[发明专利]一种挖掘机倾角测量倾角修正方法、装置和倾角测量仪

权利要求书

1.一种挖掘机倾角测量修正方法，其特征是，包括：

实时获取倾角测量数据，所述倾角测量数据包括挖掘机车体上至少两个不同位置的倾角测量数据；

将获取到的数据作为预先训练的倾角修正模型的输入，得到倾角修正模型的输出；

根据倾角修正模型的输出确定挖掘机实际倾角；

其中，所述预先训练的倾角修正模型采用神经网络，其训练样本为实际倾角已知的所述两个不同位置的多组倾角测量数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述倾角测量数据包括安装于车体上的倾角传感器测得的俯仰角、横滚角和横摆角。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是，挖掘机车体上，车身和动臂上分别安装倾角传感器；所述倾角测量数据为两个倾角传感器分别测得的俯仰角、横滚角和横摆角。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征是，所述预先训练的倾角修正模型采用三层BP神经网络，输入层设置6个神经元，分别用于输入两个倾角传感器测得的俯仰角、横滚角和横摆角数据，隐藏层设置10个神经元，输出层设置一个神经元，传递函数采用logsig函数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述倾角修正模型的训练包括：

获取挖掘机车身处于多个不同倾斜位置时，安装于所述至少两个不同位置的倾角传感器的倾角测量数据；

对所述多个不同倾斜位置的挖掘机分别进行实际测量，得到实际倾角数据；

将对应各倾斜位置的实际倾角数据作为样本标签，基于对应的倾角测量数据，得到模型训练样本；

利用训练样本对三层BP神经网络进行训练，直至倾角修正模型满足设定训练步数或满足设定目标误差，停止训练，得到最终倾角修正模型。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征是，所述设定训练步数为2000步，设定目标误差为0.0001。

7.一种挖掘机倾角测量修正装置，其特征是，包括：

测量数据获取模块，被配置用于实时获取倾角测量数据，所述倾角测量数据包括挖掘机车体上至少两个不同位置的倾角测量数据；

倾角修正模块，被配置用于将获取到的数据作为预先训练的倾角修正模型的输入，得到倾角修正模型的输出；

以及实际倾角确定模块，被配置用于根据倾角修正模型的输出确定挖掘机实际倾角；

其中，所述预先训练的倾角修正模型采用神经网络，其训练样本为实际倾角已知的所述两个不同位置的多组倾角测量数据。

8.一种权利要求1-7任一项方法中用于测量挖掘机实际倾角的倾角测量仪，其特征是，包括对准杆、滑动箱、拉线位移传感器和数据采集器；

滑动箱滑动安装于对准杆上，拉线位移传感器安装于滑动箱中，拉线位移传感器的拉线自由端延伸至滑动箱外，且拉线自由端上设有连接件，拉线位移传感器的信号输出端连接数据采集器。

9.根据权利要求8所述的倾角测量仪，其特征是，倾角测量仪还包括万向水平仪，万向水平仪安装于滑动箱上表面；

所述拉线自由端的连接件为吸盘。

10.一种权利要求8-9任一项所述倾角测量仪的倾角测量方法，其特征是，包括：

在挖掘机车身上选择两个不同位置的参考点A和B；

将倾角测量仪拉线自由端的连接件固定于参考点A对应的挖掘机车体位置，利用拉线位移传感器测量参考点A与B之间的距离L_AB，记录至数据采集器；

将对准杆垂直于水平方向固定于参考点B对应的地面上，移动滑动箱至与参考点A等高的参考点C，将拉线位移传感器此时的拉线长度L_AC，记录至数据采集器；

数据采集器计算挖掘机实际倾角α并输出，计算公式为：