[發(fā)明專利]用于監(jiān)控和/或執(zhí)行工作設(shè)備的運(yùn)動(dòng)的方法以及工作設(shè)備和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品

在審

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• 申請日: 2022-07-27
• 公開（公告）號(hào): CN115680057A
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: A·雷納;H·溫德;O·薩沃德尼
• 申請（專利權(quán)）人: 利勃海爾法國有限公司
• 主分類號(hào): E02F9/20
• 分類號(hào): E02F9/20;E02F9/22;E02F9/26
• 代理公司: 北京市漢坤律師事務(wù)所 11602
• 代理人: 王其文;張濤

本發(fā)明涉及一種用于監(jiān)控和/或進(jìn)行工作設(shè)備、尤其是挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)的方法，其中，工作設(shè)備包括：具有用于接收物料的工具的運(yùn)動(dòng)裝置，運(yùn)動(dòng)裝置包括可各自通過至少一個(gè)致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的至少兩個(gè)部件；以及控制裝置，借助于控制裝置可控制和/或調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)裝置的致動(dòng)器。根據(jù)本發(fā)明的方法包括步驟：(i)獲取至少關(guān)于運(yùn)動(dòng)裝置的至少兩個(gè)部件的當(dāng)前位置和/或速度和/或加速度的狀態(tài)信息，(ii)計(jì)算基于當(dāng)前的工作設(shè)備配置作用在部件處的扭矩，其中，為此考慮部件的所述狀態(tài)信息以及構(gòu)件信息，(iii)獲取在部件處實(shí)際作用的扭矩，(iv)將計(jì)算的扭矩與獲取的扭矩進(jìn)行比較，并且根據(jù)所述比較算出在工作設(shè)備的定義的作用點(diǎn)處實(shí)際作用的力矢量，以及(v)根據(jù)所計(jì)算的力矢量采取行動(dòng)。此外，本發(fā)明涉及一種用于執(zhí)行該方法的工作設(shè)備以及計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的前序部分所述的用于監(jiān)控和/或執(zhí)行工作設(shè)備的運(yùn)動(dòng)的方法、一種設(shè)計(jì)成用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的工作設(shè)備以及一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。

背景技術(shù)

在進(jìn)行挖土工作或挖掘過程時(shí)借助于挖掘機(jī)產(chǎn)生作用在工具(例如挖掘機(jī)鏟斗)上的力。挖掘機(jī)必須克服這個(gè)力以便能夠繼續(xù)挖掘過程。如果挖的過深或者在挖掘軌跡上存在障礙物，可能不再能克服可能出現(xiàn)的力。這同樣適用于其它的挖土設(shè)備或者物料搬運(yùn)設(shè)備，這種物料搬運(yùn)設(shè)備具有用于接收或者說抓取物料的工具，并且同樣可能撞上障礙物。以下根據(jù)進(jìn)行挖掘工作的挖掘機(jī)闡述提出的技術(shù)問題，其中，以下實(shí)施方案相似地適用于其它挖土或物料搬運(yùn)設(shè)備。

傳統(tǒng)上，手動(dòng)地進(jìn)行挖掘機(jī)的控制，并且操作者必須自己評估機(jī)器和挖掘過程的狀態(tài)。在手動(dòng)運(yùn)行挖掘機(jī)時(shí)，操作者能獲得關(guān)于在挖掘過程期間作用的力的反饋。

多年來，越來越多地進(jìn)行挖掘機(jī)運(yùn)行的自動(dòng)化，例如通過輔助駕駛員的輔助功能(例如，工具中心點(diǎn)控制)，然而不能完全使該過程自動(dòng)化。為了挖掘機(jī)的自動(dòng)或半自動(dòng)運(yùn)行，需要根據(jù)作用的力和可由挖掘機(jī)施加的力適應(yīng)性地調(diào)整規(guī)劃的挖掘軌跡，以由此保證順利地運(yùn)行。因此，為了自動(dòng)化運(yùn)行，需要將在挖掘過程中出現(xiàn)的(挖掘)力計(jì)算在內(nèi)以便對相應(yīng)的環(huán)境影響做出響應(yīng)并且能避免運(yùn)動(dòng)過程的偏差或者甚至損壞。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的是，實(shí)現(xiàn)或者改善挖土設(shè)備或物料搬運(yùn)設(shè)備的這種工作過程的自動(dòng)化。

根據(jù)本發(fā)明，該目的通過具有權(quán)利要求1所述的特征的方法，具有權(quán)利要求17所述的特征的工作設(shè)備以及具有權(quán)利要求19所述的特征的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)。從從屬權(quán)利要求和以下描述中得到本發(fā)明的有利的實(shí)施方式。

據(jù)此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提出一種用于監(jiān)控和/或執(zhí)行工作設(shè)備、優(yōu)選地物料搬運(yùn)設(shè)備或挖土設(shè)備以及尤其是挖掘機(jī)的運(yùn)動(dòng)的方法，其中，工作設(shè)備具有設(shè)有用于接收物料的工具的運(yùn)動(dòng)裝置，運(yùn)動(dòng)裝置包括可各自通過至少一個(gè)致動(dòng)器運(yùn)動(dòng)的至少兩個(gè)部件。此外，工作設(shè)備包括控制裝置，借助于控制裝置可控制和/或調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)裝置的致動(dòng)器。

運(yùn)動(dòng)裝置可為懸臂，尤其是挖掘機(jī)懸臂。工具例如可為挖掘機(jī)鏟斗或殼式抓斗。在此，工具可被視為運(yùn)動(dòng)裝置的所述至少兩個(gè)部件中的一個(gè)，然而并不必須是這種情況。顯然，可設(shè)置具有各自相關(guān)聯(lián)的致動(dòng)器的多于兩個(gè)部件，其中，該工具可以是部件中的一個(gè)。其它部件例如可為懸臂和牽桿。致動(dòng)器可為液壓缸和/或馬達(dá)(例如回轉(zhuǎn)式發(fā)動(dòng)機(jī))。工作設(shè)備的上車或轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)同樣可算作運(yùn)動(dòng)裝置的部件。

根據(jù)本發(fā)明的方法包括以下步驟：

1)獲取至少關(guān)于運(yùn)動(dòng)裝置的至少兩個(gè)部件的當(dāng)前位置和/或當(dāng)前速度和/或當(dāng)前加速度的狀態(tài)信息，

2)計(jì)算根據(jù)當(dāng)前的工作設(shè)備配置作用在部件上的扭矩(也就是說基于模型的或理論的扭矩)，其中，為此考慮部件的所述狀態(tài)信息以及構(gòu)件信息，

3)獲取在部件上實(shí)際作用的扭矩，

4)將在步驟2)中計(jì)算的扭矩與在步驟3)中獲取的扭矩進(jìn)行比較，并且根據(jù)所述比較算出在工作設(shè)備的定義的作用點(diǎn)上實(shí)際作用的力矢量，以及