挖掘機(jī)的研究技術(shù)已逐漸提高，具有激光高程定位、圖像引導(dǎo)與狀態(tài)監(jiān)測、用于水下和夜間等不可見工作情況的盲操作，以及節(jié)能控制、自動(dòng)挖掘、挖掘深度控制等功能。無論是圖形導(dǎo)引還是自動(dòng)挖掘機(jī)或深度控制，都必須有一個(gè)確定的參考坐標(biāo)點(diǎn)，及進(jìn)行車體定位，然后才能實(shí)現(xiàn)對鏟斗運(yùn)動(dòng)的精度跟蹤與控制。對于很多實(shí)用性的工作裝置而言，在運(yùn)臂，斗桿，鏟斗上安裝有角度傳感器，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)安裝有回轉(zhuǎn)角度傳感器，回轉(zhuǎn)平臺(tái)上安裝有雙軸傾角傳感器。其車體定位過程為：地面激光發(fā)射器發(fā)射水平激光，然后采集各傳感器的參數(shù)，可求出車體坐標(biāo)相對地面坐標(biāo)的坐標(biāo)變換關(guān)系，得到車體相對地面坐標(biāo)的高度與傾角。

　　以車體底盤中心為原點(diǎn)，沿車體軸線向前為X軸，沿車體平面向左為Y軸，向上為Z軸，進(jìn)行車體定位時(shí)，使回轉(zhuǎn)平臺(tái)處于中位，安裝在平臺(tái)上的傾角傳感器可以檢測到平臺(tái)的左右傾角和前后仰府角及車體底盤的前后俯仰角。

　　車體進(jìn)行定位得到變換矩陣，在任意工作位姿，采集動(dòng)臂、斗桿、鏟斗上的角度傳感器值，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的回轉(zhuǎn)角度傳感器，即可得到鏟斗坐標(biāo)系相對大地的坐標(biāo)。

　　在工作裝置各桿件上安裝傾角傳感器，通過安裝平臺(tái)傾角傳感器，回轉(zhuǎn)角度檢測裝置以及在斗桿上安裝激光高度檢測儀，實(shí)現(xiàn)車體三維空間定位，獲得車體定位坐標(biāo)。并順勢推導(dǎo)出車體坐標(biāo)相對地面坐標(biāo)的坐標(biāo)變換，從而完成車體定位；在獲得車體定位坐標(biāo)后，推導(dǎo)出鏟斗坐標(biāo)先對大地的坐標(biāo)，實(shí)現(xiàn)包括回轉(zhuǎn)在內(nèi)的挖掘機(jī)工作裝置三維空間挖掘軌跡定位。最后，三維空間定位有利于實(shí)現(xiàn)水平面，使得斜坡面挖掘以及三維空間軌跡得以精確控制。

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