升降叉车系统技术方案

将升降叉车保持在限定边界内的系统。控制器分析实际和/或预测升降叉车特性，且基于分析的升降叉车特性，控制器控制至少一个升降叉车性能参数。该性能参数被控制以将升降叉车重心保持在稳定图内，该稳定图限定保持升降叉车稳定性的重心位置的三维范围。该性能参数也被控制以保持升降叉车的预定路径在容许偏离图内，该容许偏离图限定从升降叉车的预定路径容许升降叉车行驶偏离的二维包迹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业升降叉车领域，且更具体地涉及用于将工业升降叉车保持在限定边界内的系统和方法。
技术介绍
升降叉车设计成各种构造以执行各种任务。升降叉车的一个问题是它们会绕X-轴、Y-轴和Z-轴摆动或振动（参见图1）。例如，当操作者突然停车或突然改变方向或两者，升降叉车的操作人员会感觉到绕X-轴、Y-轴和Z-轴中任一轴的振动。当升降叉车桅杆垂向延伸时，这些振动会更显著。尽管这种振动运动不会使叉车倾翻，但该运动会对操作人员造成干扰。通常操作人员会减慢并允许振动自然消散，然后恢复行驶。这些不想要的振动会降低操作人员的效率和升降叉车运行的总体生产率。现今的升降叉车的性能通常在维持可接受动态特性的努力方面受到限制。这些性能限制是不利的，且通常普遍适用而与当前运行状态无关。一个实例是根据升高高度限制车速的算法。但该算法可能没有考虑铲叉上的负载，且因此可能回到升降叉车的次优行驶速度，这可能对操作人员的生产率有相当的限制。劳动力成本是升降叉车运行成本的最大组成部分。用于改进升降叉车性能的一种方法包括在升降叉车处于静止时进行静态重心（CG）分析，并相应地限制升降叉车运行参数（例如最大速度和转向角度）。但该静态校准没有动态地考虑升降叉车运动、变化的升降高度、或诸如行驶表面斜度等的环境因素。消费者汽车中通常用于改进车辆稳定性的其它方法包括在车辆移动期间计算车辆CG并采用防抱死制动系统（ABS）来改进车辆的转弯能力。这些现有方法仅考虑了二维车辆运动（前后和转弯），并没有考虑升降叉车运动的同时由于升高和降低的负载重物造成的升降叉车的三维CG变化。此外，这些方法也没有考虑将升降叉车保持在限定边界内并防止升降叉车偏离其预期路径。如果升降叉车的振动运动可以减轻或者甚至消除，则升降叉车会能够更快行驶，为操作人员提供更舒适的驾乘并改进生产率。需要构造成通过将升降叉车保持在限定边界内并防止升降叉车一般偏离其预期路径动态优化升降叉车性能的升降叉车。
技术实现思路
本专利技术的各实施例通过提供优化升降叉车性能的系统和方法而克服现有方法的缺点，该优化通过将升降叉车保持在容许CG边界内并将升降叉车保持在容许偏离边界内来实现。一方面，本专利技术提供一种用于将升降叉车保持在限定边界内的系统和方法。传感器感测动态升降叉车性能并提供对应于所感测的升降叉车性能的反馈信号。控制器接收反馈信号并分析反馈信号，且基于所分析的反馈信号，控制器控制将升降叉车保持在限定边界内的至少一个升降叉车性能参数。限定边界包括三维参数和二维参数。另一方面，本专利技术提供一种用于控制升降叉车特性的系统和方法。控制器分析实际和/或预测升降叉车特性中的至少一个，且基于分析的升降叉车特性，控制器控制至少一个升降叉车性能参数。该性能参数被控制以将升降叉车重心保持在稳定图内，该稳定图限定保持升降叉车稳定性的重心位置的三维范围。该性能参数也被控制以保持升降叉车的预定路径在容许偏离图内，该容许偏离图限定从升降叉车的预定路径容许升降叉车行驶偏离的二维包迹。另一方面，本专利技术提供一种用于控制升降叉车性能参数的系统和方法。操作人员输入装置提供指令以控制转向和加速中的至少一个。控制器接收指令以控制转向和加速中的至少一个，且控制器接收各运行条件的信号，控制器分析指令和信号，且基于所分析的指令和所分析的信号，控制器控制至少一个升降叉车性能参数。该性能参数被控制以将升降叉车重心保持在稳定图内，该稳定图限定保持升降叉车稳定性的重心位置的三维范围。该性能参数也被控制以将预定升降叉车路径保持在容许偏离图内，所述容许偏离图限定从所述预定升降叉车路径容许行驶偏离的包迹。本专利技术的前述和其它目的和优点会从以下详细说明书中显现出来。在该描述中，参考示出优选实施例的附图。附图说明图1是根据本专利技术各实施例的升降叉车的立体图，示出可能振动运动的轴；图2是根据本专利技术各实施例的立体图，示出升降叉车关于CG位置的稳定性并示出容许CG边界；图3和4是三轮升降叉车关于重心位置稳定性的不同视图；图5是根据本专利技术各实施例的立体图，示出升降叉车关于容许CG偏离边界的稳定性；图6是根据本专利技术各实施例绕Z-轴控制升降叉车停在边界内的系统的示意图。本专利技术可以几个形式来具体实施而不脱离其精神或实质特征。本专利技术的范围由所附权利要求书来限定，而不是其前面的详细说明来限定。所有落入权利要求书等效物的含义和范围内的实施例都将意图被权利要求书所涵盖。具体实施方式现将参照以下各实施例更具体地描述本专利技术。应注意，这里介绍以下各实施例仅是为了说明和描述目的。并不想要穷举或将本专利技术局限于所述的具体形式。应理解本文所采用的措辞和术语是为说明的目的而不应认为是限制。在此使用“包括”、“包含”或“具有”及其变型意味着包含了下文所列的物件及其等效物以及附加的物件。除非确切地说明或以其它方式进行限定，术语“连接、“联接”及其变型广义地使用并且包括直接和间接的安装、连接、支承以及联接。此外，“连接”和“联接”并不局限于物理的或机械的连接或联接。如本文中所使用的，除非另有明确表述，“连接”是指一个元件/特征直接或间接地连接到另一元件/特征，并且不一定是电地或机械地。类似地，除非另有明确表述，“联接”是指一个部件/特征直接或间接地联接到另一部件/特征，并且不一定是电地或机械地。因此，尽管各图中所示的示意图描述了处理构件的示例布置，但在实际实施例中可存在其它的中间构件、装置、特征或部件。将结合工业升降叉车的优化性能描述本专利技术的各方面。这是因为由于本发明的各实施例产生的特征和优点非常适合该目的。还应理解，本专利技术的各方面可同样应用于其它车辆以实现其它目标。尽管本专利技术各实施例的描述和附图仅涉及人工操作拾取型升降叉车，但应理解本专利技术的各实施例可适用于任何升降叉车构造以将升降叉车保持在预定边界内。可受益于本专利技术各实施例的其它车辆非限制性地包括前移式叉车、高升降叉车、平衡叉车以及摆动前移式叉车。参照图1，升降叉车20包括联接到桅杆32的牵引单元30。桅杆32可垂向延伸并可包括桅杆滑架34和/或平台38，平台38可包括铲叉40并可沿桅杆32垂向移动以在所示上部位置42与下部位置44之间升高和降低负载36。桅杆32可联接到升降叉车20的牵引框架46。图1示出示例人工操作拾取型升降叉车20并标出坐标轴。整个升降叉车20的振动会使操作人员焦虑并致使生产...

【技术保护点】
一种将升降叉车保持在限定边界内的系统，所述系统包括：传感器，所述传感器感测动态升降叉车特性并提供对应于所感测的升降叉车特性的反馈信号；控制器，所述控制器接收所述反馈信号并分析所述反馈信号，且基于所分析的反馈信号，所述控制器控制将所述升降叉车保持在限定边界内的至少一个升降叉车性能参数，所述限定边界包括三维参数和二维参数。

【技术特征摘要】
2013.03.14 US 13/828,3341.一种将升降叉车保持在限定边界内的系统，所述系统包括：
传感器，所述传感器感测动态升降叉车特性并提供对应于所感测的升降叉
车特性的反馈信号；
控制器，所述控制器接收所述反馈信号并分析所述反馈信号，且基于所分
析的反馈信号，所述控制器控制将所述升降叉车保持在限定边界内的至少一个
升降叉车性能参数，所述限定边界包括三维参数和二维参数。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述限定边界包括稳定图，所
述稳定图限定重心位置的三维范围以保持升降叉车稳定性。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述限定边界包括容许偏离图，
所述容许偏离图限定从预定升降叉车路径的容许行驶偏离的包迹。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述预定升降叉车路径是由驾
驶所述升降叉车的用户限定的行驶路径。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器限制施加在所述至
少一个升降叉车性能参数的任何变化以限制所述升降叉车偏离所述限定边界。
6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个升降叉车性能参
数是牵引马达和转向马达和升降马达和致动器中的至少一个。
7.一种用于控制升降叉车特性的系统，所述系统包括：
控制器，所述控制器分析实际和预测升降叉车特性中的至少一个，且基于
所分析的升降叉车特性，所述控制器控制至少一个升降叉车性能参数；
所述性能参数被控制以将升降叉车重心保持在稳定图内，所述稳定图限定
保持升降叉车稳定性的重心位置的三维范围；以及
所述性能参数被控制以保持所述升降叉车的预定路径在容许偏离图内，所
述容许偏离图限定从所述升降叉车的所述预定路径容许升降叉车行驶偏离的
二维包迹。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器包括控制算法，所
述控制算法分析所述升降叉车的分析模型以预测所述升降叉车特性。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器包括控制算法，所

\t述控制算法分析至少一个传感器反馈，所述传感器反馈提供所述升降叉车的当
前状态的实时测量。
10.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制器包括控制算法，
所述控制算法分析所述升降叉车的分析模型以预测所述升降叉车特性，且所述
控制算法分析至少一个传感器反馈，所述传感器反馈提供所述升降叉车的当前
状态的实时...

【专利技术属性】
技术研发人员：F·D·贡萨尔维斯，P·P·麦凯布，
申请(专利权)人：雷蒙德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US