一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统和控制方法 

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　　1.本发明涉及一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统和控制方法,属于液压挖掘机技术领域。

　　2.在工程机械中，液压传动因具有能容量大、传动平稳、调速能力强等优点而被广泛应用。其中，液压挖掘机尤其广泛应用于基建领域。

　　3.现有的液压挖掘机很大程度上需要依靠人工驾驶和操作，自动化程度不高，无法更好的适用于多种工况。

　　4.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统和控制方法，该控制系统和控制方法能够实现液压挖掘机的自动驾驶和操作，智能化程度高，能够更好的适用于多种工况。

　　5.为了实现上述目的，本发明提供一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统，包括视觉传感器、位移传感器一、位移传感器二、位移传感器三、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、单向阀、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六、回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达、右行走液压马达和整机控制器；

　　6.所述的视觉传感器与整机控制器连接；所述的位移传感器一、位移传感器二和位移传感器三分别设置于斗杆油缸、动臂油缸和铲斗油缸的活塞杆远离油缸固定部的一端；所述的比例变量泵与发动机输出轴连接，比例变量泵的输入端与液压油箱连接，其输出端通过单向阀分别与三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五和三位四通液压阀六的进油口p连接，所述三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五和三位四通液压阀六的液压油输出口a、b口分别与回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达和右行走液压马达两端的油口连接；

　　7.安全阀设置于单向阀和主动补偿负载敏感模块进油口p之间，主动补偿负载敏感模块的回油口t口与液压油箱连接；

　　8.所述的位移传感器一、位移传感器二、位移传感器三、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、单向阀、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六均与整机控制器连接。

　　9.进一步地，所述的三位四通液压阀五、三位四通液压阀六的液压油输出口a、b口均分别通过回转接头与左行走液压马达和右行走液压马达两端的油口连接。

　　10.进一步地，所述的比例变量泵的输入端通过吸油过滤器与液压油箱连接。

　　11.一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：

　　12.步骤一，通过视觉传感器产生的视觉信息传送至控制器，控制器对接收到的视觉信息信号进行处理和分析，产生控制信号，将产生的控制信号依次传递至比例变量泵、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五和三位四通液压阀六，三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六分别控制回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达和/或右行走液压马达进行动作；

　　13.步骤二，整机控制器检测正在执行动作的回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达和/或右行走液压马达的压力和位置，进行工况识别，在控制器中进行数据分析和运算处理，进行工况识别和功率管理，对液压挖掘机进行节能控制。

　　14.本发明通过视觉传感器识别工作意图，整机控制器检测斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸和回转液压马达、左行走液压马达和右行走液压马达的负载工况，通过控制器里面的软件进行数据处理和分析，并将处理结果转换成控制信号控制挖掘机的工作。该智能控制系统及其控制方法解决了液压挖掘机自动驾驶问题，实现了挖掘机的智能驾驶和无人操作，智能化程度高，适用于多种工况。

　　17.图中：1、视觉传感器，2、位移传感器一，3、位移传感器二，4、位移传感器三，5、安全阀，6、液压油箱，7、比例变量泵，8、发动机，9、单向阀，10、三位四通液压阀一，11、三位四通液压阀二，12、三位四通液压阀三，13、三位四通液压阀四，14、三位四通液压阀五，15、三位四通液压阀六，16、回转液压马达，17、斗杆油缸，18、动臂油缸，19、铲斗油缸，20、左行走液压马达，21、右行走液压马达，22、整机控制器，23、回转接头，24、吸油过滤器。

　　19.如图1和图2所示，一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统，包括视觉传感器1、位移传感器一2、位移传感器二3、位移传感器三4、安全阀5、液压油箱6、比例变量泵7、发动机8、单向阀9、三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15、回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20、右行走液压马达21和整机控制器22；

　　20.所述的视觉传感器1与整机控制器22连接；所述的位移传感器一2、位移传感器二3和位移传感器三4分别设置于斗杆油缸17、动臂油缸18和铲斗油缸19的活塞杆远离油缸固定部的一端；所述的比例变量泵7与发动机8输出轴连接，比例变量泵7的输入端与液压油箱6连接，其输出端通过单向阀9分别与三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14和三位四通液压阀六15的进油口p连接，所述三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14和三位四通液压阀六15的液压油输出口a、b口分别与回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20和右行走液压马达

　　21.安全阀5设置于单向阀9和主动补偿负载敏感模块进油口p之间，主动补偿负载敏感模块的回油口t口与液压油箱6连接；

　　22.所述的位移传感器一2、位移传感器二3、位移传感器三4、安全阀5、液压油箱6、比例变量泵7、发动机8、单向阀9、三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15均与整机控制器22连接。

　　23.作为一种优选的实施方式，所述的三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15的液压油输出口a、b口均分别通过回转接头23与左行走液压马达20和右行走液压马达21两端的油口连接。

　　24.为了防止杂质进入液压油箱内污染油液，所述的比例变量泵7的输入端通过吸油过滤器24与液压油箱6连接。

　　25.一种基于有限传感器的挖掘机智能控制系统的控制方法，包括如下步骤：

　　26.步骤一，通过视觉传感器1产生的视觉信息传送至控制器，控制器对接收到的视觉信息信号进行处理和分析，产生控制信号，将产生的控制信号依次传递至比例变量泵7、三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14和三位四通液压阀六15，三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15分别控制回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20和/或右行走液压马达21进行动作；

　　27.步骤二，整机控制器22检测正在执行动作的回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20和/或右行走液压马达21的压力和位置，进行工况识别，在控制器中进行数据分析和运算处理，进行工况识别和功率管理，对液压挖掘机进行节能控制。

　　1.深基坑与深基础工程理论、设计方法与关键施工技术 2.地下结构共同工作集约化分析理论和设计方法