[发明专利]用于挖掘检测的系统和方法

说明书

提供了一种用于挖掘检测的系统和方法。该系统包括工具位置传感器，其被配置为生成指示工具位置的位置信号。该系统还包括压力传感器，其被配置为生成指示机器的气缸压力的压力信号。该系统还包括控制器，其可通信地耦合到工具位置传感器和压力传感器。控制器被配置为接收位置信号和压力信号。控制器还被配置为基于接收的信号确定机器的有效负载权重。而且，控制器还被配置为至少部分基于有效负载权重的变化率和工具的位置，确定机器的挖掘状态。

技术领域

本公开涉及确定具有工具的机器的操作状态，且更具体地，涉及确定与由机器执行的挖掘操作相关联的状态。

背景技术

挖掘操作是可由诸如轮式装载机的机器执行的操作之一。在对机器执行子系统测试的同时，几乎没有任何经验的操作者可以非传统方式执行挖掘操作。这样的事件可在客户现场频繁发生，直到操作者受到正确的训练。

已知的挖掘检测系统通常通过监测机器上的提升和倾斜泄露传感器以及机器的运动方向来检测挖掘操作的性能。但是，已知的系统可能不能检测非传统的挖掘操作。这可能影响识别训练不足，因为所有的挖掘操作可能不会由这些系统所捕获。而且，机器的生产数据也可能受到影响。而且，由于机器遇到的各种类型的材料，这些系统有时候提供不足或错误的检测。

美国专利申请号7,953,559涉及一种用于构造结构的负载历史数据库的方法和系统。该方法可包括使用放置在结构上的传感器来检测结构的可测量参数，并基于检测的参数确定作用在结构上的外部负载值。而且，该方法可包括评估针对预先建立的因素评估外部负载的值。基于该评估，外部负载的值被选择性地存储在负载历史数据库中。

发明内容

在一方面，本公开提供了一种用于确定机器的操作状态的系统。该系统包括工具位置传感器，其被配置为生成指示工具位置的位置信号。该系统还包括与气缸相关联的压力传感器。气缸与工具耦合。压力传感器被配置为生成指示气缸压力的压力信号。该系统还包括控制器，其可通信地耦合到工具位置传感器和压力传感器。控制器被配置为接收位置信号和压力信号。控制器还被配置为基于接收的位置和压力信号确定机器的负载权重。而且，控制器还被配置为，至少部分基于有效负载权重的变化率和工具位置来确定机器的挖掘状态。

在本公开的另一方面，公开了一种确定机器的操作状态的方法。该方法接收指示工具位置的位置信号。该方法接收指示气缸压力的压力信号。气缸与工具相关联。该方法还基于接收的位置和压力信号确定机器的有效负载权重。此外，该方法至少部分基于有效负载权重的变化率和工具位置来确定机器的挖掘状态。

本公开的其它特点和方面将从以下描述和附图变得明显。

附图说明

图1是根据本公开实施例的示例性机器的侧视图；

图2是用于确定图1示出的机器的操作状态的系统的框图；

图3是示出机器的操作状态的变化的状态转变图；以及

图4是用于确定机器的操作状态的流程图。

具体实施方式

如可能，在全部附图中将使用相同的参考标号来指示相同或类似的部件。图1示出了合并用于确定在此公开的机器100的操作状态的系统的示例性机器100。在此使用的术语“机器”是指固定或移动的机器，其执行与特定工业诸如采矿、建筑、农业等相关联的某些类型的操作，并在工作环境(例如，建筑工地、矿场、发电厂等)之间或在其内操作。固定机器的非限制性例子包括在工厂或离岸环境(例如海上钻井平台)中操作的发动机系统。移动机器的非限制性例子包括商业机器，诸如卡车、起重机、运土车辆、采矿车、反铲挖土机、材料搬运设备、耕种设备、海洋船舶、飞机，以及在工作环境中操作的任何类型的可移动机器。如图1所示，机器100是运土类型的机器，且更特别地，包括轮式装载机102。图1示出的机器100的类型是示例性的且不旨在限制。假设公开的实施例可实施旨在执行任务的任何类型的机器。