具有改进的平整控制系统的移动平整机器技术方案

本发明专利技术涉及具有改进的平整控制系统的移动平整机器。具体地，提供了一种移动作业机器，该移动作业机器包括第一坡度控制系统，该第一坡度控制系统从地理定位系统接收外部参考位置信号，并且生成铲控制信号，以在平整工地时控制铲的取向。该移动作业机器还包括第二坡度控制系统，该第二坡度控制系统使用铲主落差和横坡及底盘(或主框架)主落差和横坡来控制铲相对于作业机器的框架的取向，以形成具有期望主落差和横坡的平坦坡度。当第一坡度控制系统的功能中断时，移动作业机器自动地切换成使用第二坡度控制系统以执行平整操作，直到恢复对第一坡度控制系统的功能的中断。第一坡度控制系统的功能的中断。第一坡度控制系统的功能的中断。

【技术实现步骤摘要】
具有改进的平整控制系统的移动平整机器


[0001]本说明书涉及移动作业机器。更具体地，本说明书涉及在执行平整(grading)操作中使用的移动作业机器。

技术介绍

[0002]存在许多不同类型的移动作业机器。一些移动作业机器包括可以进行控制以在工地执行平整操作的建筑机器。
[0003]例如，一些这样的作业机器包括被用于平整工地的机具(implement)(诸如铲)。例如，平地机(grader)具有铲，该铲可移动以改变该铲的高度和角度。履带牵引装置通常是具有铲的有轨机器，该铲可以升高或降低以及旋转，以便平整工地。这些仅是具有铲的移动作业机器的简单示例，该铲可以在多个自由度中移动从而与工地相互作用。在工地实现适当的坡度(grade)通常是整个操作的第一步，以及完成该操作的最后一步。
[0004]仅提供上面的讨论用于一般的背景信息，并且不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

技术实现思路

[0005]提供了一种移动作业机器，该移动作业机器包括第一坡度控制系统，该第一坡度控制系统从地理定位系统接收外部参考位置信号，并且生成铲控制信号，以在平整工地时控制铲的取向。该移动作业机器还包括第二坡度控制系统，该第二坡度控制系统使用铲主落差(mainfall)和横坡(cross slope)及底盘(或主框架)主落差和横坡来控制铲相对于作业机器的框架的取向，以形成具有期望主落差和横坡的平坦坡度。当第一坡度控制系统的功能中断时，移动作业机器自动地切换成使用第二坡度控制系统执行平整操作，直到恢复对第一坡度控制系统的功能的中断。
[0006]提供本
技术实现思路
，以按简化形式介绍概念的选择，下面在具体实施方式中对所述概念进行进一步描述。本
技术实现思路
不是旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不是旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决
技术介绍
中提到的任何或所有缺点的实现。
附图说明
[0007]图1是移动作业机器的一个示例的图示例示图。
[0008]图2是更详细地示出移动作业机器的一个示例的框图。
[0009]图3是例示移动作业机器在两个不同的坡度控制系统之间进行切换时的操作的一个示例的流程图。
[0010]图4至图6示出了可以与各个图中所描述的移动作业机器一起使用的移动装置的示例。
[0011]图7是可以与参照先前附图所例示和描述的移动作业机器一起使用的计算环境的
一个示例的框图。
具体实施方式
[0012]如上面所讨论的，一些移动作业机器控制致动器，以便在对工地执行平整操作时控制铲的取向。存在多种不同类型的自动坡度控制系统，它们可以被用于自动地控制铲的位置或取向，以便获得指定的平整操作。举例来说，一种自动坡度控制系统被称为三维(3D)坡度控制系统。3D坡度控制系统接收位置信号，该位置信号表示指示机器的地理地点或位置的外部参考。外部参考可以是来自全球导航卫星系统(GNSS)的卫星的位置信号。举例来说，铲上或者移动作业机器上别的地方可能存在卫星信号接收器，该卫星信号接收器接收来自GNSS卫星的位置信号，作为外部参考。类似地，3D坡度控制系统可以接收来自诸如全站仪的本地定位系统(或LPS)的位置信号，作为外部参考。3D控制系统接收外部参考位置信息或位置信号，并且使用它来计算如何对铲进行定向，以便基于预定义计划来执行平整操作，该预定义计划指示作业空间的经设计坡度。
[0013]自动坡度控制系统的另一示例是二维(2D)坡度控制系统。2D坡度控制系统不使用机器的外部参考位置。相反，2D坡度控制系统在移动作业机器上使用传感器来感测铲相对于该移动作业机器的另一部件(诸如，移动作业机器的框架(例如，底盘或主框架))或者相对于重力或者另一方式的取向(例如，主落差和横坡)。2D坡度控制系统尝试控制铲的取向，以便生成具有期望的横坡和主落差的平坦坡度。
[0014]有时会发生当启用3D坡度控制系统时，该3D坡度控制系统的某一功能被中断。例如，移动作业机器可以输入外部参考(例如，位置信号)被中断的地点。如果例如从GNSS卫星接收位置信号，那么平地机可能在高架桥下或者在阻挡移动作业机器接收GNSS型号的某一其它遮蔽物下移动。而且，3D坡度控制系统仅在被表示期望设计的模型或地图所覆盖的设计区域内提供期望坡度控制信号。如果机器离开设计区域，那么3D控制系统就不能准确地控制铲。类似地，本地定位系统通常依赖于视线以便将位置信号发送至移动作业机器。因此，移动作业机器可能移动至视线被物理结构遮挡的位置，或者被地形、遮蔽物或其它物品遮挡的位置。在这些场景中，其中3D坡度控制系统被启用，并且外部参考(例如，位置信号)被中断，3D坡度控制系统停止对铲的取向进行校正，致使平整操作可能很快就变得不准确。因此，在这些场景中，操作员可以观察到3D坡度控制系统不再正常起作用，并且采取手动控制以尝试手动控制铲。然后，操作员可以在稍后某一时刻尝试重新启用3D坡度控制系统。
[0015]因此，本说明书是针对以下控制系统来进行的：该控制系统监测外部参考(例如，位置信号)的存在，并且还监测铲的取向和监测指定坡度的预定义目标取向(主落差和横坡)，以使2D坡度控制系统可以使用所监测的取向和目标取向。当控制系统检测到位置信号被中断(例如，在移动作业机器处不再被接收到或者位置信号的强度不足以准确地传达位置)时，然后，控制系统自动地切换成利用2D坡度控制系统使用最新获知的铲取向和目标取向来自动地控制移动作业机器，而不是使用3D坡度控制系统。可以向操作员通知：自动2D系统现在正在控制作业机器，并且3D系统不再控制作业机器。当重新获取位置信号时，可以通知操作员，并且控制系统可以自动地切换回使用3D坡度控制系统。
[0016]图1是示出工地100的示例的侧视图。工地100包括可以由操作员104控制的移动作业机器102。图1示出了该机器102是履带式推土机。然而，在其它示例中，机器102可以是平
地机、滑移转向装载机、刮土机或者其它移动作业机器。操作员104例示性地通过用户界面机构112与机器102交互。用户界面机构112可以包括：屏幕、操纵杆、踏板、方向盘、控制杆、开关、按钮、触摸屏、麦克风、或者广泛种类的其它用户界面机构。可以使用用户界面机构来向用户104表面化、显示或以其它方式呈现信息，并且检测用于控制和操纵移动作业机器102的用户输入。
[0017]图1还示出了动力总成108，该动力总成从动力源(诸如发动机)向地面接合元件(诸如履带)传递动力。操作员104可以使用用户界面机构112来控制动力总成108。图1还示出了移动作业机器102可以包括铲106和松土机110。铲106可以是广泛种类的不同类型的铲中的任一种，该铲可以相对于移动作业机器102的框架(例如，底盘或主框架)114或者相对于重力或者以某一其它方式不同地定向。控制铲取向可以使用一组致动器116来进行。例如，铲106可以是6
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向铲，其可以被定位或定向成以期望的方式来影响工地100的工地地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种移动作业机器(102)，所述移动作业机器包括：框架(114)；地面接合机具(106)；第一坡度控制系统(138)，所述第一坡度控制系统基于从地理位置系统接收到的地理位置信号(180)来控制所述地面接合机具(106)的取向；第二自动坡度控制系统(140)，所述第二自动坡度控制系统自动地控制所述地面接合机具(106)的取向；以及坡度控制切换系统(137)，所述坡度控制切换系统接收指示所述地理位置信号(180)的存在的存在信号，并且基于所述地理位置信号(180)的存在来自动地控制所述第一坡度控制系统(138)和所述第二自动坡度控制系统(140)的启用。2.根据权利要求1所述的移动作业机器，所述移动作业机器还包括：角度识别器(164)，当所述第一坡度控制系统(138)正在控制所述地面接合机具(106)的取向时，所述角度识别器识别坡度的预定目标主落差和横坡。3.根据权利要求2所述的移动作业机器，其中，所述角度识别器(164)被配置成当所述存在信号指示所述地理位置信号(180)被中断时，向所述第二自动坡度控制系统(140)提供所识别的预定目标主落差和横坡。4.根据权利要求3所述的移动作业机器，其中，所述地面接合机具(106)包括铲，并且其中，所述角度识别器(164)包括：铲取向检测器(162)，所述铲取向检测器检测所述铲的取向；以及框架取向检测器(160)，所述框架取向检测器检测所述框架(114)的取向。5.根据权利要求1所述的移动作业机器，所述移动作业机器还包括操作员界面机构(112)，其中，所述坡度控制切换系统(137)被配置成在所述操作员界面机构上生成操作员通知，所述操作员通知指示在控制所述第一坡度控制系统(138)的启用与控制所述第二自动坡度控制系统(140)的启用之间的切换。6.根据权利要求1所述的移动作业机器，所述移动作业机器还包括：位置检测器(134)，所述位置检测器接收所述地理位置信号(180)，并且基于所述地理位置信号(180)，生成指示地理位置的地理位置输出。7.根据权利要求6所述的移动作业机器，其中，所述地理位置系统包括全球导航卫星系统GNSS(124)，并且其中，所述位置检测器(134)包括：GNSS接收器。8.根据权利要求6所述的移动作业机器，其中，所述地理位置系统包括本地位...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：迪尔公司，
类型：发明
国别省市：