[發明專利]智能鉸接式動臂挖掘系統

在審

• 申請號: 202011468433.1
• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN113136906A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 托德·F·維爾德;扎卡里·里奇;哈瑞·K·沃爾普IV
• 申請（專利權）人: 迪爾公司
• 主分類號: E02F3/28
• 分類號: E02F3/28;E02F3/38;E02F3/42;E02F3/36;E02F3/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 汪洋

1.一種智能鉸接式動臂挖掘系統，所述智能鉸接式動臂挖掘系統與作業車輛結合使用，所述智能鉸接式動臂挖掘系統包括：

鉸接式動臂組件，所述鉸接式動臂組件終止于挖掘工具；

電動液壓(EH)致動子系統，所述電動液壓(EH)致動子系統包括集成到所述鉸接式動臂組件中的液壓缸；

動臂組件跟蹤傳感器，所述動臂組件跟蹤傳感器聯接到所述鉸接式動臂組件，并且被配置為提供指示挖掘工具移動的跟蹤數據；以及

控制器架構，所述控制器架構聯接到所述電動液壓(EH)致動子系統和所述動臂組件跟蹤傳感器，所述控制器架構能夠在挖掘深度限制模式下操作，在所述挖掘深度限制模式下，所述控制器架構：

利用由所述動臂組件跟蹤傳感器提供的所述跟蹤數據來跟蹤所述挖掘工具相對于虛擬挖掘底面的當前位置；

至少部分地基于所述鉸接式動臂組件的所述當前位置，確定所述鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動將何時導致所述虛擬挖掘底面被所述挖掘工具破裂；以及

當確定所述鉸接式動臂組件的所述由操作員命令的移動將導致所述虛擬挖掘底面的破裂時，控制所述電動液壓(EH)致動子系統以便以防止所述虛擬挖掘底面被所述挖掘工具破裂的方式更改所述由操作員命令的移動。

2.根據權利要求1所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，所述控制器架構還被配置為建立所述虛擬挖掘底面在所述挖掘工具移動通過的三維(3D)工具空間中的位置和定向。

3.根據權利要求2所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，所述控制器架構將所述虛擬挖掘底面限定為所述三維(3D)工具空間中的二維平面。

4.根據權利要求2所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，所述控制器架構至少部分地基于挖掘深度設定值和地面高度參考點來建立所述虛擬挖掘底面的所述位置。

5.根據權利要求4所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，響應于接收到指示所述挖掘工具當前位于地面接觸位置處的操作員輸入，所述控制器架構至少部分地基于所述挖掘工具的估計位置來建立所述地面高度參考點。

6.根據權利要求4所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，還包括地面高度傳感器，所述地面高度傳感器聯接到所述控制器架構并被配置為向所述控制器架構提供指示相對于所述作業車輛的底盤的地面高度的數據；并且

其中，所述控制器架構至少部分地基于由所述地面高度傳感器提供的所述數據來建立所述地面高度參考點。

7.根據權利要求6所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，還包括穩定支撐臂，所述穩定支撐臂能夠在收起位置和展開位置之間旋轉，所述地面高度傳感器被配置為檢測至少一個所述穩定支撐臂在旋轉到所述展開位置時的角位置。

8.根據權利要求2所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，所述控制器架構至少部分地基于指示利用所述挖掘工具所期望創建的挖掘特征的目標坡度的操作員輸入來建立所述虛擬挖掘底面的所述定向。

9.根據權利要求1所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，當控制所述電動液壓(EH)致動子系統以便以防止所述虛擬挖掘底面被所述挖掘工具破裂的方式更改所述由操作員命令的移動時，所述控制器架構更改所述由操作員命令的移動，以使所述挖掘工具的切鏟邊緣在由操作員輸入命令指示的方向上沿著所述虛擬挖掘底面移動。

10.根據權利要求1所述的智能鉸接式動臂挖掘系統，其中，所述控制器架構被配置為：

進一步確定所述鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動是否將導致虛擬側壁被所述挖掘工具破裂，所述虛擬側壁從所述虛擬挖掘底面延伸到地面高度處；以及

當確定所述鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動將導致所述虛擬挖掘底面的破裂時，控制所述電動液壓(EH)致動子系統以便以防止所述虛擬側壁被所述挖掘工具破裂的方式更改所述由操作員命令的移動。