[發明專利]機器下沉檢測系統及方法

有效

• 申請號: 202011485223.3
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN113008196B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發明（設計）人: T·M·奧唐內爾
• 申請（專利權）人: 卡特彼勒路面機械公司
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00;E01C23/01;E01C23/12;E01C23/09
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 張寧瀟

1.一種機器，包括：

框架；

與所述框架相關聯的多個地面接合構件，所述多個地面接合構件構造成沿著地面移動所述機器；

附接到所述框架的地面傳感器，所述地面傳感器提供地面信息；以及

與所述框架相關聯的電子控制器，所述電子控制器編程和配置為：

從所述地面傳感器接收所述地面信息；

估計所述地面相對于所述機器的框架的位置；

建立所述地面的位置和所述機器的框架之間的高度差；

在所述機器的操作期間連續地監測所述高度差；以及

當所述高度差減小到低于可接受閾值時，提供下沉狀況指示。

2.根據權利要求1所述的機器，進一步包括多個地面傳感器，其中所述地面傳感器是所述多個地面傳感器中的一個，所述多個地面傳感器設置在所述機器上，其中所述多個地面傳感器中的每一個將包含所述地面信息的相應地面信號提供到所述電子控制器。

3.根據權利要求2所述的機器，其中所述電子控制器進一步配置成基于由所述多個地面傳感器提供給所述電子控制器的所述地面信息，編譯在所述機器下方和周圍延伸的區域的表面輪廓。

4.根據權利要求1所述的機器，其中所述地面傳感器是三維(3D)傳感器。

5.根據權利要求4所述的機器，其中所述地面傳感器是LiDAR(光探測和測距)傳感器和立體相機中的一個。

6.根據權利要求1所述的機器，其中在提供所述下沉狀況指示之后，所述電子控制器進一步配置成調整所述機器的控制參數。

7.根據權利要求6所述的機器，其中在所述下沉狀況指示的存在下調整所述機器的控制參數包括以下中的至少一個：

命令所述機器降擋；

降低所述機器的速度，以及

限制所述機器的轉彎半徑。

8.根據權利要求1所述的機器，其中作業機具操作成在操作期間將所述地面的形狀改變成壓實地面，其中所述電子控制器進一步編程和配置為：

從所述多個地面傳感器接收所述地面和壓實地面信息；

估計所述地面和所述壓實地面相對于所述機器的框架的位置；

建立所述地面的位置和所述機器的框架之間的第一高度差；

建立所述壓實地面的位置與所述機器的框架之間的第二高度差；

在所述機器的操作期間連續地監測所述第一高度差和所述第二高度差；以及

當所述第一高度差減小到低于第一可接受閾值時，提供所述下沉狀況指示；以及

當所述第二高度差減小到低于第二可接受閾值時，提供地面狀況警告。

9.根據權利要求8所述的機器，其中在提供所述下沉狀況指示或地面狀況警告之后，所述電子控制器進一步配置成調整所述機器的控制參數。

10.根據權利要求9所述的機器，其中在所述下沉狀況指示或所述地面狀況警告的存在下調整所述機器的控制參數包括以下中的至少一個：

命令所述機器降擋；

降低所述機器的速度，

停止所述作業機具的操作，

使所述機器倒退，以及

限制所述機器的轉彎半徑。

11.一種用于操作根據前述權利要求中任一項所述的機器的方法，所述方法包括：

操作所述機器以自主地橫穿區域；

操作與所述機器相關聯的一個或多個傳感器以獲取指示位于所述機器的框架下方的表面的輪廓的數據；

將所獲取的數據提供至所述控制器；

使用所述控制器基于所獲取的數據創建推定的地面；

使用所述控制器建立所推定的地面與所述機器的框架之間的高度差；

在所述機器橫穿所述區域時連續地監測所述高度差；以及

當確定所述高度差減小到低于閾值時，在所述控制器中提供所述下沉狀況指示。