用于挖掘机的俯视图系统及其方法技术方案

用于提供工业机器比如挖掘机的俯视图的系统和方法。一个系统包括至少一个处理器，其配置成：从安装在所述挖掘机上的至少一个传感器接收涉及所述挖掘机周围的区域的数据；基于所述数据识别多个平面；确定所述多个平面是否定位在与运输卡车相关联的预定配置中；以及如果所述多个平面定位在预定配置中，则将所述多个平面叠加在所述挖掘机和所述区域的俯视图图像上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于挖掘机的俯视图系统及其方法相关申请本申请要求2012年3月29日提交的美国临时申请No.61/617,516和2013年2月11日提交的美国临时申请No.61/763,229的优先权，这两个申请的整个内容都通过引用并入本文。背景本专利技术的实施方式涉及提供围绕工业机器比如电绳或动力挖掘机定位的检测到的物理物体的俯视。
技术实现思路
工业机器，比如电绳铲挖掘机或动力挖掘机、拉铲挖土机等，用于执行挖掘操作以从例如矿山堆去除材料。操作者在挖掘操作期间控制绳铲挖掘机以给铲斗加载材料。操作者将材料从铲斗中放置到运输卡车中。在放置材料之后，挖掘循环继续且操作者将铲斗摆回到矿山堆以进行另外的挖掘。随着铲斗移动，具有畅通的摆动路径以避免与其它物体碰撞是重要的。例如，铲斗可在摆动路径中冲击运输卡车或其它装备。铲斗还可冲击矿山堆、地面或挖掘机的其它部分，和/或位于挖掘机周围的其它物体。冲击特别是如果强的话可造成对铲斗和冲击的物体的破坏。此外，冲击可造成对挖掘机的其它部件的破坏。因此，本专利技术的实施方式提供了用于检测和减轻挖掘机碰撞的系统和方法。为了检测碰撞，系统和方法检测挖掘机周围的区域内的物体。在检测到物体之后，系统和方法可以任选地增加挖掘机的控制以减轻与检测到的物体的可能碰撞的冲击。当减轻碰撞时，系统和方法可以利用听觉、视觉和/或触觉反馈向挖掘机操作者提供警告。具体地，本专利技术的一个实施方式提供了一种用于提供挖掘机周围的区域的俯视图的系统。所述系统包括至少一个处理器。该至少一个处理器配置成：从安装在所述挖掘机上的至少一个传感器接收数据，其中所述数据涉及所述挖掘机周围的区域；基于所述数据识别多个平面；以及确定所述多个平面是否定位在与运输卡车相关联的预定配置中。如果所述多个平面定位在预定配置中，则所述至少一个处理器配置成将所述多个平面叠加在所述挖掘机和所述区域的俯视图图像上。本专利技术的另一实施方式还提供了一种用于提供工业机器周围的区域的俯视图的方法。所述方法包括：在至少一个处理器处从安装在所述工业机器上的至少一个传感器接收数据，其中所述数据涉及所述工业机器周围的区域。方法还包括通过至少一个处理器基于所述数据识别多个平面；通过至少一个处理器确定所述多个平面是否定位在与预定的物理物体相关联的预定配置中；以及如果所述多个平面定位在所述预定配置中，则将所述多个平面叠加在所述工业机器和所述区域的俯视图图像上。本专利技术的其它方面将通过考虑详细说明和附图而变得明显。附图说明专利或申请文件包含彩色实现的至少一个附图。具有彩色图的该专利或专利申请公布的副本将通过官方在请求和付必要费用时提供。图1示出根据本专利技术的一个实施方式的工业机器和运输卡车。图2示出图1的工业机器的控制器。图3是示出由图2的控制器执行的检测物体的方法的流程图。图4示出由图2的控制器检测的示意性平面。图5示出基于图4的平面由图2的控制器界定的示例性排除的体积。图6示出围绕工业机器捕捉的图像。图7示出基于图6的图像的工业机器的俯视图。图8示出与由图2的控制器检测的平面叠加的图7的俯视图。图9是示出由图2的控制器执行的减轻碰撞的方法的流程图。图10是根据本专利技术的另一实施方式的工业机器的控制器。具体实施方式在详细解释本专利技术的任何实施方式之前，应理解，本专利技术的应用不限于在下面的描述中阐述或在附图中示出的构造的细节和部件的布置。本专利技术能够是其它实施方式且以各种方式被实践或执行。而且，应理解，本文使用的短语和术语用于描述的目的且不应被认为是限制的。在本文中“包括”、“包含”或“具有”和其变形的使用意味着包含下文列举的项和其等同物以及另外的项。术语“安装”、“连接”和“联接”被宽泛地使用且包含直接和间接安装、连接和联接两者。而且，“连接”和“联接”不限于物理的或机械的连接或联接且可包括电连接或联接，不管是直接还是间接。而且，电子通信和通告可以利用包括直接连接、无线连接等的任何已知方式来执行。还应注意，可以使用多个基于硬件和软件的设备以及多个不同的结构部件来实施本专利技术。此外，应理解，本专利技术的实施方式可以包括硬件、软件和电子部件或模块，其为论述的目的可以被示出和描述，好像大部分部件仅在硬件中实施。然而，本领域技术人员中的一个基于该详细说明的阅读将认识到在至少一个实施方式中，本专利技术的基于电子的方面可以在由一个或多个处理器可执行的软件中实现(比如，存储在非暂时性计算机可读介质上)。这样，应注意，多个基于硬件和软件的设备，以及多个不同的结构部件可以用于实施本专利技术。而且，且如随后的段落中描述的，在附图中示出的具体机械构型旨在示范本专利技术的实施方式且其他可替代的机械构型是可能的。例如，在说明书中描述的“控制器”可包括标准处理部件，比如一个或多个处理器、一个或多个计算机可读介质模块、一个或多个输入/输出接口和连接部件的各种连接件(比如，系统总线)。图1描述了示范性绳铲挖掘机100。绳铲挖掘机100包括用于向前和向后推动绳铲挖掘机100以及用于转动绳铲挖掘机100(即，通过改变左和右履带相对于彼此的速度和/或方向)的履带105。履带105支撑包括驾驶室115的基座110。基座110能够围绕摆动轴线125摆动或旋转，例如，以从挖掘位置移动到倾卸位置并返回到挖掘位置。在某些实施方式中，履带105的移动对于摆动运动不是必须的。绳铲挖掘机还包括铲斗轴或吊臂130，其支撑可枢转的铲斗柄135和铲斗140。铲斗140包括用于将容纳在铲斗140中的内容物倾卸到倾斜位置的门145。挖掘机100还包括；联接在基座110和吊臂130之间以用于支撑铲斗轴130的张紧悬挂缆绳150；附接到基座110内的用于缠绕缆绳155的绞盘(未显示)以升高和降低铲斗140的起重缆绳155；以及附接到另一绞盘(未显示)以打开铲斗140的门145的铲斗门缆绳160。在某些情形中，挖掘机100是由P&H开采装备公司生产的系列挖掘机，尽管挖掘机100可以是电开采装备的其它类型或模型。当开采挖掘机100的履带105静止时，铲斗140是可操作的以基于三个控制动作，起重、推压和摆动运动。起重控制通过缠绕和解开起重缆绳155来升高和降低铲斗140。推压控制延伸和缩回柄135和铲斗140的位置。在一个实施方式中，柄135和铲斗140通过使用齿条和小齿轮系统来推压。在另一实施方式中，柄135和铲斗140使用液压驱动系统来推压。摆动控制使柄135相对于摆动轴线125旋转。在操作期间，操作者控制铲斗140从挖掘位置挖掘泥土材料、将铲斗140摆动到倾卸位置、释放门145以倾卸泥土材料并卷起铲斗140，这使门145关闭且铲斗140摆动到相同的另一挖掘位置。图1还描述了运输卡车175。在操作期间，绳铲挖掘机100通过打开门145将容纳在铲斗140内的材料倾卸到运输卡车床176内。尽管绳铲挖掘机100被描述为与运输卡车175一起使用，但是绳铲挖掘机100还能够将材料从铲斗140倾卸到其它材料收集器，比如移动式开采破碎机或直接地倾卸到地面。如上面在概述部分中描述的，随着操作者摆动铲斗140，铲斗140可与其它物体比如运输卡车175(比如，运输卡车175的床176)和挖掘机100的其它部件(比如履带105、位于挖掘机100的后部的平衡重量，等)碰撞。这些碰撞(比如，金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于提供挖掘机周围的区域的俯视图的系统，所述系统包括：至少一个处理器，其配置成：从安装在所述挖掘机上的至少一个传感器接收数据，所述数据涉及所述挖掘机周围的所述区域，基于所述数据识别多个平面，确定所述多个平面是否定位在与运输卡车相关联的预定配置中，以及如果所述多个平面定位在所述预定配置中，则将所述多个平面叠加在所述挖掘机和所述区域的俯视图图像上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.03.29 US 61/617,516;2013.02.11 US 61/763,229;1.一种用于提供挖掘机周围的区域的俯视图的系统，所述系统包括：至少一个处理器，其配置成：从安装在所述挖掘机上的至少一个传感器接收数据，所述数据涉及所述挖掘机周围的所述区域，基于所述数据识别多个平面，确定所述多个平面是否定位在与运输卡车相关联的预定配置中，以及如果所述多个平面定位在所述预定配置中，则将所述多个平面叠加在所述挖掘机和所述区域的俯视图图像上。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成基于铲斗和所述多个平面中的至少一个之间的距离来设定叠加的多个平面中的至少一个的颜色。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成制作叠加的多个平面中的至少一个的动画。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成修改叠加的多个平面中的至少一个以警告所述挖掘机的操作者铲斗和所述运输卡车之间的可能碰撞。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成将示出所述挖掘机的俯视图的图像叠加在所述俯视图图像上。6.根据权利要求4所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成基于所述铲斗的当前位置修改示出所述挖掘机的俯视图的图像。7.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成在包括在所述挖掘机中的用户接口上显示所述俯视图图像。8.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个处理器还配置成在远离所述挖掘机的用户接口上显示所述俯视图图像。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器包括至少一个激光扫描仪。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器包括至少一个立体摄像机。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个传感器包括至少一个激光扫描仪和至少一个立体摄像机。12.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：小布赖恩·K·哈格雷夫，马修·J·赖兰，瑞安·A·穆诺兹，史蒂文·科克斯利恩，保罗·西斯尼罗斯，
申请(专利权)人：哈尼施费格尔技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US