用于作业机械的卡车装载辅助的系统和方法技术方案

本公开涉及用于作业机械的卡车装载辅助的系统和方法。提供了一种用于通过作业机械(例如，挖掘机)在运输车(例如，铰接式自卸车)的装载容器中均匀地分配材料负载的系统和方法。安装在作业机械上的至少一个传感器生成对应于装载容器的至少一部分的数据。处理捕获数据以确定装载在装载容器中的材料的当前轮廓，其中生成对应于装载在装载容器中的材料的当前轮廓与预定目标轮廓之间的差的输出信号。在某些实施例中，输出信号用于通过经由车载显示单元和与当前和/或目标轮廓相关联的叠加图像来辅助作业机械的驾驶员进行手动装载。在其他实施例中，输出信号自动控制装载过程的至少一部分。部分。部分。

【技术实现步骤摘要】
用于作业机械的卡车装载辅助的系统和方法


[0001]本公开总体上涉及用于将材料装载在运输车(诸如铰接式自卸车)上的作业机械，并且更具体地涉及用于在装载过程中实时辅助材料负载分布的系统和方法。

技术介绍

[0002]本文中讨论的作业机械为了说明的目的可以特别地涉及挖掘机，但是也可以例如包括各种其他的自推进的或其他的机械和设备，这些机械和设备以某种方式改变地形或等效的工作环境，并且进一步负责将材料从邻近的地形装载到运输车中以便输送到单独的倾倒地点。履带式或轮式地面接合单元从地面支撑底盘，并且底盘通常可以进一步支撑一个或更多个作业机具(在一些上下文中也或以其他方式称为附接件或连杆组件)，这些作业机具用于从地形挖掘或以其他方式提取材料并且选择性地将材料排放到与运输车相关联的装载区域中，装载区域例如为铰接式自卸车的容器。
[0003]使装载过程容易的一种常规技术是从升高的位置装载运输车，这种装置被称为平台装载。然而，大多数时候这样的安排是不切实际的。因此，当相应地需要作业机械从等效位置装载运输车(例如，二者都在平坦地面上)时，装载容器(例如，卡车车箱)对作业机械的驾驶员的可见性基本上受到限制。
[0004]这种布置中的专家级驾驶员仍然典型地能够分散负载，从而在装载过程期间基本上平衡从前到后和从一侧到另一侧分布到装载容器中的材料。然而，在用于辅助该过程的传统系统中几乎没有什么可用，当使用相对无经验的驾驶员来执行装载过程时，该问题特别有意义。有效载荷称重系统在本领域中对于运输车(诸如铰接式自卸车)是公知的，但是这些系统仅提供单点测量并且不能有效地表示整个装载容器的重量分布的变化。

技术实现思路

[0005]本公开至少部分地通过引入用于扫描装载容器内容物并提供驾驶员辅助(例如向驾驶员显示装载容器哪一侧相对轻或重)的新颖系统和方法来提供对常规系统的增强。因此，本文所公开的这种系统和方法的各种实施例确保运输车是满的并且材料均匀地散布，从而解决了常规应用中已知的可见性和实时反馈缺陷。
[0006]在一个实施例中，提供了一种如本文所公开的方法，用于辅助具有至少一个材料装载作业机具的作业机械(例如挖掘机)在运输车(例如铰接式自卸车)的装载容器中分配材料装载。例如，所述作业机具可以被配置成围绕竖直轴线相对于作业机械的底盘回转。安装在作业机械上的至少一个传感器生成对应于装载容器的至少一部分的数据。来自这种传感器的示例性数据可以包括从适当定位的立体相机生成的数字图像，并且在一些实施例中可以例如包括用于从高分辨率测绘雷达传感器等生成点云的数据。至少使用所捕获的数据来确定装载在装载容器中的材料的当前轮廓，并且生成对应于装载在装载容器中的材料的当前轮廓与预定目标轮廓之间的差的输出信号。
[0007]在根据上述实施例的一个示例性方面中，可以向显示单元生成输出信号以显示对
应于当前轮廓和预定目标轮廓的标记。在显示单元上显示的图像可以例如包括与经由至少一个传感器中的一个或更多个传感器捕获的装载容器的图像相对应的第一图像层，并且还包括相对于第一图像层叠加的第二图像层，该第二图像层包括与当前轮廓和预定目标轮廓相对应的标记。根据传感器的相对位置，所显示的图像可以包括一维标记和/或例如可以包括二维地形图。
[0008]在根据上述实施例的另一示例性方面中，输出信号可以被生成到显示单元以显示推荐装载容器中的材料排出位置或轨迹的标记。所推荐的装载容器中的排出位置或轨迹例如可以是至少部分地基于存储的装载程序而确定的。
[0009]在根据上述实施例的另一示例性方面中，该方法可包括：基于所推荐的装载容器中的排出位置或轨迹并进一步基于作业机具的至少一部分的检测到的当前位置，动态地突出显示单元上显示的图像的多个部分。
[0010]在根据上述实施例的另一示例性方面中，可以基于检测到的与装载容器、运输车和正被装载的材料中的一个或更多个相关联的参数，选择性地检索出用于装载操作的所述存储的装载程序。
[0011]在根据上述实施例的另一示例性方面中，可以生成输出信号以自动控制装载过程的至少一部分。可以例如基于检测到的与装载容器、运输车和正被装载的材料中的一个或更多个相关联的检测参数，从数据存储器中选择性地检索出用于装载过程的至少一部分的控制数据。
[0012]在根据上述实施例的另一示例性方面中，所述方法可包括：基于从所述运输车接收的信号，检测相对于所述装载容器的一个或更多个点的相对位置和/或距离；以及实现所检测的相对位置和/或距离，以用于确定装载在所述装载容器中的材料的当前轮廓。
[0013]在本文公开的另一实施例中，提供了一种系统，用于根据上述方法实施例和可选地进一步参考的示例性方面来辅助材料装载。
[0014]该系统可以例如包括与该作业机械相关联的控制器，该控制器至少从传感器接收数据并且指导根据该方法实施例和任选方面的操作的执行。
[0015]或者，该系统可包括单独的或与作业机械的车载控制器功能性通信的远程计算装置，该远程计算装置至少从传感器接收数据并指导根据方法实施例和任选方面的操作的执行。
[0016]当结合附图阅读以下公开内容时，本文阐述的实施例的许多目的、特征和优点对于本领域技术人员将是显而易见的。
附图说明
[0017]图1是示出根据本公开的示例性作业机械的侧视图。
[0018]图2是示出根据本公开的示例性运输车的侧视图。
[0019]图3是示出传感器位于图1的作业机械上的立体图，该传感器扫描装载在图2的运输车上的材料的轮廓。
[0020]图4是示出根据本公开的实施例的作业机械的控制系统的框图。
[0021]图5是图3的立体图，其进一步示出用于显示装载的材料的轮廓的示例性视觉模型。
[0022]图6是示出根据本公开的实施例的示例性方法的流程图。
具体实施方式
[0023]现在参考图1至图6，现在可以描述本专利技术的系统和方法的各种实施例。
[0024]图1示出了代表性作业机械20，在本文所公开的特定实施例中，作业机械20例如为履带式挖掘机形式。作业机械20包括底盘22，底盘22具有分别由第一和第二行驶马达(未示出)驱动的第一和第二地面接合单元24。
[0025]主车架32由回转轴承34从底盘22支撑，使得主车架32可围绕枢转轴线36相对于底盘22枢转。当由地面接合单元24接合的地面38基本水平时，枢转轴线36基本竖直。回转马达(未示出)被配置成使回转轴承34上的主车架32围绕枢转轴线36相对于底盘22枢转。
[0026]在作业机械20的上下文中，作业机具42包括动臂组件，该动臂组件具有：动臂44；枢转地连接到动臂44的臂46；和工具48。本文中可以使用术语“机具”来集体地描述动臂组件(或其等同物)，或者描述动臂组件或其等同物的各个元件。动臂44枢转地附接到主车架32，以围绕大致水平的轴线相对于主车架32枢转。该实施例中的工具是枢转地连接到臂46的挖掘机铲(或铲斗)48。动臂组件从主车架32沿动臂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过具有至少一个材料装载作业机具(42)的作业机械(20)在运输车(10)的装载容器(14)中分配材料装载的方法(300)，所述方法包括：经由安装在所述作业机械上的至少一个传感器(104)，捕获对应于所述装载容器的至少一部分的数据(320)，所述至少一个传感器具有定向成至少部分地远离所述作业机械的视场；至少经由所述至少一个传感器所捕获的数据，确定装载在所述装载容器中的材料的当前轮廓(330)；生成对应于装载在所述装载容器中的材料的当前轮廓与预定目标轮廓之间的差的输出信号(340)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，向显示单元(114，118)生成(344)所述输出信号以显示对应于所述当前轮廓和所述预定目标轮廓的标记(160)。3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述显示单元上显示的图像包括与经由所述至少一个传感器中的一个或更多个传感器捕获的所述装载容器的图像相对应的第一图像层，并且还包括相对于所述第一图像层叠加的第二图像层(160)，所述第二图像层包括与所述当前轮廓和所述预定目标轮廓相对应的所述标记。4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述显示单元的第一部分显示与经由所述至少一个传感器中的一个或更多个传感器捕获的所述装载容器的图像相对应的第一图像层，且所述显示单元的第二部分包括与所述当前轮廓和所述预定目标轮廓相对应的所述标记。5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其中，与所述当前轮廓和所述预定目标轮廓相对应的所述标记包括多维图形表示(160)。6.根据权利要求1所述的方法，其中，向显示单元(114，118)生成所述输出信号以显示推荐所述装载容器中的材料排出位置或轨迹的标记。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所推荐的所述装载容器中的材料排出位置或轨迹是至少部分地基于存储的装载程序而确定的。8.根据权利要求6或7所...

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