用于平土机的控制系统技术方案

一种平土机可包括机器本体、平土铲刀、配置成感测平台铲刀的位置和定向的至少一个平土铲刀传感器、将平土铲刀连接到机器本体的牵引杆、配置成感测牵引杆的位置和定向的至少一个牵引杆传感器、用户界面以及控制系统。控制系统可配置成接收来自用户界面的输入，并且基于输入将平土铲刀和牵引杆的定位和定向到多个预定挖沟位置中的一个。

Control system for grader

【技术实现步骤摘要】
用于平土机的控制系统
本公开大体上涉及一种平土机，并且更具体地涉及一种用于平土机的控制系统。
技术介绍
本公开涉及用于平土的移动机器。平土机通常用于切削、铺展或平整形成地面的材料。为了执行这种土方雕刻任务，平土机包括铲刀，也称为刮土板或机具。与推土机或其它移动较大土方量的机器相比，该铲刀从一侧到另一侧移动相对少量的土方。平土机经常用于形成各种最终的土方布置，这取决于雕刻任务经常需要将铲刀定位在不同的位置和/或定向。不同铲刀位置可包括对铲刀高度、铲刀切削角、铲刀俯仰、铲刀侧移，以及牵引杆侧移的调整。因此，平土机可包括若干操作者控件以操纵机器的各个部分。对自动平土机的铲刀进行定位和定向是一项复杂且耗时的任务，可能需要大量的经验和/或专业知识。1992年1月7日授予Nau的美国专利号5,078,215(“‘215专利”)描述了一种用于控制用于平土机的铲刀的斜率的方法和设备。‘215专利允许操作者选择所要加工表面的所需交叉斜角。控制系统接着测量铲刀的斜角且根据需要调整铲刀的斜角，以便使铲刀在铲刀横穿表面时维持所需斜角以形成所选择的横斜角。‘215专利的铲刀定位和调整方法和系统可能无法提供足够的定位或定向选项，并因此，可能无法给没有经验的操作者提供使用平土机进行各种操作的能力。本公开的用于平土机的控制系统可解决上述问题中的一个或多个和/或本领域中的其它问题。然而，当前公开的范围由所附权利要求书限定，而不是由解决任何特定问题的能力限定。
技术实现思路
在一个方面，一种平土机可包括机器本体、平土铲刀、配置成感测平土铲刀的位置和定向的至少一个平土铲刀传感器、将平土铲刀连接到机器本体的牵引杆、配置成感测牵引杆的位置和定向的至少一个牵引杆传感器、用户界面和控制系统。控制系统可配置成接收来自用户界面的输入，并且基于输入将平土铲刀和牵引杆定位和定向到多个预定挖沟位置中的一个。在另一个方面，一种操作平土机的方法可包括：用传感器感测牵引杆的牵引杆中心位移和升高位置，感测平土铲刀的俯仰，以及感测圆形物的角度，其中圆形物可旋转地联接到牵引杆以定位平土铲刀。该方法还可包括：接收用户输入以将牵引杆和平土铲刀定位到用户选择的挖沟位置，其中用户选择的挖沟位置是多个预定挖沟位置中的一个；以及通过定位铲刀中心位移缸、定位铲刀俯仰缸和圆形物驱动电动机来将牵引杆和平土铲刀定位到用户选择的挖沟位置。在又一个方面，一种操作平土机的方法可包括接收用户输入以将牵引杆和平土铲刀定位和定向到用户选择的挖沟位置，其中用户选择的挖沟位置是多个预定挖沟位置中的一个。该方法还可包括：将牵引杆和平土铲刀定位到用户选择的挖沟位置，用平土铲刀开始挖沟操作，感测平土铲刀和牵引杆的位置和定向，并且如果感测到的平土铲刀和牵引杆的位置和定向不是用户选择的挖沟位置，则将平土铲刀和牵引杆的位置和定向自动地调整到用户选择的挖沟位置。附图说明并入本说明书并构成本说明书的一部分的附图示出了各种示例性实施例，并与描述一起用于解释公开的实施例的原理。图1是根据本公开的方面的示例性平土机的图示。图2A是根据本公开的方面的图1的平土机的平土部分的后部透视图。图2B是根据本公开的方面的图1的平土机的平土部分的前部透视图。图2C示出了根据本公开的方面的图1的平土机的连杆系统的放大视图。图3示出了根据本公开的方面的用于图1的示例性平土机的控制系统的一部分的示意图。图4提供了描绘根据本公开的方面的用于控制平土机的圆角的示例性方法的流程图。图5A-5D是根据本公开的方面的具有各种圆角位置的示例性平土机的透视图。图6提供了描绘根据本公开的方面的用于控制平土机的铲刀俯仰的示例性方法的流程图。图7A-7C是根据本公开的方面的具有各种铲刀俯仰位置的平土机的平土部分的侧视图。图8提供了描绘根据本公开的方面的用于控制平土机的铲刀侧移的示例性方法的流程图。图9A和9B是根据本公开的方面的具有各种铲刀侧移位置的示例性平土机的前视图。图10提供了描绘根据本公开的方面的用于控制平土机的牵引杆中心位移的示例性方法的流程图。图11A-11C是根据本公开的方面的具有各种牵引杆中心位移位置的示例性平土机的前视图。图12提供了描绘根据本公开的方面的用于在至少一个切削刃维护模式中控制平土机的平土部分的示例性方法的流程图。图13是根据本公开的方面在切削刃维护模式下具有平土部分的示例性平土机的侧视图。图14提供了描绘根据本公开的方面的用于在一个或多个挖沟模式中控制平土机的平土部分的示例性方法的流程图。图15A-15D是根据本公开的方面在各种挖沟模式中具有平土部分的示例性平土机的透视图。图16提供了描绘根据本公开的方面的用于在一个或多个机器周转模式中控制平土机的平土部分的示例性方法的流程图。图17A和17B是根据本公开的方面执行机器周转模式的示例性平土机的俯视图。图18是根据本公开的方面可显示在用户界面上以控制或定位平土机的部分的示例性显示器的图示。图19是根据本公开的方面可显示在用户界面上以控制或定位平土机的部分的另一个示例性显示器的图示。具体实施方式前面的一般描述和下面的详细描述都仅是示例性和说明性的，并且不限制所要求保护的特征。如本文所用的，术语“包括(comprise)”、“包括(comprising)”、“具有(has)”、“具有(having)”、“包括(include)”、“包括(including)”或其其它变型旨在涵盖非排他性包含，使得包括元素列表的过程、方法、制品或设备不仅仅包括那些元素，而且可包括未明确列出或此类过程、方法、制品或设备固有的其它元素。出于本公开的目的，术语“地面”广泛地用于指代可在建筑程序中工作和/或可被切削、铺展、雕刻、平滑化、平整、平土或以其它方式处理的所有类型的表面或土质材料(例如，砾石、粘土、沙、灰尘，等)。在本公开中，除非另有说明，相对术语，例如，如，“约”、“基本上”和“大约”用于指示所述值的±10％的可能变化。尽管参考自动平土机描述了本公开，但这仅是示例性的。大体上，本公开可以应用于任何机器，例如，如犁、刮刀、推土机或另一种平土型机器。图1示出了根据本公开的示例性自动平土机10(下文称为“自动平土机”)的透视图。自动平土机10包括前框架12、后框架14和铲刀16。前框架12和后框架14由轮18支承。操作者驾驶室20可安装在前框架12和后框架14的联接件上方，并且可包括各种控件、显示单元、触摸屏，或用户界面(例如，用户界面104)，以操作或监测自动平土机10的状态。后框架14还包括发动机22以驱动自动平土机10或为该自动平土机提供动力。铲刀16，有时称为犁板，用于切削、铺展或平整(统称为“雕刻”)土地或机器10穿过的其它材料。如在图2A和2B中更详细地示出，铲刀16安装在连杆组件上，通常以24示出。连杆组件24允许铲刀16相对于自动平土机10移动到各种不同位置和定向，并因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平土机，包括：/n机器本体；/n平土铲刀；/n配置成感测所述平土铲刀的位置和定向的至少一个平土铲刀传感器；/n牵引杆，所述牵引杆将所述平土铲刀连接到所述机器本体；/n配置成感测所述牵引杆的位置和定向的至少一个牵引杆传感器；/n用户界面；以及/n控制系统，所述控制系统配置成接收来自所述用户界面的输入，并且基于所述输入将所述平土铲刀和所述牵引杆定位和定向到多个预定挖沟位置中的一个。/n

【技术特征摘要】
20181129 US 16/204,8211.一种平土机，包括：
机器本体；
平土铲刀；
配置成感测所述平土铲刀的位置和定向的至少一个平土铲刀传感器；
牵引杆，所述牵引杆将所述平土铲刀连接到所述机器本体；
配置成感测所述牵引杆的位置和定向的至少一个牵引杆传感器；
用户界面；以及
控制系统，所述控制系统配置成接收来自所述用户界面的输入，并且基于所述输入将所述平土铲刀和所述牵引杆定位和定向到多个预定挖沟位置中的一个。


2.根据权利要求1所述的平土机，其中所述平土铲刀至少部分地延伸到所述机器本体的侧部，并且在所述多个预定挖沟位置中的每一个从地面升高。


3.根据前述权利要求中任一项所述的平土机，还包括配置成测量所述牵引杆的中心位移的中心位移传感器，其中所述中心位移传感器是联接到牵引杆中心位移缸的线性位移传感器。


4.根据权利要求3所述的平土机，其中所述牵引杆联接到右提升缸和左提升缸，并且其中所述牵引杆中心位移缸联接到所述右提升缸和所述左提升缸。


...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·C·金特尔，E·M·特维斯，
申请(专利权)人：卡特彼勒公司，
类型：发明
国别省市：美国;US