采矿机械的自主装载操作制造技术

根据本发明专利技术的示例方面，提供了一种方法，包括：在由装备有吊臂(14)和连接到该吊臂的铲斗(16)的工程机械(10)进行的自动自适应装载程序的第一动作期间，接收所述工程机械(10)的至少一个传动系统部件的传动系统信息；基于所接收到的传动系统信息限定一组控制参数；以及在所述自动自适应装载程序的第二动作期间，基于所限定的所述一组控制参数来控制所述吊臂的位置、所述铲斗的位置和所述工程机械的速度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采矿机械的自主装载操作


[0001]本专利技术涉及装载工程机械，特别是涉及控制由这种车辆进行的自主装载操作。

技术介绍

[0002]采矿或建筑挖掘工地(例如硬岩石或软岩石矿井)可以包括用于移动式工程机械(其也可称为采矿车辆)的自动化操作的区域。这种工程机械可以是无人驾驶的采矿车辆，例如从控制室远程控制，或者是有人驾驶的采矿车辆，即由操作员在移动式车辆的驾驶室中操作。工程机械可以被配置用以自主地执行至少一些任务。在自动模式下操作的自动化工程机械可以在没有外部控制的情况下独立操作，但是在某些操作区域或条件下(例如在紧急状态期间)可以在外部控制下进行操作。
[0003]装载设备可以用于装载挖掘出来的材料(例如矿石、岩石或沙子)，并将挖掘出来的材料从一个地方运输到另一个地方，例如在挖掘后从地下矿井装载位置运输到矿井外部或运输到输送机运输设备或为卸载材料保留的场所。由于铲斗
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岩石相互作用的动态且不可预测性质，开发将在各种条件下高效工作的自动化铲斗装填非常具有挑战性。装载控制器不仅需要管理挖掘臂的运动(例如吊臂和铲斗位置)，而且还需要管理基于装载设备平台的运动的穿透率。例如，当铲斗被致动以穿透岩石堆时作用在铲斗上的力可能根据岩石堆中岩石介质的性质、岩石堆的几何形状以及颗粒尺寸和几何形状的分布而显著变化。
[0004]专利公布EP 3207187公开了一种控制自动铲斗装载的方法。从一组铲斗控制曲线中选择铲斗控制曲线，这些曲线包括作为工程机械相对于参考位置行进的距离的函数的工程机械的吊臂位置的指示。需要进一步改进适应变化的装载条件的自动铲斗装载。

技术实现思路

[0005]本专利技术由独立权利要求的特征限定。从属权利要求中限定了一些具体的实施例。
[0006]根据第一方面，提供了一种设备，其被配置用以至少执行以下操作或包括配置用以至少执行以下操作的装置：在由装备有吊臂和连接到吊臂的铲斗的工程机械进行的自动自适应装载程序的第一动作期间，接收工程机械的至少一个传动系统部件的传动系统信息；基于所接收到的传动系统信息，限定一组控制参数；以及在自动自适应装载程序的第二动作期间，基于所限定的所述一组控制参数来控制吊臂的位置、铲斗的位置和工程机械的速度。该装置可以包括至少一个处理器和包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置用以与所述至少一个处理器一起引起该设备的上述执行。
[0007]根据第二方面，提供了一种用于控制自主装载操作的方法，包括：在由装备有吊臂和连接到吊臂的铲斗的工程机械进行的自动自适应装载程序的第一动作期间，接收工程机械的至少一个传动系统部件的传动系统信息；基于所接收到的传动系统信息，限定一组控制参数；以及在自动自适应装载程序的第二动作期间，基于所限定的所述一组控制参数来控制吊臂的位置、铲斗的位置和工程机械的速度。
[0008]根据第三方面，提供了一种设备，其包括至少一个处理核心、包括计算机程序代码的至少一个存储器，所述至少一个存储器和计算机程序代码被配置用以与所述至少一个处理核心一起使所述设备至少执行所述方法或所述方法的实施例。
[0009]根据第四方面，提供了计算机程序、计算机程序产品或(非有形)计算机可读介质，包括计算机程序代码，用于当在数据处理设备中执行时，使该设备执行该方法或该方法的实施例。
[0010]根据任一方面的实施例，响应于接收到来自铲斗限位开关的信号而确定自动自适应装载程序的终止条件。
[0011]根据任一方面的实施例，工程机械的传动系统包括由逆变器单元驱动的电动马达，并且该设备被配置用以根据所限定的所述一组控制参数向逆变器单元发送控制信号，以控制传动系统的旋转速度和/或扭矩。在另一个实施例中，工程机械的传动系统包括基于所限定的所述一组控制参数控制的燃烧发动机。
[0012]根据任一方面的实施例，该组控制参数限定了该组的多个控制参数中的至少一些控制参数之间的时间关系，并且所述多个控制参数中的所述至少一些控制参数被应用以用于根据所述时间关系来控制吊臂的位置、铲斗的位置和/或工程机械的速度。
[0013]根据任一方面的实施例，该组中的参数被应用于由该组标识的预限定时间段。
[0014]根据任一方面的实施例，与该组的一个或多个其它参数相关的该组的至少一些控制参数的定时由该组限定。
附图说明
[0015]图1示出了装备有铲斗的工程机械的示例；
[0016]图2示出了根据至少一些实施例的方法；
[0017]图3示出了用于控制工程机械的自动装载的布置；
[0018]图4示出了根据一些实施例的自适应自动铲斗装填方法；并且
[0019]图5示出了能够支持至少一些实施例的示例设备。
具体实施方式
[0020]当前公开的实施例特别适用于采矿行业、建筑工地等中使用的各种工程机械，这些工程机械适合于装载、运输和卸载挖掘出来的材料或其它散装材料。这种工程机械的具体示例包括装载设备或装载机，该装载设备或装载机包括附接到吊臂的铲斗。例如，挖掘出来的材料可以是在地表或地下操作区域中挖掘出来的岩石。在本文中，术语“岩石”应广义地理解为也涵盖巨石、岩石材料、硬壳和其它相对较硬的材料。
[0021]图1示出了工程机械10的示例，该工程机械10包括(移动式)载架12、一个或多个吊臂14和以可枢转或其它可移动方式附接到所述一个或多个吊臂14的铲斗16。例如，铲斗16可以联接到两个吊臂14。附接件可以包括至少一个枢轴22，并且铲斗16可以相对于枢轴转动。工程机械10可以是铰接式车辆，包括由接头32连接的两个分段。工程机械可以是装载和拖运(LHD)设备，或者主要用于装载的设备。
[0022]工程机械10还包括用于向上和向下移动吊臂14的第一致动器18和用于使铲斗16相对于枢轴22转动的第二致动器20。致动器18、20可以是液压并且/或者电气可操作的致动
器，或者可以由某种其它能量源操作。还应当注意，图1是简化的，并且例如第一致动器18和/或第二致动器20实践中可以包括不止一个致动器。例如，可以应用杠杆臂装置来将缸连接到铲斗16。
[0023]工程机械10通常包括泵系统24，用于产生液压压力以操作机械的各种部件，例如提升吊臂14、转动铲斗16等。工程机械10可包括一个或多个其它能量源，例如蓄电池、氢气容器、燃料箱等。
[0024]工程机械10可包括马达26，该马达26可由液压泵(系统)24驱动，或者其可为例如内燃发动机或电动马机。来自马达26的动力可以由曲轴(未示出)直接或通过变速箱(未示出)提供给前轮和/或后轮28。
[0025]工程机械10包括至少一个控制单元30，该控制单元30可包括一个或多个处理器和存储器，其被配置用以控制工程机械的至少一些功能和/或致动器。在一些实施例中，控制单元30被配置用以至少控制自主装载控制相关的操作，并且在工程机械中可以有一个或多个用于控制其它操作的其它控制单元。应当理解，控制单元30可以被配置用以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括被配置用于执行以下操作的装置：
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在由装备有吊臂(14)和连接到所述吊臂的铲斗(16)的工程机械(10)进行的自动自适应装载程序的第一动作期间，接收(200)所述工程机械的至少一个传动系统部件的传动系统信息，其中所述传动系统信息是基于来自电传动系统的所述至少一个部件的信号生成的信息，并且其中所述电传动系统的所述至少一个部件是逆变器单元、电动马达、变速箱或传动机构，
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基于所接收到的所述工程机械的所述至少一个传动系统部件的所述传动系统信息，限定(210)一组控制参数，以及
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在所述自动自适应装载程序的第二动作期间，基于所限定的所述一组控制参数，控制(220)所述吊臂的位置、所述铲斗的位置和所述工程机械的速度。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述传动系统信息指示传动系统旋转速度和扭矩状态中的至少一个。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述设备被配置用以在所述自动自适应装载程序的所述第二动作期间确定是否满足用于改变所述一组控制参数、所限定的所述一组控制参数中的参数或自动自适应装载程序动作中的至少一个的改变条件，并且所述设备被配置用以响应于满足所述改变条件而改变所述一组控制参数、所限定的所述一组控制参数中的参数或自动自适应装载程序动作中的至少一个。4.根据权利要求3所述的设备，其中所述改变条件包括至少一个传动系统信息阈值、轮打滑条件阈值和/或时间阈值。5.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述设备被配置用以在所述自动自适应装载程序期间，基于指示轮打滑的轮打滑条件信息来限定或改变所述一组控制参数。6.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述设备还被配置用以监测应用所限定的所述一组控制参数的时间，并且响应于应用所限定的所述组的时间超过阈值而控制所述一组控制参数的变化，以控制所述吊臂(14)的位置、所述铲斗(16)的位置和所述工程机械(10)的速度。7.根据任一前述权利要求所述的设备，其中所述一组控制参数被配置用以致使：
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保持所述吊臂(14)的当前位置，提升所述铲斗(16)并向前驱动，
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提升所述吊臂，保持所述铲斗的当前位置并向前驱动，
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提升所述吊臂，降低所述铲斗并向前驱动，或
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降低所述吊臂，提升所述铲斗并向前驱动。8.根据任一前...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨穆利，
申请(专利权)人：山特维克矿山工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：