本发明属于工程机械，具体地说涉及一种装载机及其操作方法。
背景技术：
1、装载机作为一种铲装作业必不可少的工程机械，广泛应用于矿山、港口、工地等场所，参与土壤、砂石、石灰、煤炭等散状物料的转运、装车等生产活动。装载机铲装作业的操纵手柄有两种，分别为机械式和先导式。机械式操作手柄有两根，通过推拉操作手柄这两个动作控制工作装置动作，其中一根控制动臂提升、下降，另一根控制铲斗外翻、内收；而先导式操作手柄只有一根，通过前后推拉和左右摇摆控制动臂提升、下降及铲斗外翻、内收。
2、在铲料装车过程中，主要分为空载前进，铲料中，满载后退，满载前进，卸料，空载后退6个过程，如图1所示，操作者需要通过脚油门控制前进、后退，到达运输车辆或物料面前，再通过手柄控制动臂提升下降及铲斗内收外翻来实现铲料、提升和卸料。
3、对于机械式操作手柄，由于动臂提升、下降和铲斗内收、外翻动作要在两个操纵杆上完成，这导致铲装作业操作复杂、动作不连贯，降低了作业效率，增大了劳动强度。
4、而先导式操作手柄将动臂提升、下降和铲斗内收、外翻集成到了一根操作手柄上，通过手柄前后运动控制动臂提升、下降，通过手柄左右运动控制铲斗内收、外翻，虽然降低了操作难度，提高了效率。但操作者仍然需要同时控制动臂和铲斗动作，铲料时，既要保证装载机能铲得动，铲得满，还要保证提升动臂时，铲斗上端水平不撒料，这对于新手司机来说，想又快又好的将运输车辆装满，并且保证料不撒漏，其实还是比较难的，而即使对于老手司机，一直调整动臂和铲斗的位置也是比较浪费体力的。
技术实现思路
1、针对现有技术装载机操控难度大、繁琐、费力的问题，现提出一种装载机及其操作方法。本发明提供如下技术方案：
2、一种装载机，包括车架、运动总成、驾驶室、连臂组件、铲斗和用于控制整机移动的整机电控系统，所述连臂组件包括动臂、动臂油缸、铲斗油缸、传动杆和连接杆；所述动臂油缸内端铰接于车架，外端铰接于动臂底部，动臂内端铰接于车架，外端铰接于铲斗；所述铲斗油缸铰接于车架，所述传动杆铰接于动臂；传动杆内端铰接于铲斗油缸的输出端，外端铰接于连接杆，连接杆另一端铰接于铲斗，所述动臂油缸上安装有用于检测动臂伸长量的第二传感器，所述铲斗油缸上安装有用于检测铲斗油缸伸长量的第一传感器，所述动臂上下两侧分别安装有用于识别负载状态的上应变片和下应变片。
3、优选的，所述第二传感器和第一传感器采用位移传感器或陀螺仪或角度传感器。
4、优选的，所述整机电控系统包括控制器、用于控制油缸供油的电磁阀和用于控制完成成套操作的操作手柄，所述操作手柄、电磁阀、第二传感器、第一传感器、上应变片和下应变片电连接于控制器。
5、一种装载机操作方法，基于前述的装载机，整机电控系统包括辅助驾驶模式，辅助驾驶模式预设有三种动作；
6、动作1：铲斗翻转，直至铲斗的刃板水平，并使cl＝c，cl为铲斗油缸长度，c为铲斗的刃板水平时铲斗油缸伸出的长度，c为固定值；
7、动作2：动臂逐渐提升，铲斗逐渐内收，且保持二者一一对应，即cli′→dli′，
8、cli′为铲料时，第i时刻铲斗油缸长度，dli′为铲料时，第i时刻动臂油缸长度；
9、动作3：铲斗翻转，直至铲斗的侧板上面水平，并保持二者一一对应，即cli″→dli″，
10、cli″为铲料时，第i时刻铲斗油缸长度，dli″为满载时，第i时刻动臂油缸长度；
11、通过操作手柄控制启动辅助驾驶模式
12、包括如下步骤：
13、s1、整机电控系统开始采集车辆前进方向、铲斗内物料重量、动臂油缸长度dl、铲斗油缸长度cl的信息；
14、s2、判断整机现在的状态信息；
15、s3、根据整机现在的状态信息执行自动操作
16、s31、若空载，则执行动作1；
17、s32、若不是空载，则判断是否在铲料中，若是，则执行动作2；
18、s321、若不是在铲料中，则判断是否为满载，如果是，则执行动作3；
19、s3211、若不是满载，则不执行操作。
20、优选的，步骤s2中，通过分解铲料装车过程，反向推导铲斗油缸及动臂油缸的前后时刻长度变化关系作为主判决条件，主判决条件无法判断时，则通过应变片差值变化作为副判决条件。
21、优选的，铲料装车过程分为：空载前进，铲料中，满载后退，满载前进，卸料，空载后退6个过程，其中空载前进、空载后退属于空载，满载后退、满载前进属于满载；
22、dl为当前的动臂油缸长度，dli+1为后一过程的动臂油缸长度，dli为前一过程的动臂油缸长度，dlmin为预设的动臂油缸最小长度(实际长度会有浮动)，dlmax为预设的动臂油缸最大长度(实际长度会有浮动)；
23、空载前进：当前挡位为前进挡，动臂油缸长度最小，且基本保持不动，动臂油缸满足以下关系：
24、0.8dlmin≤dl≤1.2dlmin；
25、铲料中：前一过程为空载前进，当前挡位为前进档，动臂油缸缓慢外伸，动臂油缸长度逐渐变大，满足以下关系：
26、dli+1-dli≥0；
27、满载后退：前一过程为铲料中，当前挡位为后退挡，动臂油缸外伸，动臂油缸长度逐渐变大，满足以下关系：
28、dli+1-dli≥0；
29、满载前进：前一过程为满载后退，当前挡位为前进档，动臂油缸外伸，动臂油缸长度逐渐变大，满足以下关系：
30、dli+1-dli≥0；
31、卸料：前一过程为满载后退，当前挡位为前进档，动臂油缸伸出最大，满足以下关系：
32、0.8dlmax≤dl≤1.2dlmax；
33、空载后退：前一过程为卸料，当前挡位为后退挡，动臂油缸内收，动臂油缸长度逐渐变大，满足以下关系：
34、dli+1-dli＜0。
35、优选的，0.8dlmin≤dl≤1.2dlmin为条件1，dli+1-dli≥0为条件2，0.8dlmax≤dl≤1.2dlmax为条件3；dl为当前的动臂油缸长度，dli+1为后一过程的动臂油缸长度，dli为前一过程的动臂油缸长度，dlmin为预设的动臂油缸最小长度(实际长度会有浮动)，dlmax为预设的动臂油缸最大长度(实际长度会有浮动)；
36、主判决条件包括以下步骤：
37、首先判断档位是否为前进，若是，则判断是否满足条件1，若继续满足条件1，则工作阶段为空载前进；若不满足条件1，则判断是否满足条件2，若满足条件2，则判断前一阶段是否为空载前进，若是，则工作阶段为铲料中；若不是空载前进，则判断前一阶段是否为满载后退，若是，则工作阶段为满载前进，若不是，则进入副判决条件；
38、若不满足条件1，接着又不满足条件2，则判断是否满足条件3，若是，则工作阶段为卸料，若不是，则进入副判决条件；
39、判断档位不是前进，则判断是否满足条件2，若是，则判断前一阶段是否为铲料中，若是，则工作阶段为满载后退，若不是，则进入副判决条件；
40、判断档位不是前进，又接着不满足条件2，则判断前一阶段是否为卸料，若是，则工作阶段为空载后退，若不是，则进入副判决条件。
41、优选的，通过工作状态反向推导副判决条件：
42、空载：铲斗内空载，动臂上应变片差值较小，差值波动也较小，此时：
43、
44、β为测得的应变片差值，为前t时刻内应变片差值的平均值，βk位应变片差值空载参考值，βb为应变片差值波动参考值；
45、满载：铲斗内满载，动臂上应变片差值较大，但差值波动也较小，此时：
46、
47、βm为应变片差值满载参考值；
48、铲料中：整机挂前进挡，铲斗铲料过程中应变片差值波动较大，此时
49、
50、优选的，为条件4，为条件5，为条件6，副判决条件包括以下步骤：
51、将βk、βm及βb导入，对β进行实时采集并记录，并计算前t时刻内β的平均值
52、判断是否满足条件4，若是，则输出当前状态为空载，若不是，则判断是否满足条件5，若满足条件5，则输出当前状态为满载，若不满足条件5，则判断是否满足条件6，若满足条件6，则输出当前状态为铲料中，若不满足条件6，则判断失效，铲斗和动臂相互独立；
53、β为测得的应变片差值，为前t时刻内应变片差值的平均值，βk应变片差值空载参考值，βb为应变片差值波动参考值，βm为应变片差值满载参考值。
54、相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
55、铲料装车过程中，工作装置部分均只需要操作动臂提升或下降，大大降低了铲料装车的操作难度，降低操作门槛；铲料过程中，铲斗根据动臂位置信息，自动调整铲斗内收角度，保证了满斗率；转运过程中，铲斗实时根据动臂位置信息，自动使铲斗侧板上面保持水平，避免运输途中撒料，降低了驾驶员精力投入，节约了操作时间；为判定装载机所处的工作阶段，从而赋予动臂及铲斗正确的位置关系，本发明提供了主副两套判决条件，当主判决条件失效时，启动副判决条件，提高了工作阶段判定的准确性、稳定性。自动调整铲斗内收角度时，根据物料不同，可赋予铲斗不同的内收速度，物料松散且轻的物料可以收快一点，提高工作效率，物料紧实且重的物料可以适当慢一点，避免了铲不动导致憋压；本专利的操作手柄部分仍沿用现有先导手柄，无需改动，降低了成本，同时操作也与现有车辆操作相近，只简化了铲斗的操作，降低了学习成本。
1.一种装载机，包括车架、运动总成、驾驶室、连臂组件、铲斗(7)和用于控制整机移动的整机电控系统(1)，所述连臂组件包括动臂(8)、动臂油缸(11)、铲斗油缸(3)、传动杆和连接杆；所述动臂油缸(11)内端铰接于车架，外端铰接于动臂(8)底部，动臂(8)内端铰接于车架，外端铰接于铲斗(7)；所述铲斗油缸(3)铰接于车架，所述传动杆铰接于动臂(8)；传动杆内端铰接于铲斗油缸(3)的输出端，外端铰接于连接杆，连接杆另一端铰接于铲斗(7)，其特征在于，所述动臂油缸(11)上安装有用于检测动臂(8)伸长量的第二传感器(10)，所述铲斗油缸(3)上安装有用于检测铲斗油缸(3)伸长量的第一传感器(4)，所述动臂(8)上下两侧分别安装有用于识别负载状态的上应变片(61)和下应变片(62)。
2.根据权利要求1所述的装载机，其特征在于，所述第二传感器(10)和第一传感器(4)采用位移传感器或陀螺仪或角度传感器。
3.根据权利要求1所述的装载机，其特征在于，所述整机电控系统(1)包括控制器、用于控制油缸供油的电磁阀(12)和用于控制完成成套操作的操作手柄(2)，所述操作手柄(2)、电磁阀(12)、第二传感器(10)、第一传感器(4)、上应变片(61)和下应变片(62)电连接于控制器。
4.一种装载机操作方法，其特征在于，使用如权利要求3所述的装载机，整机电控系统(1)包括辅助驾驶模式，辅助驾驶模式预设有三种动作；
5.根据权利要求4所述的装载机操作方法，其特征在于，步骤s2中，通过分解铲料装车过程，反向推导铲斗油缸(3)及动臂油缸(11)的前后时刻长度变化关系作为主判决条件，主判决条件无法判断时，则通过应变片差值变化作为副判决条件。
6.根据权利要求5所述的装载机操作方法，其特征在于，铲料装车过程分为：空载前进，铲料中，满载后退，满载前进，卸料，空载后退6个过程，其中空载前进、空载后退属于空载，满载后退、满载前进属于满载；
7.根据权利要求5所述的装载机操作方法，其特征在于，
8.根据权利要求5所述的装载机操作方法，其特征在于，通过工作状态反向推导副判决条件：
9.根据权利要求5或7所述的装载机操作方法，其特征在于，
10.根据权利要求9所述的装载机操作方法，其特征在于，从初始位置开始，驾驶员操作步骤包括：
