[發明專利]用于限制操作員對機具的控制的系統和方法

有效

• 申請號: 201080061967.0
• 申請日: 2010-11-10
• 公開（公告）號: CN102713087A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: S·R·克勞澤;E·J·迪施曼;W·A·拉姆博;E·J·埃丁頓
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: E02F9/20
• 分類號: E02F9/20;E02F9/24;E02F9/26
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 高美艷;吳鵬

技術領域

本發明一般地涉及機具控制系統，并更具體地涉及用于限制操作員對機具的控制的系統和方法。

背景技術

土方機械如履帶式拖拉機、自動平地機、裝載機和鏟運機都具有例如推土鏟刀或鏟斗的機具，所述機具在作業現場上使用，以便改變一段土地的地形或地勢。機具可以由操作員或由控制系統控制，以便隨著土方機械在作業現場上移動而在作業現場進行工作。

定位機具以尤其是為了實現最終表面外形或最終平整度（grade）是需要專門技能和努力的復雜而耗時的任務。因此，通常希望提供機具的自動控制，以便簡化操作員控制。但是，已知的自動系統不具有這種模式，即，操作員是機具的主要控制者而控制系統提供有限的操作員指令的功能。

所公開的系統和方法針對克服上述問題中的一個或多個。

發明內容

一方面，本發明描述了機具控制系統，該機具控制系統包括操作地連接到機具上的控制器。控制器適于接收來自輸入裝置的表示操作員所希望的機具運動的信號和接收表示自動確定的機具運動的自動產生的信號。控制器還適于基于輸入裝置信號或自動產生的信號確定是否移動機具。當機具的一部分在所希望的切割平面上方時，控制器適于基于輸入裝置信號產生移動機具的控制信號。

附圖說明

圖1示意性地示出具有根據本發明的示例性實施例的機具控制系統的機器。

圖2示意性地示出根據本發明的示例性實施例的機具控制系統。

圖3是示出根據本發明的示例性實施例的機具控制過程的一個實施例的流程圖。

圖4是示出根據本發明的示例性實施例的機具控制過程的一個實施例的流程圖。

具體實施方式

本發明涉及用于限制操作員對機具的控制的系統和方法。機器100的示例性實施例在圖1中示意性地示出。機器100可以是執行與例如采礦業、建筑業、農業、運輸業等工業或本領域中已知的任何其它工業相關聯的某種操作的移動機器。例如，機器100可以是拖拉機或推土機（如圖1中所示）、自動平地機、裝載機、鏟運機或本領域中已知的改變地形或地勢的任何其它車輛或機器。

機器100包括動力源102、容納有操作機器100所必需的控制裝置的操作站或操作室104，所述控制裝置例如是一個或多個用于推進機器100和/或控制其它機器部件的輸入裝置106。機器100還包括工作工具或機具108，例如用于土方工作的鏟刀。所述一個或多個輸入裝置106可以包括一個或多個設在操作室104內的操縱桿、杠桿、按鈕和其它致動器，并可以適于接收來自操作員的表示機具108的所希望的運動的輸入。為了簡化起見，僅討論并在附圖中示出一個具體體現為操縱桿的輸入裝置106。

在某些實施例中，操作室104還可以包括具有用于向操作員傳遞信息的顯示器的用戶界面110，且可以包括鍵盤、觸摸屏或任何適于接收來自操作員的用于控制和/或操作機器100、機具108和/或其它機器部件的輸入的機構。可供選擇地或者附加地，操作員可以位于操作室外部和/或距機器100一定距離處并遠離那個位置地控制機器100、機具108和/或其它機器部件。

機具108可以適于接合、切割或穿透作業現場111的表面，且還可以適于土方工作以完成預定的任務。作業現場111可以包括例如礦場、垃圾填埋場、采石場、建筑工地或任何其它類型的作業現場。土方工作可以與改變作業現場111處的地形相關聯，并且預定的任務可以包括例如平整操作、鏟運操作、找平操作、松散材料清除操作或任何其它類型的在作業現場111處改變地形的操作。

在所示的實施例中，機具108包括在第一端114和第二端116之間延伸的切割刃112。機具108的切割刃116的第一端114可以是機具108的右尖端或右邊緣，機具108的切割刃112的第二端114可以是機具108的左尖端或左邊緣。機具108可以通過一個或多個操作地連接到在操作室104內的輸入裝置106上的液壓機構運動。

液壓機構可以包括一個或多個液壓升降致動器118和一個或多個液壓傾斜致動器120，用于將機具108移動到不同位置，例如使機具108上升或下降、使機具108左傾或右傾或者使機具108前俯或后仰。在所示的實施例中，機器100在機具108的每一側都包括一個液壓升降致動器118和一個液壓傾斜致動器120。在所示的實施例中，示出兩個液壓升降致動器118，但僅示出兩個液壓傾斜致動器120當中的一個（即，僅示出機器的一側）。