控制土方机器制造技术

本公开内容涉及控制土方机器。一种用于控制土方机器(E)的基于BEIM(构建环境信息模型)的控制系统(CS)。所述控制系统包括至少一个控制器(CO)、至少一个控制单元(CU)和感测部件(11、12)，所述至少一个控制器(CO)用于控制附连到土方机器的土方工具(3)的至少一个移动，感测部件(11、12)用于向控制单元提供土方机器的载物架(1)和土方工具相对于BEIM的位置数据。所述控制系统进一步包括用于显示所述至少一个控制器可选的至少一个BEIM的至少一个显示部件。另外，一种土方机器和用于控制土方机器的方法。

Control earthmoving machines

The present disclosure relates to the control of earthmoving machines. A BEIM-based control system (CS) for controlling earthmoving machines (E) is presented. The control system comprises at least one controller (CO), at least one control unit (CU) and sensing components (11, 12), at least one controller (CO) for controlling at least one movement of the earthmoving tool (3) attached to the earthmoving machine, and sensing components (11, 12) for providing the control unit with the position data of the earthmoving machine carrier (1) and the earthmoving tool relative to BEIM. The control system further includes at least one display unit for displaying at least one BEIM optional to the at least one controller. In addition, an earthmoving machine and a method for controlling earthmoving machines are provided.

【技术实现步骤摘要】
控制土方机器
本专利技术涉及一种用于控制土方机器的控制系统、设备、计算机程序产品和包含在非暂时性计算机可读存储介质上的计算机程序。
技术介绍
不同类型的土方机器可以在不同的工事场所被用来将土壤或岩石材料移到另一地点或者将它们处理成期望的形状。土方机器被用在例如挖掘工事和道路建设中。土方机器具有用户界面，这些用户界面包含用于供操作者与土方机器交互的多个显示部件和多个控制器。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种新颖的改进的用于土方机器的控制系统。进一步的目的是提供一种新颖的改进的配备有所述控制系统的土方机器。本专利技术的目的通过独立权利要求中陈述的内容来实现。本专利技术的一些实施例在从属权利要求中公开。本专利技术是基于通过基于BEIM(构建环境信息模型)的控制系统来控制土方机器的操作的构思。基于BEIM的控制系统包括至少一个控制器、至少一个控制单元和感测部件，至少一个控制器用于控制附连到土方机器的土方工具的至少一个移动，感测部件用于向控制单元提供土方机器的载物架和土方工具相对于BEIM的位置数据。基于BEIM的控制系统进一步包括用于显示至少一个控制器可选的至少一个BEIM的至少一个显示部件。此外，至少一个控制单元被配置为：从至少一个控制器接收用于选择一起工作的BEIM的至少一个选择，并且接收关于所选BEIM的至少一个工事命令。监视关于接收的工事命令的工事的进展，并且至少部分地基于监视来执行接收的工事命令或者通过至少一个控制单元中断接收的工事命令。此外，至少一个控制器既可以附连地进行操作，又可以拆卸地进行操作。本专利技术的控制系统的优点是，土方机器的自动控制或半自动控制可以通过土方信息模型来提供，土方信息模型包括将被完成的土方工事的预期规划的最终结果以及土方机器为实现土方工事的规划的最终结果而将执行的操作。根据控制系统的实施例，基于BEIM的土方信息模型包括基于以下各项中的至少一个的土方信息模型：地理空间信息系统(GIS)、建筑物信息建模(BIM)、基础或基础设施建筑物信息建模(I-BIM)、民用信息模型(CIM)和智能城市平台。根据控制系统的实施例，BEIM包括若干个使命，每个使命包括若干个任务，若干个使命中的至少一个和若干个任务中的至少一个包含土方机器将执行的至少一个工事命令。根据控制系统的实施例，控制单元被配置为从云服务或互联网检索至少一个BEIM。根据控制系统的实施例，控制单元被配置为：监视土方工具和土方机器中的至少一个的负载和应力中的至少一个，并且当负载和应力中的至少一个超过预定阈值参数时，中断工事命令。根据控制系统的实施例，控制系统进一步包括用于确定至少一个控制器相对于土方机器的地点的部件，并且至少一个控制器的操作模式取决于至少一个控制器的地点。该实施例的优点是，土方机器和/或土方工具与留在土方机器的控制舱室外部的操作者之间的任何可能的碰撞可以被避免。根据控制系统的实施例，至少一个控制器的操作模式取决于至少一个控制器中的每个是被附连、还是被拆卸。根据控制系统的实施例，控制系统包括一个到四个控制器以及用于显示一个到四个控制器可选的且可控的控制的至少一个显示部件，并且至少一个控制单元被配置为从一个到四个控制器接收用于控制一个到四个控制器可控的土方机器的所有操作的选择和控制，一个到四个控制器既可以附连地进行操作，又可以拆卸地进行操作，并且控制系统进一步包括用于确定至少一个控制器相对于土方机器的地点的部件。该实施例的优点是，土方机器的操作者可以定制用于根据他或她自己的期望用一个到四个控制器控制土方机器的操作的方式。另一优点是操作者在任何情况下都无需伸手触及任何其他的按钮或开关，如果期望的话。根据控制系统的实施例，至少一个控制器在被拆卸时的操作模式取决于控制器和土方机器之间的距离。根据控制系统的实施例，至少一个控制器在被拆卸时的操作模式取决于土方机器的土方工具和控制器之间的距离。根据控制系统的实施例，至少一个控制器在被拆卸时的操作模式取决于到至少一个其他的控制器的距离。根据控制系统的实施例，至少一个控制器的操作模式取决于检测到的障碍物与土方工具和土方机器中的至少一个之间的距离。根据控制系统的实施例，至少一个控制器的操作模式取决于当前登录到控制系统中的用户做出的或针对该用户做出的用户特定的调整。根据控制系统的实施例，可用调整的范围取决于当前登录的用户的技能水平数据，技能水平数据由以下各项中的至少一个限定：土方机器的使用小时数、相应土方机器的使用小时数、通过考试或测试实现或通过的能力水平。根据控制系统的实施例，至少一个控制器的操作模式取决于当前登录到控制系统中的用户做出的或针对该用户做出的用户特定的调整，其中，可用调整的范围取决于当前登录的用户的技能水平数据，技能水平数据由以下各项中的至少一个限定：土方机器的使用小时数、相应土方机器的使用小时数、通过考试和测试中的至少一个实现和通过中的至少一个的能力水平。根据控制系统的实施例，至少一个控制器可控的土方机器的操作至少是以下操作中的至少一个：驱动系统、外设装置、维护系统、道路导航系统、工事场所导航系统、相对于工事场所定位土方工具、称重系统、自动化系统、测量系统和处理控制。根据控制系统的实施例，控制系统通过以下信号中的至少一个给出反馈：图形、增强现实、虚拟现实、视听、视觉照射、触觉和力反馈。根据控制系统的实施例，具有管理员特权的用户通过编辑用户的技能水平数据来限定技能水平。根据控制系统的实施例，具有管理员特权的用户通过在云服务中编辑用户的技能水平数据来限定技能水平，并且土方机器从云服务检索数据。根据控制系统的实施例，至少一个控制单元被配置为从至少一个控制器接收用于至少控制工具和土方机器的驱动的选择和控制。根据控制系统的实施例，至少一个控制单元被配置为从至少一个控制器接收用于至少控制相对于载物架移动土方工具和驱动土方机器的选择和控制。根据控制系统的实施例，至少一个控制单元被配置为从至少一个控制器接收用于控制土方机器的操作者可控的土方机器的所有操作的选择和控制。根据控制系统的实施例，控制器的量为两个。根据土方机器的实施例，土方机器包括可移动载物架、可以相对于载物架移动的至少一个土方工具、外设装置、用于相对于载物架和用于控制外设装置的部件移动土方工具的致动部件、以及至少一个如权利要求1至14中任一项所述的基于BEIM(构建环境信息模型)的控制系统。根据土方机器的实施例，土方机器是以下机器中的一个：挖掘机、推土机、平路机、夯实机、打桩机、深部稳定机、表面顶部钻机。根据用于控制土方机器的方法的实施例，所述方法包括使用基于BEIM(构建环境信息模型)的控制系统来控制土方机器，基于BEIM的控制系统包括至少一个控制器、至少一个控制单元、感测部件和至少一个显示部件，至少一个控制器用于控制附连到土方机器的土方工具的移动，感测部件用于向控制单元提供土方机器的载物架和工具的位置数据，至少一个显示部件用于显示至少一个控制器可选的至少一个BEIM，并且其中，方法进一步包括：从至少一个控制器接收用于选择一起工作的BEIM的选择，接收关于所选BEIM的至少一个工事命令，监视关于接收的工事命令的工事的进展，并且选择性地执行接收的工事命令或者中断接收的工事命令，并且其中，至少一个控制器既可以附连地进行操作，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制土方机器的基于BEIM的控制系统，其特征在于，所述基于BEIM的控制系统包括：至少一个控制器，所述至少一个控制器用于控制附连到土方机器的土方工具的至少一个移动，至少一个控制单元，以及感测部件，所述感测部件用于向所述控制单元提供土方机器的载物架和土方工具相对于BEIM的位置数据，所述基于BEIM的控制系统进一步包括至少一个显示部件，所述至少一个显示部件用于显示能够由所述至少一个控制器选择的至少一个BEIM，并且其中，所述至少一个控制单元被配置为：从所述至少一个控制器接收用于选择一起工作的BEIM的至少一个选择，接收关于所选BEIM的至少一个工事命令，监视关于接收的工事命令的工事的进展，并且至少部分地基于所述监视：执行接收的工事命令，或者通过所述至少一个控制单元中断接收的工事命令，以及所述至少一个控制器既能够附连地进行操作，又能够拆卸地进行操作。

【技术特征摘要】
2017.11.24 FI 20176052;2018.07.12 FI 201800821.一种用于控制土方机器的基于BEIM的控制系统，其特征在于，所述基于BEIM的控制系统包括：至少一个控制器，所述至少一个控制器用于控制附连到土方机器的土方工具的至少一个移动，至少一个控制单元，以及感测部件，所述感测部件用于向所述控制单元提供土方机器的载物架和土方工具相对于BEIM的位置数据，所述基于BEIM的控制系统进一步包括至少一个显示部件，所述至少一个显示部件用于显示能够由所述至少一个控制器选择的至少一个BEIM，并且其中，所述至少一个控制单元被配置为：从所述至少一个控制器接收用于选择一起工作的BEIM的至少一个选择，接收关于所选BEIM的至少一个工事命令，监视关于接收的工事命令的工事的进展，并且至少部分地基于所述监视：执行接收的工事命令，或者通过所述至少一个控制单元中断接收的工事命令，以及所述至少一个控制器既能够附连地进行操作，又能够拆卸地进行操作。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，BEIM包括基于以下各项中的至少一个的土方信息模型：地理空间信息系统、建筑物信息建模、基础设施建筑物信息建模、民用信息模型和智能城市平台。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，BEIM包括若干个使命，每个使命包括若干个任务，所述若干个使命中的至少一个和所述若干个任务中的至少一个包括土方机器将执行的至少一个工事命令。4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元被配置为：从云服务或互联网检索所述至少一个BEIM。5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制单元被配置为：监视土方工具和土方机器中的至少一个的负载和应力中的至少一个，并且当负载和应力中的所述至少一个超过预定阈值参数时，中断所述工事命令。6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统进一步包括用于确定所述至少一个控制器相对于土方机器的地点的部件，并且所述至少一个控制器的操作模式取决于所述至少一个控制器的所述地点。7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个控制器的操作模式取决于土方工具和土方机器中的至少一个与检测到的障碍物之间的距离。8.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述至少一个控制器的操作模式取决于当前登录到所述控制系统中的用户做出的或针对该用户做出的用户特定的调整，其中，可用调整的范围取决于当前登录的用户的技能水平数据，所述技能水平数据由以下各项中的至少一个限定：土方机器的使用小时数、相应土方机...

【专利技术属性】
技术研发人员：V·霍坎南，P·墨西索，
申请(专利权)人：诺瓦特伦有限公司，
类型：发明
国别省市：芬兰,FI