挖掘机动臂的防撞方法、挖掘机动臂的防撞系统及挖掘机与流程

本申请涉及挖掘机技术领域，尤其是涉及一种挖掘机动臂的防撞方法、挖掘机动臂的防撞系统及挖掘机。

背景技术：

现有技术中，挖掘机的动臂在狭窄地区工作，操作人员不能完全注意动臂的状态，容易造成动臂与障碍物磕碰，严重时会造成坍塌。

技术实现要素：

有鉴于此，本申请提供一种挖掘机动臂的防撞方法、挖掘机动臂的防撞系统及挖掘机，目的在于，一定程度上解决现有技术中，挖掘机的动臂在狭窄地区工作，操作人员不能完全注意动臂的状态，容易造成动臂与障碍物磕碰，严重时会造成坍塌的技术问题。

第一方面，本申请提供一种挖掘机动臂的防撞方法，所述挖掘机动臂的防撞报警方法包括：

获取挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s；

当s≤s1时，挖掘机的发动机进入怠速状态，所述挖掘机的驱动系统停止输出；s1为第一预设距离。

优选地，所述挖掘机设置有报警机构，当s≤s1时，所述挖掘机的报警机构持续发出第一级警报。

优选地，所述挖掘机动臂的防撞报警方法还包括：

当s1＜s≤s2时，所述挖掘机的报警机构持续发出第二级警报，所述第一级警报的警报的等级高于所述第二级警报的等级；s2为第二预设距离。

优选地，当所述挖掘机的报警机构持续发出所述第一级警报或者所述第二级警报时，所述挖掘机动臂下降，直至所述挖掘机的报警机构不再发出所述第二级警报。

第二方面，本申请提供一种挖掘机动臂的防撞系统，所述挖掘机动臂的防撞系统利用如上所述的挖掘机动臂的防撞方法保护所述挖掘机动臂。

优选地，所述挖掘机动臂的防撞系统包括：

测距机构，设置于所述挖掘机动臂的顶端，所述测距机构用于获取所述挖掘机动臂在竖直方向上与障碍物的距离，并生成距离信号；

控制机构，用于接收所述距离信号；

所述控制机构能够根据所述距离信号对所述挖掘机的发动机和所述挖掘机的驱动系统进行控制。

优选地，所述控制机构对所述报警机构进行控制，所述报警机构包括显示器，所述显示器与所述控制机构连接；

在所述报警机构发出第一级警报时，所述显示器显示红色报警信息和提示信息；

在所述报警机构发出第二级警报时，所述显示器显示所述红色报警信息。

优选地，所述报警机构还包括声波报警组件，所述声波报警组件与所述控制机构连接，所述声波报警组件能够发出报警声波；

在所述报警机构发出第一级警报时，所述声波报警组件发出第一频率声波；

在所述报警机构发出第二级警报时，所述声波报警组件发出第二频率声波；

所述第一频率声波的频率高于所述第二频率声波的频率。

优选地，所述测距机构的数量为多个，多个所述测距机构沿着所述挖掘机动臂的顶端的宽度方向分布。

第三方面，本申请提供一种挖掘机，包括如上所述的挖掘机动臂的防撞系统。

本申请提供的挖掘机动臂的防撞报警方法，通过获取挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s，并将s与第一预设距离s1比较判断，当s≤s1时，挖掘机的发动机进入怠速状态，挖掘机驱动系统停止输出，使得挖掘机动臂的位置不再发生变化，一定程度上解决现有技术中，挖掘机的动臂可能会在狭窄地区工作，操作人员不能完全注意动臂的状态，容易造成动臂与障碍物磕碰，严重时会造成坍塌的技术问题。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，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申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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示出了挖掘机动臂的防撞方法的控制流程图的示意图；

图2示出了挖掘机动臂的防撞系统的控制逻辑图的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1示出了挖掘机动臂的防撞方法的控制流程图的示意图，参见图1，以下将对本实施例提供的挖掘机动臂的防撞方法作具体地描述。

本实施例提供的上述挖掘机动臂的防撞方法，是针对于挖掘机动臂在狭窄的工作地区工作的工况，目的在于防止动臂在提升动作(可以是挖掘机动臂的提升动作的调试，也可以是正常工作时挖掘机动臂的提升动作，在此不作具体限定)时出现磕碰障碍物，甚至造成坍塌的情况。本实施例中，障碍物例如可以是挖掘机工况中出现的各类建筑物，在此也不作具体限定。

为了实现上述目的，本实施例中，挖掘机动臂的防撞报警方法包括：

获取挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s；

当s≤s1时，挖掘机的发动机进入怠速状态，挖掘机的驱动系统停止输出；s1为第一预设距离。

根据上述挖掘机动臂的防撞报警方法，本实施例中，通过挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s来确定挖掘机动臂相对于障碍物的位置。

本实施例中，s1为第一预设距离，是将s1这一第一预设距离作为一个判断阈值，因此，当s≤s1时，即挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s已经小于或者等于第一预设距离s1，说明挖掘机动臂的顶端在继续提升的情况下将可能造成挖掘机动臂与障碍物的磕碰。此时挖掘机的发动机进入怠速状态，挖掘机的驱动系统(驱动系统包括用于驱动挖掘机动臂的液压系统)停止输出，使得挖掘机动臂的位置不再发生变化，避免在操作人员在未注意到挖掘机动臂的位置的情况下继续提升挖掘机动臂或者操作挖掘机从而导致挖掘机动臂与障碍物发生磕碰。

根据以上描述的特征，挖掘机动臂的防撞报警方法还包括：

当s≤s1时，挖掘机的报警机构持续发出第一级警报。

本实施例中，报警机构持续发出警报能够起到持续提醒操作人员的作用。当挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s已经小于或者等于第一预设距离s1时，报警机构持续发出第一级警报，第一级警报将会提醒操作人员迅速采取措施调整挖掘机动臂的位置，调整方式将在随后的描述中进行说明。

基于以上描述的特征，挖掘机动臂的防撞报警方法还包括：

当s1＜s≤s2时，挖掘机的报警机构持续发出第二级警报，第一级警报的警报的等级高于第二级警报的等级；s2为第二预设距离。这里的等级可以理解为，在警报的形式为显示图像的形式时，更高等级的警报可以显示更多的图像信息等，在警报形式为发出声波的形式时，更高等级的警报可以具有更高的频率和分贝等。也就是说，更高等级的警报更能够引起操作人员的注意。

上述s2为第二预设距离，也是判断挖掘机动臂相对于障碍物的位置的另一阈值，显然s1＜s2。也就是说，挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s为s2时的挖掘机动臂相对于s为s1时的挖掘机动臂在竖直方向上距离障碍物更远，可以理解为，前者情况下的挖掘机动臂和障碍物相对于后者情况下的挖掘机动臂和障碍物更为安全。

本实施例中，为了尽早提醒操作人员挖掘机动臂的状态，当s1＜s≤s2时，报警机构即开始发出第二级警报，但是第二级警报的警报等级低于第一级警报的等级，如此操作人员经过第二级警报警示之后，可以减慢挖掘机动臂的提升动作。

基于以上描述的特征，挖掘机动臂的防撞报警方法还包括：

当挖掘机的报警机构持续发出所述第一级警报或者第二级警报时，挖掘机动臂下降，直至挖掘机的报警机构不再发出所述第二级警报。

本实施例中，根据以上描述，以挖掘机的报警机构持续发出第一级警报为例，当挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s已经小于或者等于第一预设距离s1时，报警机构持续发出第一级警报，第一级警报将会提醒操作人员迅速采取措施调整挖掘机动臂的位置。调整挖掘机动臂的方式可以是操作人员恢复发动机动力和驱动系统输出后，降低挖掘机动臂的高度。

在挖掘机的高度降低的过程中，挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s将从s≤s1逐渐转为s1＜s≤s2，此时报警系统也对应从发出第一级警报转为发出第二级警报。当挖掘机的报警机构不再发出第二级警报时，说明此时挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s已经大于s2，如此确定挖掘机动臂相对于障碍物的处于较为安全的位置。

根据以上描述的技术特征，本实施例提供的挖掘机动臂的防撞报警方法，通过获取挖掘机动臂的顶端在竖直方向上与障碍物的最小距离s，并将s与第一预设距离s1比较判断，当s≤s1时，挖掘机的发动机进入怠速状态，挖掘机的驱动系统停止输出，使得挖掘机动臂的位置不再发生变化，避免了因挖掘机动臂的继续提升导致的挖掘机动臂与障碍物磕碰的情况出现。

本实施例提供的挖掘机动臂的防撞报警方法，当s≤s1时还通过报警系统发出第一级警报提醒操作人员迅速采取措施调整挖掘机动臂的位置，从而一定程度上提高了挖掘机动臂位置不再发生变化后降低挖掘机动臂高度的处理效率。

本实施例提供的挖掘机动臂的防撞报警方法，还通过将s与第一预设距离s2比较判断，当s1＜s≤s2时，报警机构即开始发出第二级警报，第二级警报的警报等级低于第一级警报的等级，如此操作人员经过第二级警报警示之后，可以减慢挖掘机动臂的提升动作，一定程度上增加了挖掘机动臂提升时的安全性。

图2示出了挖掘机动臂的防撞系统的控制逻辑图的示意图，参见图1和图2，以下将详细描述本实施例提供的挖掘机动臂的防撞系统。

挖掘机动臂的防撞系统利用如上的挖掘机动臂的防撞方法保护挖掘机的动臂。挖掘机动臂的防撞系统包括设置于挖掘机动臂的顶端的测距机构。测距机构用于获取挖掘机动臂在竖直方向上与障碍物的距离，并生成距离信号。本实施例中，测距机构的数量可以为多个，多个测距机构沿着挖掘机动臂的顶端的宽度方向分布，如此在挖掘机动臂的顶端的宽度方向上，均设置有测距机构。对于不与挖掘机动臂的顶端平行的障碍物，挖掘机动臂的顶端沿着宽度方向上的各处中至少有两处位置与障碍物的距离不同，而仅需当挖掘机动臂的顶端与障碍物在竖直方向上的最小距离s为0即会出现挖掘机动臂与障碍物磕碰的情况。

因此，本实施例通过多个测距机构沿着挖掘机动臂的顶端的宽度方向分布，能够获取各个测距机构的各自安装位置处于障碍物之间的距离。

挖掘机动臂的防撞系统还包括控制机构，控制机构用于接收距离信号。本实施例中，控制机构接收上述各个测距机构的各个距离信号，得出挖掘机动臂的顶端与障碍物在竖直方向上的最小距离s，再将这一最小距离为s通过上述挖掘机动臂的防撞方法进行判断并对报警机构、挖掘机的发动机和挖掘机的驱动系统进行控制。

本实施例中，报警机构可以包括显示器，显示器与控制机构连接；在报警机构发出第一级警报时，显示器显示红色报警信息和提示信息；在报警机构发出第二级警报时，显示器显示红色报警信息。如此，显示器在第一级警报的状态下相对于第二级警报的状态下，具有额外的提示信息，使得第一级警报的等级大于第二级警报的等级。

此外，报警机构还可以包括声波报警组件，声波报警组件与控制机构连接，声波报警组件能够发出报警声波，本实施例中，声音报警组件可以包括蜂鸣器。在报警机构发出第一级警报时，蜂鸣器发出第一频率声波；在报警机构发出第二级警报时，蜂鸣器发出第二频率声波。本实施例中，第一频率声波的频率高于第二频率声波的频率，如此进一步使得第一级警报的等级大于第二级警报的等级。

然而，不限于此，如上述所提及的，在报警机构发出第一级警报时，蜂鸣器可以发出第一分贝声波，在报警机构发出第二级警报时，蜂鸣器可以发出第二分贝声波，第一分贝声波的分贝高于第二分贝声波的分贝。当然，也可以是相对于第二级警报下的声波，第一级警报下的声波既具有更高的分贝有具有更高的频率。

以下根据图1和图2及以上描述的技术特征，对本实施例提供的挖掘机动臂的防撞系统进行进一步地描述。

当挖掘机动臂提升时，测距机构检测掘机动臂的顶端与障碍物在竖直方向上的最小距离s，然后判断s是否满足s≤s2，若s＞s2，则重新获取s，若s≤s2，则进一步判断s是否满足s≤s1，若s≤s1，则显示器显示红色报警信息和提示信息，蜂鸣器发出第一频率声波，发动机紧急怠速且驱动系统停止输出(即第一级警报)，若s1＜s≤s2，则显示器显示红色报警信息，蜂鸣器发出第二频率声波(即第二级警报)。在报警机构发出第一级警报和第二级警报的情况下，操作人员均可以采取防撞措施，例如降低挖掘机动臂的高度，当报警机构不再发出第二级警报时，测距机构重新检测掘机动臂的顶端与障碍物在竖直方向上的最小距离s，继续进行上述判断过程。

本实施例中还提供一种挖掘机，包括上述挖掘机动臂的防撞系统，也包括挖掘机动臂的防撞系统的全部有益效果，在此不再赘述。

以上所述仅为本申请的优选实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是在本申请的创新构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的保护范围内。