[發(fā)明專利]智能鉸接式動臂挖掘系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-12-14
• 公開（公告）號: CN113136906A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發(fā)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

智能鉸接式動臂挖掘系統(tǒng)的實施例包括：終止于挖掘工具中的鉸接式動臂組件、電動液壓(EH)致動子系統(tǒng)，以及動臂組件跟蹤傳感器，該動臂組件跟蹤傳感器提供指示挖掘工具移動的跟蹤數據。控制器架構可在挖掘深度限制模式下操作，在該挖掘深度限制模式下，控制器架構：(i)利用由動臂組件跟蹤傳感器提供的跟蹤數據來跟蹤挖掘工具相對于虛擬挖掘底面的當前位置；(ii)確定鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動將何時導致虛擬挖掘底面被挖掘工具破裂；以及(iii)當確定鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動將導致虛擬挖掘底面的破裂時，控制EH致動子系統(tǒng)以便以防止虛擬挖掘底面被挖掘工具破裂的方式更改由操作員命令的移動。

技術領域

本公開涉及可在智能控制模式下操作的鉸接式動臂挖掘系統(tǒng)，該智能控制模式例如為挖掘深度限制模式，在該模式下，操作員輸入命令被選擇性地更改以防止虛擬挖掘底面被反鏟式鏟斗或其他安裝在動臂上的挖掘工具破裂。

背景技術

某些作業(yè)車輛通常配備有鉸接式動臂挖掘組件，該鉸接式動臂挖掘組件終止于諸如反鏟式鏟斗、螺旋鉆、挖溝機或液壓錘之類的挖掘工具中。如在拖拉機的反鏟式附接件的情況下那樣，鉸接式動臂挖掘組件可以被制造為模塊化單元，旨在由操作員進行快速的現場附接和拆卸。可替代地，如在履帶式挖掘機和一些牽引式挖掘機的情況下那樣，鉸接式動臂挖掘組件可以以非模塊化的方式接合到作業(yè)車輛的底盤，不旨在進行快速的現場拆卸和互換。無論是以模塊化還是非模塊化的方式實現，都可以利用由電子控制器執(zhí)行的電動液壓(EH)控制方案來控制鉸接式動臂挖掘組件。在鉸接式動臂挖掘組件的操作期間，經由操作員接口(例如，包括操縱桿或類似的手動控制件)輸入的操作員輸入命令被傳輸到控制器，控制器將操作員輸入命令轉換為相應的閥控制信號。閥控制信號然后被傳輸到閥致動器，閥致動器調節(jié)流量控制閥以改變流向集成在鉸接式動臂組件中的液壓缸的液壓流體流量。響應于液壓流體流量的這種變化，液壓缸適當地伸出或縮回，以便以由作業(yè)車輛操作員所命令的方式移動鉸接式動臂挖掘動臂組件(特別是挖掘工具)。

發(fā)明內容

在各個實施例中，智能鉸接式動臂挖掘系統(tǒng)包括：鉸接式動臂組件，該鉸接式動臂組件終止于挖掘工具中；電動液壓(EH)致動子系統(tǒng)，該電動液壓(EH)致動子系統(tǒng)包括集成到鉸接式動臂組件中的液壓缸；以及動臂組件跟蹤傳感器，該動臂組件跟蹤傳感器聯(lián)接到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。控制器架構聯(lián)接到EH致動子系統(tǒng)和動臂組件跟蹤傳感器。控制器架構可在挖掘深度限制模式下操作，在該挖掘深度限制模式下，控制器架構：(i)利用由動臂組件跟蹤傳感器提供的跟蹤數據來跟蹤挖掘工具相對于虛擬挖掘底面的當前位置；(ii)至少部分地基于鉸接式動臂組件的當前位置，確定鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動將何時導致虛擬挖掘底面被挖掘工具破裂；以及(iii)當確定鉸接式動臂組件的由操作員命令的移動將導致虛擬挖掘底面的破裂時，控制EH致動子系統(tǒng)，以便以防止虛擬挖掘底面被挖掘工具破裂的方式更改由操作員命令的移動。

在另外的實施例中，智能鉸接式動臂挖掘系統(tǒng)包括：EH致動子系統(tǒng)，該EH致動子系統(tǒng)包括集成到鉸接式動臂組件中的液壓缸；動臂組件跟蹤傳感器，該動臂組件跟蹤傳感器聯(lián)接到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；以及操作員接口，該操作員接口被配置為接收指導鉸接式動臂組件的移動的操作員輸入命令。控制器架構聯(lián)接到EH致動子系統(tǒng)、操作員接口以及動臂組件跟蹤傳感器。控制器架構被配置為：(i)利用由動臂組件跟蹤傳感器提供的跟蹤數據來跟蹤挖掘工具相對于二維平面的當前位置，該二維平面限定了利用挖掘工具所期望創(chuàng)建的挖掘特征的邊界；以及(ii)響應于經由操作員接口接收到的操作員輸入命令，控制EH致動子系統(tǒng)以使挖掘工具的切鏟邊緣沿著二維平面移動而不會使該二維平面破裂。

一個或多個實施例的細節(jié)在附圖和以下描述中闡明。根據說明書、附圖和權利要求書，其他特征和優(yōu)點將變得顯而易見。

附圖說明

下文將結合以下附圖描述本公開的至少一個示例：