地面接合工具接触检测系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及地面接合工具接触检测系统和方法。一种对表面进行操作的作业车辆包括机具和光学传感器。光学传感器被配置成捕获包括机具的图像数据。电子处理器器被配置成：通过可控地调节所述机具相对于所述作业车辆的位置来执行操作；接收由所述光学传感器捕获的图像数据；应用人造神经网络以基于来自所述光学传感器的所述图像数据识别所述机具是否与所述表面接触，其中，所述人造神经网络被训练成接收所述图像数据作为输入并且产生所述机具是否与所述表面接触的标识作为输出；从非暂时性计算机可读存储器获取对应于所述机具是否与所述表面接触的操作信息；以及基于所获取的操作信息自动调节所述作业车辆的操作。作信息自动调节所述作业车辆的操作。作信息自动调节所述作业车辆的操作。

【技术实现步骤摘要】
地面接合工具接触检测系统和方法


[0001]本公开总体上涉及地面接合工具接触检测系统，并且更具体地涉及用于履带式推土机的地面接合工具接触检测系统和方法。

技术介绍

[0002]诸如履带式推土机或机动平地机的作业车辆可用在施工与维护中，用于以各种角度、坡度和高度将地形平整为平坦表面。例如，当铺设道路时，机动平地机可用于准备基础地基以产生宽的平坦表面来支撑沥青层。当自动控制地面接合工具时，知道工具何时与地面接触是有价值的。因此，在本领域中需要一种改进的系统和方法来识别地面接合工具何时与地面接触。

技术实现思路

[0003]根据本专利技术的一个实施例，公开了一种用于对表面进行操作的作业车辆的控制系统。该控制系统包括联接到作业车辆的光学传感器。光学传感器被配置成捕获包括机具的图像数据。非暂时性计算机可读存储器存储操作信息。电子处理器被配置成通过可控地调节机具相对于作业车辆的位置来执行操作。电子处理器接收由光学传感器捕获的图像数据并应用人工神经网络以基于来自光学传感器的图像数据识别机具是否与表面接触。其中，所述人工神经网络被训练成接收所述图像数据作为输入并产生所述机具是否与所述表面接触的标识作为输出。电子处理器从非暂时性计算机可读存储器获取对应于机具是否与表面接触的操作信息，并基于所获取的对应于机具是否与表面接触的操作信息自动调节作业车辆的操作。
[0004]根据本公开的另一实施例，公开了一种对表面进行操作的作业车辆。该作业车辆包括机具和光学传感器。光学传感器联接到作业车辆。光学传感器被配置成捕获包括机具的图像数据。提供了用于存储操作信息的非暂时性计算机可读存储器。提供了电子处理器，该电子处理器被配置成：通过可控地调节机具相对于作业车辆的位置来执行操作；接收由光学传感器捕获的图像数据；应用人工神经网络以基于来自光学传感器的图像数据识别器械是否与表面接触，其中，所述人造神经网络被训练成接收所述图像数据作为输入并产生所述机具是否与所述表面接触的标识作为输出；从所述非暂时性计算机可读存储器获取对应于所述机具是否与所述表面接触的操作信息；并基于所获取的对应于所述机具是否与所述表面接触的操作信息自动调节所述作业车辆的操作。
[0005]根据本公开的另一实施例，公开了一种方法。该方法包括用联接到该作业车辆的光学传感器捕获图像数据，其中，该图像数据包括机具。该方法还包括通过用电子处理器处理图像数据来识别机具是否与表面接触。该方法包括：从非暂时性计算机可读存储器获取对应于机具是否与表面接触的操作信息；以及基于所获取的对应于机具是否与表面接触的操作信息自动调节作业车辆的操作。
[0006]通过考虑详细描述和附图，其他特征和方面将变得显而易见。
附图说明
[0007]附图的详细描述参考附图，其中：
[0008]图1是根据实施例的作业车辆的立体图；
[0009]图2是根据另一实施例的作业车辆的侧视图；
[0010]图3是根据实施例的地面接合工具控制系统的框图；
[0011]图4是用于使作业车辆对表面进行操作的方法的流程图；
[0012]在详细解释任何实施例之前，应当理解，本公开在其应用中不限于在以下描述中阐述或在以下附图中示出的部件的构造和布置的细节。本公开能够具有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。
具体实施方式
[0013]图1和图2示出了作业车辆10，作业车辆10具有机具15、具有驾驶员界面25的操作站20以及发动机30。作业车辆10可以是可以附接有机具15的任何作业车辆10，例如履带式推土机35或机动平地机40，仅举几个例子。作业车辆10可由位于操作站20中的驾驶员或由远离作业车辆10的驾驶员控制。驾驶员可以命令作业车辆10向前移动、向后移动以及转动。这些命令被发送到由发动机30驱动的液压泵，该液压泵将加压的液压流体引导到使履带45或车轮50转动的液压马达。发动机30可以是柴油发动机。替代地，履带45或车轮50可由电动机转动。
[0014]机具15可以定位在作业车辆10的前部并且可以以多种不同的方式附接至作业车辆10。在该实施例中，机具15通过连杆机构附接到作业车辆10，该连杆机构包括一系列销接接头、结构构件和液压缸。这种构造允许机具15相对于表面65或地面向上55移动和向下60移动、围绕竖直轴线70(即，垂直于地面的轴线)旋转、围绕纵向轴线75(例如，作业车辆10的前后轴线)旋转以及围绕作业车辆10的横向轴线80(即，作业车辆10的左右轴线)旋转。这些自由度允许机具15以多个深度和切割角度接合地面。替代的实施例可以包括具有较大自由度的机具15(例如在一些机动平地机40上发现的那些机具)以及具有较小自由度的机具(例如在一些履带式推土机35上发现的“推梁”型铲刀和如在一些挖掘机和集材机上发现的仅可以升高、降低和围绕竖直轴线旋转的机具15)。
[0015]驾驶员可从操作站20命令机具15的运动，操作站20可联接到机器或位于远处。在作业车辆10的情况下，这些命令被发送(包括机械地、液压地和/或电气地)到液压控制阀。液压控制阀从液压泵接收加压的液压流体，并基于驾驶员的命令选择性地将这种加压的液压流体发送到液压缸。系统中的液压缸(在这种情况下是双作用的)通过加压流体伸出或缩回，并由此致动机具15。替代地，可以使用电子致动器。
[0016]参照图1，所示的作业车辆10是用于移动材料的履带式推土机35。履带式推土机35包括履带45，履带45包括左履带85和右履带90。如本文所用，“左”和“右”是指当驾驶员坐在操作站20内时驾驶员的左侧和右侧，操作站20联接到作业车辆10并面向机具15。
[0017]参照图2，所示的作业车辆10是用于散布和平整污物、砂砾或其他材料的机动平地机40。机动平地机40包括车轮50，车轮50包括多个左车轮85(右车轮未示出)。
[0018]参照图3，作业车辆10具有控制系统90。控制系统90包括联接到作业车辆10的光学传感器95。光学传感器95可被配置成捕获包括机具15的图像数据100。光学传感器95可以包
括单目相机105或立体相机110。替代地，光学传感器95可以包括成像激光雷达112或雷达114。立体相机110可以被配置为确定从机具15到表面65的距离。从机具15到表面65的距离可以显示在驾驶员界面25上。
[0019]控制系统90还具有存储操作信息120的非暂时性计算机可读存储器115。非暂时性计算机可读存储器115可以包括电子存储器、非易失性随机存取存储器、光存储装置、磁存储装置或用于在任何可记录、可重写或可读电子、光或磁存储介质上存储和获取电子数据的另一装置。
[0020]电子处理器125被设置和配置成通过可控制地调节机具15相对于作业车辆10的位置来执行操作。电子处理器125可以作为作业车辆10的一部分本地设置，或者远程设置在远程处理中心(未示出)。在各种实施例中，电子处理器125可以包括微处理器、微控制器、中央处理单元、可编程逻辑阵列、可编程逻辑控制器、适于执行数据处理和/本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使作业车辆对表面进行操作的方法，所述方法包括以下步骤：用联接到所述作业车辆的光学传感器捕获图像数据，其中，所述图像数据包括机具；通过用电子处理器处理所述图像数据来识别所述机具是否与所述表面接触；从非暂时性计算机可读存储器获取对应于所述机具是否与所述表面接触的操作信息；以及基于所获取的对应于所述机具是否与所述表面接触的操作信息自动调节所述作业车辆的操作。2.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述作业车辆的操作的步骤包括：改变反馈增益。3.根据权利要求1所述的方法，其中，调节所述作业车辆的操作的步骤包括：在手动控制和自动控制之间转换对所述作业车辆的控制。4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学传感器包括立体相机。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述立体相机被配置成确定从所述机具到所述表面的距离。6.根据权利要求5所述的方法，其中，从所述机具到所述表面的所述距离显示在驾驶员界面上。7.根据权利要求5所述的方法，其中，自动调节所述作业车辆的操作的步骤是基于对应于所述机具是否与所述表面接触的所述操作信息以及从所述机具到所述表面的所述距离执行的。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光学传感器包括单目相机。9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过处理所述图像数据来识别所述机具是否与所述表面接触的步骤包括：将所述图像数据作为输入提供给人工神经网络，其中，所述人工神经网络被训练成接收包括机具的至少一部分的图像数据作为所述输入并产生所述机具是否与所述表面接触的识别结果作为输出；以及接收作为所述人工神经网络的所述输出的所述机具是否与所述表面接触的所述识别结果的标识。10.一种用于对表面进行操作的作业车辆的控制系统，所述控制系统包括：联接到所述作业车辆的光学传感器，所述光学传感器被配置成捕获包括机具的图像数据；存储操作信息的非暂时性计算机可读...

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