工程机械的铲刀控制方法、控制系统和工程机械与流程

1.本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种工程机械的铲刀控制方法、一种控制系统和一种工程机械。


背景技术：

2.在工程机械领域中，平地机等具有铲刀的机械在施工过程中，需要通过铲刀对地面进行平整作业，但由于施工现场路况复杂，需要相应地调整铲刀的姿态(例如高度、倾角等参数)，传统方式需要操作手根据目测以及经验来对铲刀的姿态进行调整操作，准确性较低，且操作人员的劳动强度较高，工作效率差。
3.一些机械中采用了设置自动控制系统，通过检测障碍物以及铲刀的状态信息来控制铲刀升降，调整铲刀的姿态以适应不同的路况，实现自动作业控制。但现有的方案中多以障碍物的高度、位置、铲刀的水平负载等参数作为参照调整铲刀升降，参数选择不合理，局限于机械行进过程中，不适用于设置初始找平基准的环节，且在遇到石块等体积大、硬度高的障碍物时，可能将车身顶离地面并发生倾覆事故，存在较大的安全隐患。


技术实现要素：

4.有鉴于此，为改善上述技术问题中的至少一个，本发明提供了一种工程机械的铲刀控制方法、一种控制系统和一种工程机械。
5.本发明提供一种工程机械的铲刀控制方法，包括：步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；步骤s400：根据第一竖向负载以及铲刀的下降位移量确定铲刀的目标基准姿态；步骤s500：根据目标基准姿态控制铲刀进行自动找平操作。
6.在一种可行的实现方式中，工程机械的铲刀控制方法的步骤s400包括：步骤s410：判断第一竖向负载是否大于或等于第一负载阈值，并生成第一判断结果；若第一判断结果为是，执行步骤s420：根据第一竖向负载等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态；步骤s430：以第二找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；若第一判断结果为否，执行步骤s440：以第一找平姿态作为铲刀的目标基准姿态。
7.在一种可行的实现方式中，当第一判断结果为是时，在步骤s430之前，工程机械的铲刀控制方法还包括：步骤s421：控制工程机械的显示装置显示铲刀的下降位移量与竖向负载的对应关系信息以及是否继续自动找平作业的待确认信息；步骤s422：接收对应于继续自动找平作业的控制指令，然后执行步骤s430。
8.在一种可行的实现方式中，工程机械设有与铲刀相连接的左升降油缸和右升降油缸，第一竖向负载包括左升降油缸的第一竖向左负载和右升降油缸的第一竖向右负载；步骤s410包括：步骤s411：判断第一竖向左负载或第一竖向右负载是否大于或等于第一负载
阈值，并生成第一判断结果；步骤s420包括：步骤s423：根据第一竖向左负载和第一竖向右负载中数值较大的一个等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态。
9.在一种可行的实现方式中，工程机械的铲刀控制方法的步骤s500包括：步骤s510：在工程机械行驶过程中，获取左升降油缸的第二竖向左负载、右升降油缸的第二竖向右负载以及铲刀的下降位移量和位置信息；步骤s520：判断第二竖向左负载或第二竖向右负载是否大于第二负载阈值，生成第二判断结果；若第二判断结果为是，执行步骤s530：判断第二竖向左负载或第二竖向右负载是否大于或等于第三负载阈值，生成第三判断结果；若第三判断结果为是，执行步骤s540：控制铲刀退出自动找平作业状态；步骤s550：将铲刀所处的位置标记为退出自动找平的位置点，并控制工程机械的显示装置显示包含标记位置点的作业地图信息；若第三判断结果为否，执行步骤s560：将铲刀所处的位置按序标记为平整质量差的位置点；若第二判断结果为否，执行步骤s570：判断铲刀的当前姿态是否为目标基准姿态，生成第四判断结果；若第四判断结果为是，再次执行步骤s510；若第四判断结果为否，执行步骤s580：控制铲刀运动至目标基准姿态，然后再次执行步骤s510；其中，第三负载阈值大于第二负载阈值，步骤s560结束后执行步骤s570。
10.在一种可行的实现方式中，当第四判断结果为是时，在执行步骤s510之前，工程机械的铲刀控制方法还包括：步骤s571：控制显示装置显示是否继续自动找平作业的待确认信息；步骤s572：接收确认控制指令，并判断确认控制指令是否为继续自动找平作业的控制指令，生成第五判断结果；若第五判断结果为是，再次执行步骤s510；若第五判断结果为否，执行步骤s573：控制铲刀退出自动找平作业状态，并控制显示装置显示包含标记位置点的作业地图信息。
11.本发明还提供了一种控制系统，包括：主控制器，用于执行上述任一项中的工程机械的铲刀控制方法；升降控制组件，设于铲刀的升降机构中，升降控制组件与主控制器通信连接，并根据主控制器的指令控制升降机构运动，以驱动工程机械的铲刀进行升降运动；第一检测组件，用于检测铲刀的竖向负载，第一检测组件与主控制器通信连接；第二检测组件，设于铲刀上，以检测铲刀的姿态信息和位置信息，第二检测组件与主控制器通信连接；显示装置，与主控制器通信连接，以根据主控制器的指令显示画面。
12.在一种可行的实现方式中，升降机构包括左升降油缸和右升降油缸，左升降油缸和右升降油缸均与铲刀相连接；升降控制组件包括第一电磁阀和第二电磁阀，第一电磁阀设于连接左升降油缸的油路中，第二电磁阀设于连接右升降油缸的油路中。
13.在一种可行的实现方式中，第一检测组件包括第一压力传感器和第二压力传感器，第一压力传感器设于左升降油缸的无杆腔内，以检测左升降油缸的油压，第二压力传感器设于右升降油缸的无杆腔内，以检测右升降油缸的油压；第二检测组件包括第一定位器和第二定位器，第一定位器设于铲刀的左端，以检测铲刀的左端的姿态信息和位置信息，第二定位器设于铲刀的右端，以检测铲刀的右端的姿态信息和位置信息，且第一定位器和第二定位器均与主控制器通信连接。
14.本发明还提供了一种工程机械，包括：车体，车体设有升降机构，升降机构的底部设有铲刀；上述任一项中的控制系统。
15.本发明有益效果体现在：
16.优化了铲刀的姿态调整过程和控制逻辑，以铲刀的竖向负载作为参照，在设置找平基准的过程中能够实现自动调整，找平基准的准确性更高，且在遇到大负载障碍物时能够大幅降低发生倾覆事故的可能性，有效提高了作业过程的安全性，同时有利于降低操作人员的劳动强度、提高施工效率。
17.本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述任一项中的工程机械的铲刀控制方法的步骤。
18.本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项中的工程机械的铲刀控制方法的步骤。
附图说明
19.图1所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的铲刀控制方法的流程示意图。
20.图2所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的铲刀控制方法的流程示意图。
21.图3所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的铲刀控制方法的流程示意图。
22.图4所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的示意图。
23.图5所示所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的铲刀控制方法的流程示意图。
24.图6所示所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的铲刀控制方法的部分步骤的流程示意图。
25.图7所示所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的铲刀控制方法的部分步骤的流程示意图。
26.图8所示所示为本发明一个实施例提供的一种控制系统的示意框图。
27.图9所示所示为本发明一个实施例提供的一种控制系统的示意框图。
28.图10所示所示为本发明一个实施例提供的一种工程机械的示意框图。
29.附图标记说明：
30.1控制系统，11主控制器，12升降控制组件，121第一电磁阀，122第二电磁阀，13第一检测组件，131第一压力传感器，132第二压力传感器，14第二检测组件，141第一定位器，142第二定位器，15显示装置，2工程机械，21车体，211升降机构，2111左升降油缸，2112右升降油缸，212铲刀。
具体实施方式
31.本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系
统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
32.另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
33.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
34.以下为本发明的工程机械的铲刀控制方法、控制系统和工程机械的一些实施例。
35.本发明的一个实施例中提供了一种工程机械的铲刀控制方法，可以应用于具有铲刀的工程机械。如图1所示，工程机械的铲刀控制方法包括：
36.步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；
37.步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；
38.步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；
39.步骤s400：根据第一竖向负载以及铲刀的下降位移量确定铲刀的目标基准姿态；
40.步骤s500：根据目标基准姿态控制铲刀进行自动找平操作。
41.在本实施例中的工程机械的铲刀控制方法中，通过步骤s100至步骤s200，根据自动找平指令进入自动找平作业状态，初始状态下，并以接收到的初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；通过步骤s300，获取铲刀运动过程中的受到的第一竖向负载和实际的下降位移量，以确定铲刀在调整至初始基准姿态的过程中是否遇到硬度较高的障碍物(例如石块)。其中，铲刀的姿态至少包括铲刀的高度(即铲刀的下降位移量)，当然还可以包括铲刀的位置、倾角等，第一找平姿态所对应的初始参数信息至少包括铲刀的初始下降位移量；另外，第一找平姿态指令可以是手动输入指令，例如操作人员手动输入的第一找平姿态的数据，当然，第一找平姿态指令也可以是预设的数据。
42.通过步骤s400，以铲刀的第一竖向负载和下降位移量为参照，确定铲刀的目标基准姿态，以使铲刀的目标基准姿态与第一竖向负载相匹配，防止第一竖向负载过大使工程机械产生安全事故或影响正常作业。例如，当铲刀在向第一找平姿态运动过程中遇到石块等硬物时，铲刀受到的第一竖向负载增大，若铲刀继续运动(例如下降)，工程机械的车体可能被顶离地面，存在发生倾覆事故的风险。此时，根据第一竖向负载及时调整铲刀的找平姿态(至少包括铲刀的目标下降位移量)，能够有效防止出现上述情况，同时也对初始找平基准进行了修正。之后通过步骤s500，对铲刀进行自动找平操作，以目标基准姿态为参照，在作业过程中使铲刀保持合适的姿态，从而保证铲刀对地面的平整作业质量。
43.通过本实施例中的工程机械的铲刀控制方法，优化了铲刀姿态调整过程，以铲刀的竖向负载作为参照，在设置找平基准的过程中能够实现自适应调整，找平基准的准确性更高，根据该找平基准控制铲刀进行自动找平操作，在遇到大负载障碍物时能够大幅降低发生倾覆事故的可能性，有效提高了作业过程的安全性，同时有利于降低操作人员的劳动
强度、提高施工效率。
44.需要说明的是，本实施例中的工程机械包括但不限于平地机，也可以是其他具有铲刀的机械。
45.在本发明的一个实施例中提供了一种工程机械的铲刀控制方法，可以应用于具有铲刀的工程机械。如图2所示，工程机械的铲刀控制方法包括：
46.步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；
47.步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；
48.步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；
49.步骤s410：判断第一竖向负载是否大于或等于第一负载阈值，并生成第一判断结果；
50.若第一判断结果为是，执行步骤s420：根据第一竖向负载等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态；
51.然后执行步骤s430：以第二找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
52.若第一判断结果为否，执行步骤s440：以第一找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
53.步骤s500：根据目标基准姿态控制铲刀进行自动找平操作。
54.在本实施例中的工程机械的铲刀控制方法，在前述实施例的基础上对步骤s400做了进一步改进。具体地，通过步骤s410比较第一竖向负载与第一负载阈值的大小，其中，第一负载阈值可以是经过试验或测试确定的预设值，由于竖向负载的大小与铲刀的高度相关，因而第一负载阈值可以表示对应于铲刀离地高度的一个临界值。若第一竖向负载大于或等于第一负载阈值，表示铲刀可能与硬物接触，并且可能发生车体被顶离地面的情况，同时表示初始找平基准与实际路况不匹配。此时通过步骤s420和步骤s430，将第一竖向负载等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量作为目标位移量，并以该目标位移量对应的第二找平姿态作为目标基准姿态，以实现对初始找平基准的修正，以便于进一步控制铲刀的后续操作，降低安全隐患。若第一竖向负载小于第一负载阈值，表示初始找平基准能够与实际路况匹配，未发现可能将车体顶离地面的安全隐患，此时通过步骤s440，将第一找平姿态作为目标基准姿态，以作为后续作业过程中的参照。通过以上步骤完成找平基准的自适应设置。
55.进一步地，在本发明的一个实施例中提供了一种工程机械的铲刀控制方法，可以应用于具有铲刀的工程机械。如图3所示，工程机械的铲刀控制方法包括：
56.步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；
57.步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；
58.步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；
59.步骤s410：判断第一竖向负载是否大于或等于第一负载阈值，并生成第一判断结果；
60.若第一判断结果为是，执行步骤s420：根据第一竖向负载等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态；
61.然后执行步骤s421：控制工程机械的显示装置显示铲刀的下降位移量量与竖向负
载的对应关系信息以及是否继续自动找平作业的待确认信息；
62.步骤s422：接收对应于继续自动找平作业的控制指令；
63.步骤s430：以第二找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
64.若第一判断结果为否，执行步骤s440：以第一找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
65.步骤s500：根据目标基准姿态控制铲刀进行自动找平操作。
66.在本实施例中的工程机械的铲刀控制方法中，在前述实施例的基础上进一步增加了步骤s421至步骤s422。具体地，在步骤s430之前，通过步骤s421反馈铲刀的下降位移量量与竖向负载的对应关系信息(例如对应关系曲线)，利用工程机械的显示装置进行可视化显示，以便于操作人员能够直观地了解铲刀的实际状态，以作为操作参照，同时显示装置还显示是否继续自动找平作业的待确认信息，以待操作人员输入操作指令。可以理解，针对于不同硬度的路面，铲刀的下降位移量与竖向负载的对应关系不同，例如，铲刀下降相同的高度时，路面硬度越大，所受到的竖向负载也越大。通过步骤s422，接收到对应于继续自动找平作业的控制指令后，表示操作人员已确认同意将第一找平姿态调整为第二找平姿态，此时再执行步骤s430，将第二找平姿态作为目标基准姿态，并控制铲刀运动至该目标基准姿态。通过步骤s421和步骤s422，增加了反馈信息和接收输入指令的操作，使得自动调整找平基准姿态的操作经过操作人员的确认，防止发生调整偏差而影响后续的施工作业，进一步提高了自动调整找平基准姿态的结果的准确性。
67.需要说明的是，在本实施例中，若操作人员不认可自动调整基准姿态的结果，也可以输入相应的控制指令，退出自动找平作业状态，通过手动操作调整找平基准姿态，可以根据实际情况进行自动和手动两种模式的切换，操作灵活性更高。
68.在本发明的一个实施例中提供了一种工程继续控制方法，可以应用于具有铲刀的工程机械。其中，如图4所示，工程机械的升降机构包括左升降油缸和右升降油缸，均与铲刀相连接，以驱动铲刀进行升降运动。相应地，第一竖向负载包括左升降油缸的第一竖向左负载和右升降油缸的第一竖向右负载。
69.如图5所示，工程机械的铲刀控制方法包括：
70.步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；
71.步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；
72.步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；
73.步骤s411：判断第一竖向左负载或第一竖向右负载是否大于或等于第一负载阈值，并生成第一判断结果；
74.若第一判断结果为是，执行步骤s423：根据第一竖向左负载和第一竖向右负载中数值较大的一个等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态；
75.然后执行步骤s430：以第二找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
76.若第一判断结果为否，执行步骤s440：以第一找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
77.步骤s500：根据目标基准姿态控制铲刀进行自动找平操作。
78.在本实施例中的工程机械的铲刀控制方法中，对上述实施例中的步骤s410和步骤s420做了进一步改进。具体地，第一竖向负载包括第一竖向左负载和第一竖向右负载，通过步骤s411，将第一竖向左负载和第一竖向右负载分别与第一负载阈值比较，若第一竖向左
负载和第一竖向右负载其中任意一个大于或等于第一负载阈值，则表示第一竖向负载大于或等于第一负载阈值，第一判断结果为是；否则表示第一竖向负载小于第一负载阈值，第一判断结果为否。当第一判断结果为是时，通过步骤s423，以第一竖向左负载和第一竖向右负载中数值较大的一个等于第一负载阈值时铲刀的下降位移量作为目标位移量，确定第二找平姿态，以对第一找平姿态(即初始找平姿态)进行调整。可以理解，在实际作业过程中，铲刀的姿态不同，左升降油缸和右升降油缸的高度(或下降量)可能不同，以上步骤可以进一步提高第一判断结果的准确性，还可以保证铲刀的整体高度处于正常范围内。
79.在本发明的一个实施例中提供了一种工程机械的铲刀控制方法，可以应用于具有铲刀的工程机械。如图5和图6所示，工程机械的铲刀控制方法包括：
80.步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；
81.步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；
82.步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；
83.步骤s411：判断第一竖向左负载或第一竖向右负载是否大于或等于第一负载阈值，并生成第一判断结果；
84.若第一判断结果为是，执行步骤s423：根据第一竖向左负载和第一竖向右负载中数值较大的一个等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态；
85.然后执行步骤s430：以第二找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
86.若第一判断结果为否，执行步骤s440：以第一找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
87.步骤s510：在工程机械行驶过程中，获取左升降油缸的第二竖向左负载、右升降油缸的第二竖向右负载以及铲刀的下降位移量和位置信息；
88.步骤s520：判断第二竖向左负载或第二竖向右负载是否大于第二负载阈值，生成第二判断结果；
89.若第二判断结果为是，执行步骤s530：判断第二竖向左负载或第二竖向右负载是否大于或等于第三负载阈值，生成第三判断结果；
90.若第三判断结果为是，执行步骤s540：控制铲刀退出自动找平作业状态；
91.然后执行步骤s550：将铲刀所处的位置标记为退出自动找平的位置点，并控制显示装置显示包含标记位置点的作业地图信息；
92.若第三判断结果为否，执行步骤s560：将铲刀所处的位置按序标记为平整质量差的位置点；
93.若第二判断结果为否，执行步骤s570：判断铲刀的当前姿态是否为目标基准姿态，生成第四判断结果；步骤s560结束后也执行步骤s570；
94.若第四判断结果为是，再次执行步骤s510；
95.若第四判断结果为否，执行步骤s580：控制铲刀运动至目标基准姿态，然后再次执行步骤s510。
96.在本实施例中的工程机械的铲刀控制方法，在前述实施例的基础上对步骤s500做了进一步改进。具体地，在步骤s500之前的步骤已完成了对目标找平基准的调整和设置，工程机械开始行驶后，铲刀开始进行相应的施工作业，通过步骤s510，在行驶过程中对左升降油缸和右升降油缸的竖向负载(即第二竖向左负载和第二竖向右负载)以及铲刀的下降位
移量和位置信息进行检测，并将所获取的检测数据作为行驶过程中铲刀进行自动找平操作的依据。可以理解，由于施工现场路况比较复杂，工程机械在行驶过程中可能导致铲刀的离地高度发生变化，可能影响对地面的平整作业质量，需要及时进行找平操作。
97.通过步骤s520和步骤s530，分别将第二竖向左负载和第二竖向右负载与第二负载阈值进行比较，若第二竖向左负载或第二竖向右负载大于第二负载阈值，则再与第三负载阈值进行比较。其中，第三负载阈值大于第二负载阈值，第二负载阈值和第三负载阈值均可以是通过试验或测试确定的预设值，第二负载阈值表示影响铲刀对地面的平整作业质量的临界值，而第三负载阈值表示发生工程机械的车体被顶离地面并可能发生安全事故的临界值。另外，第一负载阈值小于或等于第二负载阈值，可以根据具体的作业需求不同，设置第一负载阈值等于第二负载阈值，或者设置第一负载阈值小于第二负载阈值。
98.若第二竖向左负载或第二竖向右负载大于或等于第三负载阈值，表示此时工程机械以存在安全隐患，通过步骤s540和步骤s550，使铲刀退出自动找平作业状态，以停止铲刀继续下降，改为操作人员手动操作，以便于及时采取应对措施，防止发生安全事故；之后将铲刀所处的位置标记为退出自动找平的位置点，并记录在工程机械的主控制器中的作业地图中，然后通过显示装置显示该作业地图信息，以为操作人员的后续操作以及后续的施工验收环节提供参照，有利于提高操作人员以及验收人员的工作效率。
99.若第二竖向左负载或第二竖向右负载大于第二负载阈值但小于第三负载阈值，则通过步骤s560将铲刀所处的位置按需标记为平整质量差的位置点，以作为后续施工验收环节的参照。在步骤s560之后，通过步骤s570，对比铲刀的当前姿态与目标基准姿态，即对比铲刀在作业过程中的实际下降位移量与目标基准姿态所对应的下降位移量是否一致，以确定铲刀是否偏离了目标基准姿态；另外，在步骤s520的第二判断结果为否时，即第二竖向左负载和第二竖向右负载均不大于第二负载阈值时，也执行步骤s570，以确定铲刀是否偏离了目标基准姿态。进一步地，若铲刀的当前姿态为目标基准姿态，表示铲刀未偏离目标基准姿态，则再次执行步骤s510，工程机械继续作业；若铲刀的当前姿态偏离了目标基准姿态，通过步骤s580，对铲刀的实际姿态进行调整，使铲刀运动至目标基准姿态，然后再次执行步骤s510，继续作业。
100.本实施例中的上述步骤，一方面能够根据竖向负载确定铲刀以及工程机械的状态，在防止发生安全事故的同时，能够将平整质量差的位置点和退出自动找平的位置点标记在作业地图中，以备后续操作以及施工验收时使用，有利于提高工作效率；另一方面，能够在铲刀作业过程中，对铲刀的实际姿态进行监测，并在铲刀偏离目标基准姿态时及时对铲刀进行姿态调整，使铲刀恢复至目标基准姿态，实现自动找平操作，以降低路况对平整作业质量的影响，有利于提高作业效率和作业路面的合格率。
101.进一步地，在本发明的一个实施例中提供了一种工程机械的铲刀控制方法，可以应用于具有铲刀的工程机械。如图5至图7所示，工程机械的铲刀控制方法包括：
102.步骤s100：接收自动找平指令和初始参数信息；
103.步骤s200：根据自动找平指令控制工程机械的铲刀进入自动找平作业状态，并以初始参数信息所对应的第一找平姿态作为初始基准姿态控制铲刀运动；
104.步骤s300：获取铲刀在运动过程中受到的第一竖向负载以及铲刀的下降位移量；
105.步骤s411：判断第一竖向左负载或第一竖向右负载是否大于或等于第一负载阈
值，并生成第一判断结果；
106.若第一判断结果为是，执行步骤s423：根据第一竖向左负载和第一竖向右负载中数值较大的一个等于第一负载阈值时对应的铲刀的下降位移量，确定第二找平姿态；
107.然后执行步骤s430：以第二找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
108.若第一判断结果为否，执行步骤s440：以第一找平姿态作为铲刀的目标基准姿态；
109.步骤s510：控制工程机械行驶，并检测行驶过程中左升降油缸的第二竖向左负载、右升降油缸的第二竖向右负载以及铲刀的下降位移量和位置信息；
110.步骤s520：判断第二竖向左负载或第二竖向右负载是否大于第二负载阈值，生成第二判断结果；
111.若第二判断结果为是，执行步骤s530：判断第二竖向左负载或第二竖向右负载是否大于或等于第三负载阈值，生成第三判断结果；
112.若第三判断结果为是，执行步骤s540：控制铲刀退出自动找平作业状态；
113.然后执行步骤s550：将铲刀所处的位置标记为退出自动找平的位置点，并控制显示装置显示包含标记位置点的作业地图信息；
114.若第三判断结果为否，执行步骤s560：将铲刀所处的位置按序标记为平整质量差的位置点；
115.若第二判断结果为否，执行步骤s570：判断铲刀的当前姿态是否为目标基准姿态，生成第四判断结果；步骤s560结束后也执行步骤s570；
116.若第四判断结果为是，执行步骤s571：控制显示装置显示是否继续自动找平作业的待确认信息；
117.然后执行步骤s572：接收确认控制指令，并判断确认控制指令是否为继续自动找平作业的控制指令，生成第五判断结果；
118.若第五判断结果为是，则再次执行步骤s510；
119.若第五判断结果为否，则执行步骤s573：控制铲刀退出自动找平作业状态，并控制显示装置显示包含标记位置点的作业地图信息；
120.若第四判断结果为否，执行步骤s580：控制铲刀运动至目标基准姿态，然后再次执行步骤s510。
121.在本实施例中的工程机械的铲刀控制方法中，在前述实施例的基础上，当步骤s570的第四判断结果为是时，在再次执行步骤s510之前，增加了步骤s571至步骤s573。具体地，当确定铲刀仍然处于目标基准姿态后，通过步骤s571进行反馈提醒，利用工程机械的显示装置显示是否继续自动找平作业的待确认信息，以对操作人员进行反馈和提醒。此时，操作人员可以确定是否继续进行自动找平作业，并输入相应的控制指令。通过步骤s572，对控制指令进行识别，若控制指令指示继续进行自动找平操作，则再次执行步骤s510，以在后续作业过程中继续进行自动找平操作；若控制指令指示停止自动找平作业，则通过步骤s573，使铲刀退出自动找平作业状态，改为手动操作，并利用显示装置显示包含标记位置点的作业地图信息，以为后续操作以及施工验收提供参照。
122.本实施例中的上述步骤，在确认铲刀处于目标基准姿态后，增加了反馈提醒和操作人员确认的环节，进一步增强了作业过程中的灵活性，操作人员可以根据实际情况进行自动和手动操作的切换，操作更加便捷。
123.需要说明的是，本发明的工程机械的铲刀控制方法的步骤不限于上述实施例中的示例，也可以对不同的步骤进行合理的组合，能够实现本发明的技术效果即可，在此不再赘述。
124.在本发明的一个实施例中还提供了一种控制系统1。
125.如图4和图8所示，控制系统1包括：主控制器11、升降控制组件12、第一检测组件13、第二检测组件14和显示装置15。在应用于具有铲刀212的工程机械2时，升降控制组件12设置在铲刀212的升降机构211中，用于控制升降机构211运动；升降控制组件12与主控制器11通信连接，以根据主控制器11的控制指令工作。第一检测组件13用于检测铲刀212的竖向负载；第二检测组件14设置在铲刀212上，用于检测铲刀212的姿态信息和位置信息，其中姿态信息至少包括铲刀212的下降位移量；第一检测组件13和第二检测组件14均与主控制器11通信连接，以向主控制器11传输检测到的数据。显示装置15与主控制器11通信连接，以根据主控制器11的控制指令显示相应的画面，以使操作人员能够获取可视化的信息。主控制器11能够执行上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法，以对工程机械2的铲刀212进行相应的控制操作。其中，主控制器11、第一检测组件13和显示装置15可以根据使用需求安装于工程机械2中对应的位置。此外，显示装置15具体可以是液晶显示器、发光二极管显示器或其他类型的显示器。
126.本实施例中的控制系统1，在应用于具有铲刀212的工程机械2时，能够对铲刀212的姿态、位置以及竖向负载等参数进行检测，并根据上述参数对工程机械2进行相应的控制操作，进而实现上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法，从而降低工程机械2的安全隐患，提高找平基准姿态的准确性，有利于提高作业质量和作业效率。
127.此外，本实施例中的控制系统1还具有上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
128.进一步地，在本发明的一些实施例中，如图4和图9所示，工程机械2的升降机构211包括左升降油缸2111和右升降油缸2112，左升降油缸2111和右升降油缸2112均与铲刀212相连接，以驱动铲刀212进行升降操作。具体地，例如图4中的示例，左升降油缸2111和右升降油缸2112均设置在工程机械2的车体21底部，并沿横向方向上间隔设置；左升降油缸2111和右升降油缸2112均沿竖直方向延伸，以通过活塞的伸出、收回带动铲刀212进行升降。
129.与之相对应，升降控制组件12包括第一电磁阀121和第二电磁阀122，第一电磁阀121设于连接左升降油缸2111的油路中，第二电磁阀122设于连接右升降油缸2112的油路中，且第一电磁阀121和第二电磁阀122分别与主控制器11通信连接，以在主控制器11的控制下工作，分别控制左升降油缸2111和右升降油缸2112动作；根据铲刀212的目标姿态不同，左升降油缸2111和右升降油缸2112的高度(或伸出量)可以不同。
130.更进一步地，在本发明的一些实施例中，如图4和图9中，第一检测组件13包括第一压力传感器131和第二压力传感器132，第二检测组件14包括第一定位器141和第二定位器142。具体地，第一压力传感器131设于左升降油缸2111的无杆腔内，第二压力传感器132设于右升降油缸2112的无杆腔内，以分别检测对应的无杆腔内的油压。第一压力传感器131和第二压力传感器132均与主控制器11通信连接，以向主控制器11传输检测到的数据。由于升降油缸所受到的竖向负载的大小等于无杆腔内的油压与无杆腔横截面积的乘积，主控制器11可以通过无杆腔内的油压计算出对应的竖向负载的大小。
131.此外，第一定位器141和第二定位器142分别设于铲刀212的左端和右端，以分别检测铲刀212的左端和右端的姿态信息以及位置信息；第一定位器141和第二定位器142均与主控制器11通信连接，以向主控制器11传输检测到的数据。主控制器11根据接收到的数据，确定铲刀212的实际姿态，进而确定铲刀212是否处于目标基准姿态，也可以在主控制器11中的作业地图中对退出自动找平的位置点和平整质量差的位置点进行标记，以备后续操作及施工验收环节使用。其中，第一定位器141和第二定位器142具体可以是应用gps(global positioning system，全球定位系统)的定位装置，当然也可以是其他类型的定位装置。
132.在本发明的一个实施例中提供了一种工程机械2，如图4和图10所示，包括车体21和上述任一实施例中的控制系统1。其中，车体21设有升降机构211和铲刀212，升降机构211与铲刀212相连接，以驱动铲刀212进行升降操作。控制系统1设置在车体21上，以控制车体21及车体21上的各个装置(包括但不限于升降机构211、铲刀212等)运行；此外，控制系统1还能够控制工程机械2实现上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法，从而降低工程机械2的安全隐患，提高找平基准姿态的准确性，有利于提高作业质量和作业效率。此外，本实施例中的工程机械2应具有上述任一实施例中的控制系统1的全部有益效果，在此不再赘述。
133.需要说明的是，本实施例中的工程机械2包括但不限于平地机。
134.另一方面，本发明的一个实施例中还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括：处理器(processor)、通信接口(communications interface)、存储器(memory)和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信。处理器可以调用存储器中的逻辑指令，以执行上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法。本实施例中的电子设备具有上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
135.此外，上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现。当逻辑指令通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例的工程机械的铲刀控制方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-only memory)、随机存取存储器(ram，random access memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
136.又一方面，本发明的一个实施例中还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述任一实施例中提供的工程机械的铲刀控制方法。本实施例中的非暂态计算机可读存储介质具有上述任一实施例中的工程机械的铲刀控制方法的全部有益效果，在此不再赘述。
137.以上结合具体实施例描述了本发明的基本原理，但是，需要指出的是，在本发明中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本发明的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本发明为必须采用上述具体的细节来实现。
138.本发明中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图
要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。还需要指出的是，在本发明的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。
139.本发明中的计算机程序产品可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术实施例操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如java、c 等，还包括常规的过程式程序设计语言，诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。
140.本发明中的可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
141.为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本技术的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
142.提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本发明。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本发明的范围。因此，本发明不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此发明的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
143.以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。