[發(fā)明專利]機(jī)器下沉檢測(cè)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011485223.3
• 申請(qǐng)日: 2020-12-16
• 公開（公告）號(hào): CN113008196B
• 公開（公告）日: 2023-10-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: T·M·奧唐內(nèi)爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卡特彼勒路面機(jī)械公司
• 主分類號(hào): G01C5/00
• 分類號(hào): G01C5/00;E01C23/01;E01C23/12;E01C23/09
• 代理公司: 北京市金杜律師事務(wù)所 11256
• 代理人: 張寧瀟

一種機(jī)器包括框架；與框架相關(guān)聯(lián)的多個(gè)地面接合構(gòu)件，多個(gè)地面接合構(gòu)件構(gòu)造成沿著地面移動(dòng)機(jī)器；附接到框架的地面?zhèn)鞲衅?，地面?zhèn)鞲衅魈峁┑孛嫘畔?；以及與框架相關(guān)聯(lián)的電子控制器。電子控制器編程和配置為從地面?zhèn)鞲衅鹘邮盏孛嫘畔?，估?jì)地面相對(duì)于機(jī)器的框架的位置，建立地面的位置與機(jī)器的框架之間的高度差，在機(jī)器的操作期間持續(xù)監(jiān)測(cè)高度差，以及在高度差減小到低于可接受閾值時(shí)提供下沉狀況指示。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開大體上涉及用于處理道路表面的機(jī)器，并且更具體地涉及用于道路鋪面或重鋪路面操作的冷刨機(jī)或銑刨機(jī)。

背景技術(shù)

自主機(jī)器是配置為在沒(méi)有操作員連續(xù)干預(yù)的情況下操作的機(jī)器。因?yàn)樘囟☉?yīng)用可能需要，所以此類機(jī)器可在鋪砌或未鋪砌的表面上操作，且通?？赡茉诓惶硐氲牡孛嬷С袪顩r下操作。例如，在空曠地區(qū)的操作存在機(jī)器可能穿越泥濘區(qū)域的可能性。由于機(jī)器很重，所以在泥濘的區(qū)域或泥土中穿行可能會(huì)引起機(jī)器卡死，因?yàn)闄C(jī)器的輪或其它地面接合部件會(huì)下沉并卡在泥土中。目前，操作員試圖識(shí)別現(xiàn)場(chǎng)有問(wèn)題的區(qū)域，并指示機(jī)器軟件避免這些區(qū)域。然而，問(wèn)題區(qū)域的識(shí)別可能并不總是可能的或完整的，且因此自動(dòng)機(jī)器可能仍會(huì)卡住，這可能會(huì)對(duì)機(jī)器的正常運(yùn)行時(shí)間和效率產(chǎn)生不利影響。

過(guò)去已經(jīng)提出了用于控制自主車輛的環(huán)境的檢測(cè)。例如，US2019/0079539A1描述了用于確定車輛位置的系統(tǒng)和方法。在此參考文獻(xiàn)中，一種用于定位車輛的方法包括在獲得豎直運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的同時(shí)在第一路段上駕駛。該數(shù)據(jù)與參考豎直運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，以識(shí)別車輛的位置。雖然此參考文獻(xiàn)中描述的方法可以幫助確定車輛的位置，但其假設(shè)對(duì)于路段的參考豎直運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)是已知的，并且還要求車輛沿著此路段行進(jìn)。因此，所描述的系統(tǒng)和方法不適用于在未知地形上行進(jìn)的越野車輛。

發(fā)明內(nèi)容

一方面，本公開描述了機(jī)器。一種機(jī)器包括框架；與框架相關(guān)聯(lián)的多個(gè)地面接合構(gòu)件，多個(gè)地面接合構(gòu)件構(gòu)造成沿著地面移動(dòng)機(jī)器；附接到框架的地面?zhèn)鞲衅?，地面?zhèn)鞲衅魈峁┑孛嫘畔?；以及與框架相關(guān)聯(lián)的電子控制器。電子控制器編程和配置為從地面?zhèn)鞲衅鹘邮盏孛嫘畔?，估?jì)地面相對(duì)于機(jī)器的框架的位置，建立地面的位置與機(jī)器的框架之間的高度差，在機(jī)器的操作期間持續(xù)監(jiān)測(cè)高度差，以及在高度差減小到低于可接受閾值時(shí)提供下沉狀況指示。

另一方面，本公開描述了一種機(jī)器。機(jī)器包括框架；與框架相關(guān)聯(lián)的多個(gè)地面接合構(gòu)件，多個(gè)地面接合構(gòu)件構(gòu)造成沿著地面移動(dòng)機(jī)器；與框架相關(guān)聯(lián)的作業(yè)機(jī)具，作業(yè)機(jī)具操作以改變其在操作期間橫穿的地面的形狀；附接到機(jī)器的多個(gè)地面?zhèn)鞲衅?，多個(gè)地面?zhèn)鞲衅魈峁┑孛婧蛪簩?shí)地面信息；以及與框架相關(guān)聯(lián)的電子控制器。

電子控制器編程和配置為從多個(gè)地面?zhèn)鞲衅鹘邮盏孛婧蛪簩?shí)地面信息，估計(jì)地面和壓實(shí)地面相對(duì)于機(jī)器的框架的位置，建立地面的位置和機(jī)器的框架之間的第一高度差，建立壓實(shí)地面的位置與機(jī)器的框架之間的第二高度差，在機(jī)器的操作期間連續(xù)地監(jiān)測(cè)第一高度差和第二高度差，當(dāng)?shù)谝桓叨炔顪p小到低于第一可接受閾值時(shí)提供下沉狀況指示，并且當(dāng)?shù)诙叨炔顪p小到低于第二可接受閾值時(shí)提供地面狀況警告。

另一方面，本公開描述了一種用于操作自主機(jī)器的方法。該方法包括操作機(jī)器以自主地橫穿區(qū)域，操作與機(jī)器相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)傳感器以獲取指示位于機(jī)器的框架下方的表面的輪廓的數(shù)據(jù)，將獲取的數(shù)據(jù)提供至控制器，使用控制器基于所獲取的數(shù)據(jù)創(chuàng)建推定的地面，使用控制器建立推定的地面與機(jī)器的框架之間的高度差，在機(jī)器橫穿該區(qū)域時(shí)連續(xù)地監(jiān)測(cè)高度差，以及當(dāng)確定高度差減小到低于閾值時(shí)在控制器中提供下沉狀況指示。

附圖說(shuō)明

圖1是根據(jù)本公開的機(jī)器的側(cè)視立體圖。

圖2是操作狀態(tài)期間圖1的機(jī)器的側(cè)視立體圖。

圖3是根據(jù)本公開的機(jī)器的備選實(shí)施例的側(cè)視立體圖。

圖4是根據(jù)本公開的方法的流程圖。

具體實(shí)施方式