[发明专利]电动液压控制器反馈系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及机器操作者界面领域，更具体地说，涉及用于电动液压控制的感觉反馈(sensory feedback)。

背景技术

电动液压控制在机器操作者站中已经变得更标准，试图减少操作者工作和提高工效。电动液压系统通常采用某种类型的指令电子信号来激活液压功能。传统的机器操作者习惯于机械致动液压阀，其中物理联接装置将控制阀连接到液压控制杆。由于直接传动联接，标准液压控制装置本身提供触觉反馈，操作者可以使用以该触觉反馈使他/她的机器操作更精确和准确。这种感觉反馈可以在很大程度上归因于由液压流体产生的可变流动力，所述液压流体作用在处于不同的阀槽位置的液压控制阀上。

熟悉具有机械致动液压阀的操作设备的机器操作者表示难以适应电动控制，很大程度上是因为缺乏来自操纵杆的反馈。在使用电子操纵杆致动液压功能时，在非常小的操作者命令和大的操作者命令之间非常难以辨别，因为没有感觉刺激产生，不同于调整操纵杆所需要的操纵杆力和位置。因此，操作者表示更多地依赖他们的视觉感觉以操作电动液压控制装置。

发明内容

公开了在一中示例性的电动液压控制器反馈系统，包括电动液压式操作者控制器和反馈机构。电动液压式操作者控制器使得操作者能够控制机器液压功能。反馈系统检测机器液压功能的特性，并且基于机器液压功能的被检测到的特性在电动液压式操作者控制器中生成触觉反馈。电动液压式操作者控制器可以通过电动液压式机器控制器控制机器液压功能，并且反馈机构可以通过电动液压式机器控制器检测机器液压功能的特性。电动液压式操作者控制器可以是，例如，操纵杆或控制杆。在电动液压式操作者控制器中产生的触觉反馈可以是根据机器液压功能的被检测到的特性改变频率或幅度的振动。所述振动的频率和/或幅度可以基于机器液压功能的被检测到的特性变化。

公开一种示例的电动液压控制器反馈系统，包括电动液压式操作者控制器、电动液压式机器控制器和反馈机构。电动操作控制器使得操作者能够实际控制机器液压功能。电动液压式机器控制器连接到电动液压式操作者控制器。电动液压式机器控制器基于操作者对电动液压式操作者控制器的物理定位接收来自电动液压式操作者控制器的输入电信号，电动液压式机器控制器基于来自电动液压式操作者控制器的输入电信号产生输出信号，并且将输出信号发送到多个控制阀以控制机器液压功能，电动液压式机器控制器还检测机器液压功能的被检测到的特性。反馈机构连接到电动液压式机器控制器和电动液压式操作者控制器，电动液压式机器控制器将指示机器液压功能的被检测到的特性的传感器信号发送到反馈机构，反馈机构基于来自电动液压式机器控制器的传感器信号产生反馈信号以在电动液压式操作者控制器中引起触觉反馈。电动液压式操作者控制器可以是，例如，操纵杆或控制杆。

在电动液压式操作者控制器中产生的触觉反馈是基于机器液压功能的被检测到的特性变化的振动。所述振动根据用户能够选择的曲线变化。该曲线包括断点，所述振动在达到所述断点之前增加，用于增加机器液压功能的被检测到的特性的值，并且所述振动在机器液压功能的被检测到的特性超过断点时停止。所述断点被选择为在机器液压功能可以由操作者视觉地感觉到的区域中。该曲线可以包括多个断点。例如，该曲线包括第一断点和第二断点，所述振动在达到第一断点之前增加，用于增加机器液压功能的被检测到的特性的值，所述振动在第一断点和第二断点之间可以减弱，用于增加机器液压功能的被检测到的特性的值，并且所述振动在机器液压功能的被检测到的特性超过第二断点时停止。该曲线可以包括各种形状的部分，包括，例如，直线部分、指数部分或其它形状的部分。该曲线包括高灵敏度区域，在高灵敏度区域中机器液压功能的被检测到的特性的值的小的变化导致所述振动的大的变化。