[發明專利]用于運土機械的導向系統

有效

• 申請號: 201580049725.2
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN106715800B
• 公開（公告）日: 2019-07-05
• 發明（設計）人: 凱文·雷·諾
• 申請（專利權）人: 天寶公司
• 主分類號: E02F3/43
• 分類號: E02F3/43;E02F3/84;E02F9/26
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 黃志華;李欣

公開了一種導向系統，該導向系統幫助運土機器操作者準確地控制挖掘的高度。該系統包括電子感測設備(10，30，50，70，100)和顯示監控器(140)。在一個實施方式中，電子感測設備包括距離測量傳感器(16，激光測距儀)、高度檢測傳感器(12)、方向傳感器(14)、和用于LDM的轉向機構(18)。感測設備被安裝到運土機器(200)，且將信號發送到顯示器，該顯示器向機器操作者示出將挖掘工具移動到何處，用以挖掘到預期高度。在工廠校準感測設備中的各種傳感器，因此感測設備可以安裝到運土機器且然后立即被該機器使用，而無需涉及機器本身的任何校準，這對于設備操作者是非常有利的。借助非接觸式傳感器進行測量，從而保護工地表面。

相關申請的交叉引用

本申請要求在2014年9月15日遞交的序列號為14/486,463、名稱為“GUIDANCESYSTEM FOR EARTHMOVING MACHINERY”的專利申請的優先權。

技術領域

本文中所公開的技術總體涉及運土設備，尤其針對于以下這類的導向和感測系統，該系統幫助機器操作者精確地控制在哪挖掘或筑平以及挖掘或筑平到什么高度。具體公開的實施方式為電子裝置(或“感測設備”)，該電子裝置包括至少一個方向傳感器和電子距離測量傳感器，以及在一些實施方式中，該裝置還包括位置傳感器和用于距離傳感器的轉向機構。該感測設備被安裝到運土機器且將信號提供給可被機器操作者觀看的顯示器，用以向該操作者顯示挖掘進展以及挖掘或筑平的正確高度。

在本文中所公開的大多數實施方式中，相比于傳統的導向系統，可以較省力地將該技術的“基本系統”安裝到運土機器，然后該“基本系統”立刻被該機器使用，而無需任何校準到機器本身。相反，在工廠將感測設備校準，從而該感測設備的傳感器本質上“照原樣”準備好；該感測設備對于用于這些實施方式的運土機器的維度不進行任何區別。這對于設備操作者來說是巨大優勢，因為操作者可以很容易地安裝系統并開始作業，而不等待待執行的任何機器校準測量和過程。

該技術的“基本系統”使用兩個主要部件：(1)感測設備(裝置)，該感測設備通常安裝在用于挖掘的良好“查看”的機器構件之一上，以及(2)顯示監控器，該顯示監控器能夠被駕駛室中的機器操作者觀看。相比于傳統系統的通常五個或更多個部件，這兩個部件需要較少的安裝工作。感測設備通常包括具有轉向機構的激光測距儀(Laser Distance Meter，LDM)，該轉向機構使LDM的激光感測輸出光束移動且測量其方向；還具有電子方向傳感器(Electronic Orientation Sensor，EOS)和位置感測單元(Position Sensing unit，PS)，該EOS測量感測設備(通常為對重力靈敏的角度傳感器)的方向，該PS測量感測設備相對于工地(施工現場)上的已知位置的位置。利用這些傳感器輸入，感測設備可以將施工現場表面相對于用于進行挖掘的預期高度或輪廓的當前位置傳送到顯示監控器，且在一些環境下，能夠基本上實時顯示它們的相對位置。

“基本系統”可以為工廠校準的，如上所述；換言之，在感測設備離開工廠之前，安裝且精確地校準設置有感測設備的所有各種傳感器。然后這類“集成式感測設備”可以被安裝到運土機器的構件而無需任何“現場”校準到該機器，以及出于前一段中所描述的目的而立刻被使用。

在替選實施方式中，可轉向的LDM潛在地可以掃描作業工具且識別其挖掘邊緣，諸如挖掘機的鏟斗的齒。從該信息，感測系統可以確定挖掘邊緣的相對位置以及用于進行挖掘的預期高度，以及在操作者的監控器上顯示那些位置。

關于聯邦政府贊助的研究或開發的聲明

無

背景技術

運土機器為熟知類型的施工設備，且通常根據施工現場計劃而被用于挖掘，筑平，或以其它方式放置泥土、巖石或在建設工程的建筑物中涉及的其它材料。常規類型的運土機器為挖掘機、推土機、平土機、前端裝載機、鏟斗機、挖溝機、壓土機、整平板、鋪路機等。