[發明專利]用于確定由作業設備移動的有效載荷質量的系統和方法

在審

• 申請號: 201911033498.0
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN111104729A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: O·薩沃德尼;A·雷納;H·溫德
• 申請（專利權）人: 利勃海爾法國有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京市中倫律師事務所 11410
• 代理人: 楊黎峰;魏奇

1.一種用于確定由機器的作業設備移動的有效載荷的質量的系統，所述系統包括：

提升部件，其能夠沿著軌道移動并被配置成移動作業設備；

傳感器系統，其被配置成提供指示機器狀態的多個機器狀態信號；

力傳感系統，其被配置成提供提升力信號，所述提升力信號指示提升部件上的力；和

控制裝置，其被配置成：

使用系統參數來確定載荷，所述系統參數來源于預配置的CAD數據和/或正在進行的系統參數的校準，所述預配置的CAD數據優選地為工作端的預配置CAD數據；

隨后，當得到的結果不適用時，使用預配置的參數作為初始值來進行校準；

在未負載狀態下校準，即，用空載的作業設備進行校準，其中隨后自動使用預定義的機器的激發軌跡，或者向操作員發出指示以激發參數；

使用傳感器記錄系統狀態，并對這些信息進行系統識別；并且

基于經識別和/或預配置的系統參數和系統狀態來確定有效載荷的質量，優選地基于提升部件的位置、速度、加速度和/或提升部件上的力或扭矩來確定有效載荷的質量。

2.根據權利要求1所述的系統，其中所述控制裝置進一步配置成：在所述作業設備在多維的軌道上移動期間，優選在三維的軌道上移動期間，接收作業設備的機器狀態信號。

3.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述控制裝置進一步配置成：采用基于CAD數據的預配置的系統參數，和/或進行系統識別過程，且至少部分地基于這些系統參數來確定有效載荷的質量。

4.根據權利要求3所述的系統，其中所述控制裝置進一步配置成：

使用CAD數據初始化來重新校準系統參數，和/或

通過使用作業設備的預定義軌跡自動識別系統的參數，和/或

通過向操作員提供如何移動作業設備的指示來識別系統的參數，以激發待識別的參數。

5.根據前述權利要求中任一項所述的系統，其中所述系統還包括與提升部件可操作地連接的致動器，并且所述系統優選地設置有轉動部件和包括提升部件的作業設備系統，所述作業設備系統包括動臂部件、斗桿部件和作業設備。

6.根據權利要求5所述的系統，其中所述機器狀態信號包括轉動部件、動臂部件、斗桿部件和/或作業設備的角位置、角速度和/或角加速度，其中所述機器狀態信號優選地至少包括機器的偏轉和滾動。

7.根據權利要求5或6中任一項所述的系統，其中所述機器系統的參數至少部分地基于動臂、斗桿和作業設備的慣量和/或質量。

8.根據權利要求5至7中任一項所述的系統，其中所述系統參數至少部分基于動臂部件、斗桿部件和作業設備的重心的位置，其中所述位置布置在坐標系中，所述坐標系的原點在各自所屬的轉動樞軸中，并且其中坐標系的x軸與當前部件和后續部件的轉動樞軸對齊，坐標系的z軸與當前部件的轉動樞軸的轉動軸重合，并選擇坐標系的y軸以產生直角坐標系，優選產生右手坐標系。

9.一種用于確定由機器的作業設備移動的有效載荷的質量的方法，所述方法特別地在控制裝置中實施，所述方法包括：

使用預定義的系統參數來確定基于CAD數據的載荷，和/或用于預先確定在作業設備未負載的工作周期內重復進行系統參數識別的重復次數；

在作業設備移動時，確定提升部件上的扭矩和作業設備狀態用于識別未負載的機器的系統參數；

遞歸地或者利用未負載的機器的識別方法來進行系統識別；

作業設備在負載狀態下移動時，接收第二組的負載的機器狀態信號；

基于第二組的負載的機器狀態信號來確定具有負載的作業設備的機器狀態；

使用提升部件上的力來確定作業設備的扭矩；

基于未負載情況下的系統參數來計算作業設備上的理論扭矩；以及

至少部分地基于所述系統參數、具有負載的作業設備的機器狀態和負載的作業設備的提升力來確定有效載荷的質量。