[發明專利]優化機器的有效載荷載體的裝載

在審

• 申請號: 202010000675.1
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111434861A
• 公開（公告）日: 2020-07-21
• 發明（設計）人: C·哈;S·N·馬修;劉陽;Q·王
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒公司
• 主分類號: E02F9/26
• 分類號: E02F9/26;E02F9/20
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 周文聘;吳鵬

一種裝載機器的有效載荷載體的方法，包括當材料被裝載到有效載荷載體中時，從機器上的相機接收有效載荷載體內部的二維圖像。該方法還包括過濾圖像以識別裝載的材料的輪廓并確定該輪廓的區域。該方法還包括控制顯示設備指示所確定的區域。

技術領域

本發明涉及機器生產優化，且更具體地，涉及用于諸如輪式拖拉機式鏟運機的挖掘機的操作的生產優化。

背景技術

運土機械可用于從挖掘地點移動土方、巖石和其它材料。通常，可能希望將挖掘的材料從挖掘地點移動到遠離挖掘地點的另一位置。例如，可以將材料裝載到可以將材料運輸到傾卸地點的越野拖運單元上。如另一個示例，材料可以通過牽引在拖拉機后面的牽引盤挖掘，然后經由牽引盤拖運到傾卸地點。如另一個示例，輪式拖拉機式鏟運機可以用于挖掘、拖運和傾卸挖掘的材料。

一種這樣的機器，輪式拖拉機式鏟運機，可以在操作循環中使用，以在裝載階段期間從一個位置切割的材料，在拖運階段期間將切割的材料運輸到另一位置，在傾卸階段期間卸載切割的材料，并且在返回階段期間返回挖掘地點以重復操作循環。與一些其它挖掘機或系統相反，使用輪式拖拉機式鏟運機的決定可以基于諸如機器或系統的操作成本和生產率之類的因素。

操作機器或機器車隊的生產率和成本可能受到某些因素的不利影響。例如，輪式拖拉機式鏟運機的操作員可能在裝載循環中花費相對于完成拖運循環所需的時間太多的時間，從而降低了效率。此外，利用特別長的裝載循環來滿載或可能過載機器在某些拖運循環的實際生產率和成本方面可能是有效的，但是對于其它拖運循環，可能通過例如增加輪胎滑移(增加輪胎磨損)、燃燒更多燃料、增加地面接合工具上的磨損以及增加機器結構和動力系部件上的磨損會降低生產率和增加成本。

為了提高運土機器的效率，包括在裝載階段，已經設計了系統。例如，Wang等人的美國專利申請公開號2016/0289927(“’927公開”)描述了一種具有感知傳感器的碗監測系統，該感知傳感器向控制器提供指示機器的碗的視圖的信號。基于該信號，控制器確定碗中的材料水平，并向機器的操作員提供碗的當前裝載狀態的指示。

雖然’927公開中描述的系統有助于提高裝載效率，但是該系統采用諸如LiDAR(光檢測和測距)或立體相機的三維感知傳感器來監測碗。這些類型的感知傳感器可能是昂貴的，潛在地使得安裝在例如機器車隊上成本過高。另外，三維圖像處理在計算上可能是昂貴的，相對于其它類型的解決方案，要求增加的計算能力進一步增加’927公開的解決方案的成本。

本發明涉及現有技術中的一個或多個改進。

發明內容

本發明的一個方面涉及一種用于機器的有效載荷載體的裝載的方法。該方法可以包括當材料被裝載到有效載荷載體中時，從機器上的相機接收有效載荷載體內部的二維圖像。該方法可以包括過濾圖像以識別裝載的材料的輪廓并確定該輪廓的區域。該方法可以包括控制顯示設備以指示所確定的區域。

本發明的另一方面涉及一種用于輔助機器的有效載荷載體的裝載的相機。相機可以包括儲存指令的存儲器和處理器。所述處理器可被配置為執行所述指令以當材料被裝載到有效載荷載體中時，接收有效載荷載體內部的二維圖像，并過濾所述圖像以識別裝載的材料的輪廓。所述處理器可進一步被配置為執行所述指令以確定所述輪廓的區域并提供信號以控制顯示設備來指示所確定的區域。

本發明的另一方面涉及一種機器。所述機器可具有顯示設備和相機，所述相機被配置為當材料被裝載到有效載荷載體中時捕獲所述機器的有效載荷載體內部的二維圖像。該機器還可以具有一個控制器，該控制器被配置為用于從相機接收圖像并且過濾該圖像以識別該裝載的材料的輪廓。控制器可進一步被配置為確定輪廓的區域并提供信號以控制顯示設備指示所確定的區域。

附圖說明

圖1是根據示例性公開的實施例的機器的圖示；

圖2是圖1的機器的載荷增長曲線的曲線圖；