[发明专利]土方机械中力的测量和控制系统和方法，及自动或半自动机械

权利要求书

1.一种用于土方机械(100)的系统(1-3)，包括：

多个耐磨元件(10-15)，其适于与土方机械(100)的挖掘工具(110)连接；

一个或多个用于测量力的传感器(20)，一个或多个传感器(20)中的每个传感器布置在多个耐磨元件(10-15)中的一个耐磨元件的外表面或位于形成在所述外表面上的空腔(16d,16f,16g)中，所述外表面适于不引入另一耐磨元件或挖掘工具(110)的齿座(111)；和

中央控制装置(50)，用于处理一个或多个传感器(20)的测量值，以便计算耐磨元件(10-15)承受的力；

所述中央控制装置(50)至少基于所处理的测量值来提供输出指令(55)，使得所述输出指令(55)至少包括以下之一：

当处理值超过预定的过大力阈值时，以至少一个可感知的信号的形式发出警告和/或减小所述土方机械(100)的铲取力；和

当所处理的值小于预定的最佳力阈值时，以至少一个可感知的信号的形式发出警告和/或增加铲取力。

2.根据权利要求1所述的系统(1-3)，其中，所述一个或多个传感器(20)中的至少一个传感器布置在形成在相应的耐磨元件(10-15)中的所述空腔(16d，16f，16g)中，在所述空腔中布置至少一个传感器(20)。

3.根据权利要求1所述的系统(1-3)，其中设置有一个或多个传感器的表面法线基本上不平行于将一个耐磨元件插入适于引入该耐磨元件的另一个耐磨元件的方向；其中，所述设置有一个或多个传感器的表面设置于所述外表面或者限定了所述空腔(16d，16f，16g)的内表面。

4.根据权利要求2所述的系统(1-3)，其中：布置有至少一个传感器的多个耐磨元件中的一个或多个耐磨元件具有轴向，横向和纵向轴；以及所述空腔中的一个、一些或每个传感器布置在相对于其横向或纵向轴线界定所述空腔的一个或多个壁中，和/或所述空腔中的一个、一些或每个传感器布置在相对于所述空腔的轴向轴线界定所述空腔的壁中。

5.根据权利要求1所述的系统(1-3)，其中，中央控制装置(50)提供至少基于所处理的测量值的输出指令(55)，使得所述输出指令(55)包含增加和减小铲取力中的至少一种，其中，增加和减小所述铲取力包括以下至少一项：

分别增加和减小施加到所述机械(100)的液压系统的缸体(105)上的压力；

改变所述挖掘工具(110)的攻角，以分别增加和减小铲取力；和

改变挖掘工具(110)遵循的轨迹，以分别增加和减小铲取力。

6.根据权利要求1所述的系统(1-3)，其中，所述中央控制装置(50)被配置为接收所述机械(100)的一个或多个输入，并且所述中央控制装置(50)还基于所述一个或多个输入，提供所述输出指令(55)。

7.根据权利要求6所述的系统(1-3)，其中，所述一个或多个输入包括以下一项或多项：所述机械(100)提供的功率、铲取力、能量消耗以及所述机械(100)的液压系统的性能。

8.根据权利要求1所述的系统(1-3)，其中，所述一个或多个传感器(20)中的一个、一些或每个传感器布置在以下任一项中：所述多个耐磨元件(10-15)中的齿(11)、齿条(12)和固定元件(13、14)。

9.根据权利要求8所述的系统(1-3)，其中，所述一个或多个传感器(20)中的每个传感器布置在所述齿条(12)中。

10.根据权利要求8所述的系统(1-3)，其中，所述一个或多个传感器(20)中的每个传感器布置在所述齿(11)或所述固定元件(13、14)中。