使用增强现实的工具侵蚀检测系统技术方案

公开了一种用于具有地面接合工具(38)的机器(10)的工具侵蚀检测系统(40)。工具侵蚀检测系统可包括配置成在显示器装置(44)上生成地面接合工具的第一图像(64)的相机(48)、配置成接收用户输入的输入装置(46)，以及与相机和输入装置通信的控制器(52)。控制器可配置成产生地面接合工具的增强现实视图(60)。增强现实视图可包括由相机生成的地面接合工具的第一图像(64)和叠加在第一图像上且与所选磨损水平相关联的地面接合工具的第二图像(66)，其中所选磨损水平基于用户输入。

Tool Erosion Detection System Using Augmented Reality

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用增强现实的工具侵蚀检测系统
本公开大体上涉及工具侵蚀检测系统，且更具体而言，涉及一种使用增强现实的工具侵蚀检测系统。
技术介绍
移动机器(如挖掘机、轮式和履带式装载机、采矿铲、反铲装载机和/或其它机器)具有工具系统，所述工具系统包括由液压致动器驱动的连杆系统和连接到连杆系统的作业工具。一些作业工具(如铲斗)包括多个“尖端”，其附接到铲斗的边缘，以用于破穿各种类型的材料，如土壤、岩石、集料堆、拆除碎屑和/或其它类型的材料。不同类型的尖端通常设计成并用于执行特定任务或用于破穿特定类型的材料。随着时间的推移，作业工具的尖端会因其使用而磨损，这会导致尖端变钝、长度变短，并且产生更圆化的特征。取决于磨损率和任务要求，通常定期或根据需要而更换磨损的尖端。在某些情况下，操作员或现场维护人员确定更换作业工具尖端的最佳时间可能具有挑战性。尽管希望足够频繁更换尖端以防止对尖端安装系统和作业工具的其它部分的损坏，但在更换它们之前，利用一组尖端的全部使用寿命在经济上也是有利的。然而，对于现场或远离维护设施的操作员来说，精确地确定何时更换工具尖端可能是困难的，因为并非所有操作员都熟悉工具尖端的磨损特性。另外，可能难以熟悉若干不同类型的工具尖端，所述工具尖端可能各自具有不同的磨损特性。在2015年11月26日公布的Lim等人的美国专利申请公开号2015/0339810A1('810公开案)中论述了一种检测附接到作业工具的破损或磨损的齿的方法。‘810公开案的方法包括通过捕获齿的连续图像来检测破损或磨损的齿。接收并分析当前工具图像以确定齿的特征特性。当检测到某些特征特性时，将当前图像与齿的多个先前分析的图像进行比较。齿的先前分析的图像各自与预定的磨损水平相关联。如果当前图像与先前分析的图像足够类似，则齿被确定为处于与先前分析的图像相关联的磨损水平，并且如果齿被充分磨损，则生成警告。虽然‘810公开案的系统可使检测到的齿特征与先前确定的磨损水平相关联，但其可能不是最佳的。例如，使用‘810公开案的方法产生的警报可能没有足够的时间向操作员传递磨损信息，以计划在临界磨损之前改变齿的可能性。此外，使用‘810公开案的方法对于定期接合多台机器并需要有利的分析工具的用户而言可能并不有效或方便。所公开的工具侵蚀检测系统旨在克服上述一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。
技术实现思路
一方面，本公开涉及一种用于具有地面接合工具的机器的工具侵蚀检测系统。工具侵蚀检测系统可包括配置成在显示器装置上生成地面接合工具的第一图像的相机、配置成接收用户输入的输入装置，以及与相机和输入装置通信的控制器。控制器可配置成产生地面接合工具的增强现实视图。增强现实视图可包括由相机生成的地面接合工具的第一图像和叠加在第一图像上且与所选磨损水平相关联的地面接合工具的第二图像，其中所选磨损水平基于用户输入。另一方面，本公开涉及一种检测具有地面接合工具的机器上的工具侵蚀的方法。所述方法可包括生成地面接合工具的第一图像，经由输入装置接收用户输入，以及在显示器装置上生成地面接合工具的增强现实视图。增强现实视图可包括地面接合工具的第一图像。该方法可进一步包括在地面接合工具的第一图像上叠加地面接合工具的第二图像，叠加第二图像与所选磨损水平相关联，其中所选磨损水平基于用户输入。又一方面，本公开涉及一种用于具有地面接合工具的工具侵蚀检测系统。工具侵蚀检测系统可包括配置成在显示器装置上生成地面接合工具的第一图像的相机、配置成接收用户输入的输入装置，以及与相机和输入装置通信的控制器。控制器可配置成产生地面接合工具的增强现实视图。增强现实视图可包括由相机生成的地面接合工具的第一图像，第一图像包括地面接合工具的实时视频图像和所捕获静止图像中的一个。增强现实视图还可包括叠加于第一图像上且与所选磨损水平相关联的地面接合工具的第二图像。所选磨损水平可基于用户输入，且第二图像可包括地面接合工具的图形单侧视图和地面接合工具的图形透视图中的一个。控制器可进一步配置成在显示器装置上生成磨损水平指示物，磨损水平指示物指示所选磨损水平。附图说明图1是示例性公开的机器的透视图；图2是可与图1的机器一起使用的示例性公开的作业工具的透视图；图3是示例性公开的工具侵蚀检测系统的示意图；以及图4是可用以确定地面接合工具的侵蚀的示例性工具侵蚀检测装置的图解说明；图5是可由图3的工具侵蚀检测系统生成的图形用户界面的图解说明；图6是可由图3的工具侵蚀检测系统生成的图形用户界面的另一图解说明；图7是可由图3的工具侵蚀检测系统生成的图形用户界面的另一图解说明；以及图8是示出检测地面接合工具的工具侵蚀的示例性方法的框图。具体实施方式图1中示出机器10的示例性实施例。机器10可为例如挖掘机、轮式或履带式装载机、采矿铲、反铲装载机或本领域已知的任何其它类型的机器。作为挖掘机，机器10可包括安装到框架14且配置成驱动一个或多个牵引装置16的动力源12(例如，发动机、电动机、电池组等)，以用于推动机器10跨过工作现场。牵引装置16可安装或可移动地联接到框架14，且可包括例如履带、轮和/或其组合。框架14还可支承操作员站18，所述操作员站构造成容纳例如操作员的座椅和用于控制机器10的各种功能的一个或多个机器控制装置。作为挖掘机，机器10还可包括连杆系统20和连接到连杆系统20的作业工具22。连杆系统20可包括可枢转地连接到框架14的吊杆24、枢转地连接到吊杆24的棒26、以及可枢转地连接作业工具22和棒26的连杆28。作业工具22可包括可枢转地连接到连杆28的铲斗30和连接到铲斗30的多个地面接合工具组件32。如图2中所示，多个地面接合工具组件32可连接到铲斗30的基底边缘34。每个地面接合工具组件32可包括构造成接合铲斗30的基底边缘34的适配器36。每个地面接合工具组件32还可包括地面接合尖端38，其可移除地附接到适配器36作为地面接合工具。尖端38承受由与工作材料接合引起的大部分冲击和磨损，并且比适配器36更快地磨损以及更频繁地断裂。因此，多个尖端38可在一段时间内磨损并被更换。在许多情况下，尖端38在使用的时间段内磨损或侵蚀，由此需要定期更换。尖端更换可定期进行，如在定期维护期间，或在一段时间后，如每周、每月、每季度、每年等。为了确保利用尖端38的全部使用寿命，从而最大化每个尖端的经济价值，机器操作员、所有者、维修人员或经销商可能希望定期观察尖端38的持续侵蚀量或“磨损水平”，并且根据需要更换每个尖端或尖端38的组(例如，仅在一旦达到某个磨损水平或侵蚀阈值时)。因为存在具有不同构造(例如，通用、尖锐、尖头等)以及不同尺寸和占空比(dutylevel)的许多不同类型的尖端38(例如，铲斗尖端、穿透尖端、磨蚀尖端等)，所以人员可能难以快速识别出尖端38中的一个的磨损水平以达到确定何时替换尖端38的目的。图3示出了可用以快速且容易地确定尖端38的磨损水平的示例性工具侵蚀确定系统(“系统”)40。系统40可以包括侵蚀确定装置(“装置”)42，其包括显示器装置44、一个或多个输入装置46、相机48、通信装置50，以及连接到装置42的其它部件的控制器52。装置42可包括便携式电子计算机装置，例如，智能手机、平板电脑、个人数字助理(P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于具有地面接合工具(38)的机器(10)的工具侵蚀检测系统(40)，其包括：相机(48)，所述相机配置成在显示器装置(44)上生成所述地面接合工具的第一图像(64)；输入装置(46)，所述输入装置配置成接收用户输入；以及控制器(52)，所述控制器与所述相机和所述输入装置通信并且配置成产生所述地面接合工具的增强现实视图(60)，所述增强现实视图包括：由所述相机生成的所述地面接合工具的第一图像；以及叠加在所述第一图像上并且与所选磨损水平相关联的地面接合工具的第二图像(66)，其中所述所选磨损水平基于所述用户输入。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.14 US 15/3789651.一种用于具有地面接合工具(38)的机器(10)的工具侵蚀检测系统(40)，其包括：相机(48)，所述相机配置成在显示器装置(44)上生成所述地面接合工具的第一图像(64)；输入装置(46)，所述输入装置配置成接收用户输入；以及控制器(52)，所述控制器与所述相机和所述输入装置通信并且配置成产生所述地面接合工具的增强现实视图(60)，所述增强现实视图包括：由所述相机生成的所述地面接合工具的第一图像；以及叠加在所述第一图像上并且与所选磨损水平相关联的地面接合工具的第二图像(66)，其中所述所选磨损水平基于所述用户输入。2.根据权利要求1所述的工具侵蚀检测系统，其中所述地面接合工具的所述第一图像是实时视频图像和捕捉的静态图像中的一个。3.根据权利要求1所述的工具侵蚀检测系统，其中地面接合工具的叠加的第二图像包括地面接合工具的图形单侧视图(76)。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·E·瓦格纳，P·S·坎波马内斯，B·C·布朗，D·S·索洛里奥，J·M·普鲁泽克，D·J·麦金太尔，P·D·杰克逊，P·J·库恩茨，T·M·康登，S·N·克乌夫，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国,US