1.一种铲斗定位方法,应用于挖掘机,其特征在于,所述挖掘机设有四个动态传感器,包括车身倾角传感器、动臂倾角传感器、斗杆倾角传感器、铲斗倾角传感器,所述车身倾角传感器设于所述挖掘机车身以测量所述车身倾角、所述动臂倾角传感器设于所述挖掘机动臂以测量所述动臂倾角、所述斗杆倾角传感器设于所述挖掘机斗杆以测量所述斗杆倾角、所述铲斗倾角传感器设于所述挖掘机铲斗以测量所述铲斗倾角;包括以下步骤:步骤S1、建立挖掘机运动学模型:采用右手定则规定正方向,建立的坐标系包括地理坐标系、导航坐标系、载体坐标系,动臂坐标系、斗杆坐标系、铲斗坐标系、铲尖坐标系和根据GNSS建立的卫星坐标系;其中,所述载体坐标系的原点设于所述挖掘机动臂支点,所述导航坐标系的原点设于所述挖掘机底盘旋转中心位置;俯仰角为所述导航坐标系绕所述地理坐标系X轴旋转的欧拉角,横滚角为所述导航坐标系绕所述地理坐标系Y轴旋转的欧拉角,航向角为所述导航坐标系绕所述地理坐标系Z轴旋转的欧拉角;步骤S2、计算动臂支点坐标:根据天线相位中心在地理坐标系中的坐标,及由RTK测量得到的天线相位中心在地理坐标系中的位置矢量,计算所述动臂支点坐标;步骤S3、计算挖掘机动臂旋转角度:通过挖掘机机械参数、所述动臂倾角计算动臂旋转角度;步骤S4、计算挖掘机斗杆旋转角度:根据所述斗杆倾角、所述动臂旋转角度计算斗杆旋转角度;步骤S5、计算挖掘机铲斗旋转角度:根据所述铲斗倾角、所述动臂旋转角度、所述斗杆旋转角度计算铲斗旋转角度;步骤S6、计算铲尖位置:根据所述动臂支点坐标,通过建立DH矩阵模型计算所述铲尖位置。
2.根据权利要求1所述的铲斗定位方法,其特征在于,所述步骤S6还包括以下步骤:步骤S61、于所述动臂支点建立DH坐标系,根据所述挖掘机运动学模型得到DH参数;步骤S62、根据所述DH参数及所述动臂支点坐标计算所述铲尖坐标,获取所述铲尖位置。
3.根据权利要求1-2中任意一项所述的铲斗定位方法,其特征在于,所述载体坐标系的原点设于所述挖掘机动臂支点,用右手定则规定正方向,所述载体坐标系X轴正向指向所述挖掘机驾驶室右侧,所述载体坐标系Y轴正向指向所述挖掘机车头方向,所述载体坐标系Z轴正向指向所述挖掘机顶部。
4.根据权利要求1-2中任意一项所述的铲斗定位方法,其特征在于,定义所述动臂于所述挖掘机机身的所述动臂支点为第一机械点、所述挖掘机动臂油缸与所述动臂连接处为第二机械点、所述动臂与所述挖掘机斗杆连接处为第三机械点,所述斗杆与所述挖掘机斗杆油缸间设有第一连杆,所述斗杆油缸与所述挖掘机铲斗间设有第二连杆,定义所述第一连杆与所述斗杆连接处为第四机械点、所述斗杆与所述铲斗连接处为第五机械点、所述第二连杆与所述斗杆油缸连接处为第六机械点、所述第二连杆与所述铲斗连接处为第七机械点、所述铲尖为第八机械点;所述挖掘机机械参数包括所述第一机械点与所述第二机械点连接形成的第一参考线及其长度、所述第一机械点与所述第三机械点连接形成的第二参考线及其长度、所述第二机械点与所述第三机械点连接形成的第三参考线及其长度、所述第三机械点与所述第四机械点连接形成的第四参考线及其长度、所述第三机械点与所述第五机械点连接形成的第五参考线及其长度、所述第四机械点与所述第五机械点连接形成的第六参考线及其长度、所述第四机械点与所述第六机械点连接形成的第七参考线及其长度、所述第五机械点与所述第七机械点连接形成的第八参考线及其长度、所述第六机械点与所述第七机械点连接形成的第九参考线及其长度、所述第六机械点与所述第八机械点连接形成的第十参考线及其长度。
5.根据权利要求4中任意一项所述的铲斗定位方法,其特征在于,所述动臂倾角传感器设于所述第二参考线,所述斗杆倾角传感器设于所述第五参考线,所述铲斗倾角传感器设于所述第十参考线。
6.一种电子设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,其特征在于:所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-5任意一项所述的铲斗定位方法。
7.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任意一项所述的铲斗定位方法。