设值，使铲斗连杆着地。

在上述实施例中，先选择自动上板车工作模式，当控制器检测到自动上板车模式启动后，控制挖掘机工作装置运动到第一姿态；然后控制动臂下降，使底盘前端离地直至倾斜到预设角度，内收斗杆同时控制车辆向前行驶，直至履带与板车车架接触；工作装置返回第一姿态后回转180°，再控制挖掘机工作装置运动到第二姿态；然后控制动臂下降，使底盘后端离地直至水平，控制车辆向前行驶的同时外摆斗杆，直至履带底盘完全压在车架上；最后车辆调整到第三姿态，结束此工作模式。通过车载控制器控制车辆自动上板车，解决了人工进行挖掘机上下板车的过程难以控制，进而不能保证工作准确率、工作效率及工作安全性的问题。

图4为本公开的挖掘机控制器的一些实施例的结构示意图，该控制器包括模式确定模块410、数据采集模块420和控制模块430。

模式确定模块410被配置为确定挖掘机是否处于自动上板车模式。

在一些实施例中，通过开关模块选择和激活自动上板车命令。

数据采集模块420被配置为接收检测设备检测的数据。

在一些实施例中，角度传感器、倾角传感器和转速传感器。角度传感器用于检测动臂与转台夹角、斗杆与动臂夹角、铲斗与斗杆夹角，并将测量数据传递给控制器；倾角传感器用于检测转台与水平面夹角，并将测量数据传递给控制器；转速传感器用于检测行走马达、回转马达的转速，并将测量数据传递给控制器。

控制模块430被配置为判断工作装置是否运动至第一姿态，若是，则控制挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度；判断底盘的前端是否倾斜到第一预设角度，若是，则控制挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且底盘运行第一目标距离；判断斗杆是否收缩至第二预设角度且底盘是否运行第一目标距离，若是，则控制工作装置返回至第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，控制工作装置运动至第二姿态；判断工作装置是否运动至第二姿态，若是，则控制底盘的后端离地直至第四预设角度；判断底盘的后端是否离地至第四预设角度，若是，则控制斗杆外摆至第五预设角度且底盘运行第二目标距离；以及判断斗杆是否外摆至第五预设角度且底盘是否运行第二目标距离，若是，则控制工作装置运动至第三姿态。

在一些实施例中，工作装置包括动臂、斗杆和铲斗。

在一些实施例中，控制模块430分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第一调节指令，以使动臂与转台之间的夹角达到第一预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第二预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第三预设值。

在一些实施例中，控制模块430向动臂的油缸控制阀发送第一油缸收缩指令，以控制动臂下降，使得底盘的前端离地，并使得底盘与水平面的夹角到达第一预设角度。

在一些实施例中，控制模块430向斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸伸长信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使斗杆与动臂的夹角达到第二预设角度，且底盘运行第一目标距离。

在一些实施例中，控制模块430分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第二调节指令，以使动臂与转台之间的夹角达到第四预设值、斗杆与动臂之间的夹角达到第五预设值，铲斗和斗杆之间的夹角达到第六预设值。

在一些实施例中，控制模块430向动臂的油缸控制阀发送第二油缸收缩指令，以控制动臂下降，使得底盘的后端离地，并使得底盘与水平面的夹角为0。

在一些实施例中，控制模块430向斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸缩短信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使斗杆与动臂的夹角达到第五预设角度，且底盘运行第二目标距离。

在一些实施例中，控制模块430分别向动臂、斗杆和铲斗的油缸控制阀发送第三调节指令，以使铲斗和斗杆的油缸全部伸出，动臂下降使得铲斗连杆与板车板面贴合。

图5为本公开的挖掘机控制器的另一些实施例的结构示意图，该控制器500包括存储器510和处理器520。其中：存储器510可以是磁盘、闪存或其它任何非易失性存储介质。存储器510用于存储上述实施例中的指令。处理器520耦接至存储器510，可以作为一个或多个集成电路来实施，例如微处理器或微控制器。该处理器520用于执行存储器中存储的指令。

在一些实施例中，处理器520通过BUS总线530耦合至存储器510。该控制器500还可以通过存储接口540连接至外部存储装置550以便调用外部数据，还可以通过网络接口560连接至网络或者另外一台计算机系统(未标出)，此处不再进行详细介绍。

在该实施例中，通过存储器存储数据指令，再通过处理器处理上述指令，能够提高工作效率和准确率，降低工作安全风险。

图6为本公开的挖掘机控制系统的一些实施例的结构示意图，该控制系统包括上述的挖掘机控制器610，还包括检测设备620、模式开关630和多个液压控制阀640。

在一些实施例中，如图7所示，检测设备620包括角度传感器、倾角传感器和转速传感器。角度传感器被配置为检测动臂与转台夹角、斗杆与动臂夹角、铲斗与斗杆夹角，并将测量数据传递给控制器610；倾角传感器被配置为检测转台与水平面夹角，并将测量数据传递给控制器610；转速传感器被配置为检测行走马达、回转马达的转速，并将测量数据传递给控制器610。

模式开关630被配置为选择和激活自动上板车命令，并将信号发送至控制器610。

多个液压控制阀640包括动臂油缸控制阀、斗杆油缸控制阀、铲斗油缸控制阀、行走马达控制阀和回转马达控制阀。控制器610接收输入信号并进行分析处理后，输出控制信号到各油缸控制阀和马达控制阀，控制液压系统油路开口方向和大小。动臂油缸控制阀、斗杆油缸控制阀、铲斗油缸控制阀接收并执行控制器610输出的控制信号，控制油路通断和方向变化，使动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸伸缩，实现动臂升降、斗杆内收和外摆和铲斗内收和外摆动作。行走马达控制阀控制行走马达转动，实现车辆的前进和后退行驶；回转马达控制阀控制回转马达转动，实现挖掘机上车左右回转。

在本公开的另一些实施例中，还保护一种挖掘机，该挖掘机包括挖掘机控制系统。

在另一些实施例中，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现上述实施例中的方法的步骤。本领域内的技术人员应明白，本公开的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

至此，已经详细描述了本公开。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (19)

1.一种挖掘机控制方法，包括：

响应于挖掘机处于自动上板车模式，控制所述挖掘机的工作装置运动至第一姿态；

根据检测设备检测的第一数据，判断所述工作装置是否运动至所述第一姿态，若是，则控制所述挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度；

根据所述检测设备检测的第二数据，判断所述底盘的前端是否倾斜到所述第一预设角度，若是，则控制所述挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且所述底盘运行第一目标距离；

根据所述检测设备检测的第三数据，判断所述斗杆是否收缩至第二预设角度且所述底盘是否运行所述第一目标距离，若是，则控制所述工作装置返回至所述第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，控制所述工作装置运动至第二姿态；

根据所述检测设备检测的第四数据，判断所述工作装置是否运动至所述第二姿态，若是，则控制所述底盘的后端离地直至第四预设角度；

根据所述检测设备检测的第五数据，判断所述底盘的后端是否离地至第四预设角度，若是，则控制所述斗杆外摆至第五预设角度且所述底盘运行第二目标距离；以及

根据所述检测设备检测的第六数据，判断所述斗杆是否外摆至第五预设角度且所述底盘是否运行第二目标距离，若是，则控制所述工作装置运动至第三姿态。

2.根据权利要求1所述的挖掘机控制方法，其中，所述工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，所述检测设备包括角度传感器、倾角传感器和转速传感器中的至少一种。

3.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述挖掘机的工作装置运动至第一姿态包括：

分别向所述动臂、所述斗杆和所述铲斗的油缸控制阀发送第一调节指令，以使所述动臂与转台之间的夹角达到第一预设值、所述斗杆与所述动臂之间的夹角达到第二预设值，所述铲斗和所述斗杆之间的夹角达到第三预设值。

4.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，所述第二预设值为85°至115°，所述第三预设值为75°至105°。

5.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度包括：

向所述动臂的油缸控制阀发送第一油缸收缩指令，以控制所述动臂下降，使得所述底盘的前端离地，并使得所述底盘与水平面的夹角到达第一预设角度。

6.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且所述底盘运行第一目标距离包括：

向所述斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸伸长信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使所述斗杆与所述动臂的夹角达到所述第二预设角度，且所述底盘运行第一目标距离。

7.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述工作装置运动至第二姿态包括：

分别向所述动臂、所述斗杆和所述铲斗的油缸控制阀发送第二调节指令，以使所述动臂与转台之间的夹角达到第四预设值、所述斗杆与所述动臂之间的夹角达到第五预设值，所述铲斗和所述斗杆之间的夹角达到第六预设值。

8.根据权利要求7所述的挖掘机控制方法，其中，

所述第五预设值为75°到105°，所述第六预设值为75°到105°。

9.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述底盘的后端离地直至第四预设角度包括：

向所述动臂的油缸控制阀发送第二油缸收缩指令，以控制所述动臂下降，使得所述底盘的后端离地，并使得所述底盘与水平面的夹角为0。

10.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述斗杆外摆至第五预设角度且所述底盘运行第二目标距离包括：

向所述斗杆的油缸控制阀发送斗杆油缸缩短信号以及向行走马达控制阀发送行走马达旋转信号，以使所述斗杆与所述动臂的夹角达到所述第五预设角度，且所述底盘运行第二目标距离。

11.根据权利要求2所述的挖掘机控制方法，其中，控制所述工作装置运动至第三姿态包括：

分别向所述动臂、所述斗杆和所述铲斗的油缸控制阀发送第三调节指令，以使所述铲斗和所述斗杆的油缸全部伸出，所述动臂下降使得铲斗连杆与板车板面贴合。

12.根据权利要求3、7或11所述的挖掘机控制方法，其中，

通过所述角度传感器检测所述动臂与转台之间的夹角、所述斗杆与所述动臂之间的夹角，所述铲斗和所述斗杆之间的夹角。

13.根据权利要求5或9所述的挖掘机控制方法，其中，

根据所述倾角传感器检测的转台与水平面的夹角，确定所述底盘与水平面的夹角。

14.根据权利要求6或10所述的挖掘机控制方法，其中，

通过所述角度传感器检测所述斗杆与所述动臂之间的夹角，确定所述斗杆与所述动臂的夹角达到对应预设角度；

根据所述转速传感器检测的转速信息，确定所述底盘的运行距离。

15.一种挖掘机控制器，包括：

模式确定模块，被配置为确定挖掘机是否处于自动上板车模式；

数据采集模块，被配置为接收检测设备检测的数据；以及

控制模块，被配置为判断所述工作装置是否运动至所述第一姿态，若是，则控制所述挖掘机的底盘前端离地直至倾斜到第一预设角度；判断所述底盘的前端是否倾斜到所述第一预设角度，若是，则控制所述挖掘机的斗杆收缩至第二预设角度且所述底盘运行第一目标距离；判断所述斗杆是否收缩至第二预设角度且所述底盘是否运行所述第一目标距离，若是，则控制所述工作装置返回至所述第一姿态，并控制上车回转第三预设角度后，控制所述工作装置运动至第二姿态；判断所述工作装置是否运动至所述第二姿态，若是，则控制所述底盘的后端离地直至第四预设角度；判断所述底盘的后端是否离地至第四预设角度，若是，则控制所述斗杆外摆至第五预设角度且所述底盘运行第二目标距离；以及判断所述斗杆是否外摆至第五预设角度且所述底盘是否运行第二目标距离，若是，则控制所述工作装置运动至第三姿态。

16.一种挖掘机控制器，包括：

存储器；以及

耦接至所述存储器的处理器，所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令执行如权利要求1至14任一项所述的挖掘机控制方法。

17.一种挖掘机控制系统，包括：

权利要求15或16所述的挖掘机控制器；

检测设备；

模式开关；以及

多个液压控制阀。

18.一种挖掘机，包括：

权利要求17所述的挖掘机控制系统。

19.一种非瞬时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，该指令被处理器执行时实现如权利要求1至14任一项所述的挖掘机控制方法。

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