[发明专利]用于在作业现场维护作业表面的系统和方法

说明书

本发明公开了一种方法，所述方法包括接收待由机械在作业现场执行的作业现场计划，以及确定所述机械的第一行进参数。所述第一行进参数包括沿作业表面的第一行进路径，以及第一作业工具位置。所述方法还包括：控制所述机械横穿所述第一行进路径的至少一部分；接收与所述作业表面相关联的传感器信息；以及识别沿所述第一行进路径定位的所述作业表面的缺陷。所述方法还包括确定所述机械的第二行进参数。所述第二行进参数包括沿所述作业表面的第二行进路径，以及第二作业工具位置。所述方法还包括控制所述机械横穿所述第二行进路径的至少一部分，同时根据所述第二作业工具位置中的至少一个位置来定位所述作业工具。

技术领域

本公开涉及一种用于在作业现场维护作业表面的系统和方法。更具体地，本公开涉及一种包括在作业现场的一个或多个机械的系统，其中所述机械中的至少一个被配置为与作业表面的缺陷相互作用。

背景技术

拖运卡车、轮式装载机、滑动转向装载机、推土机和其他机械通常用于在作业现场执行各种任务。例如，一个或多个推土机可用于移除砾石层、混凝土层、沥青层、土壤层或在作业现场构成作业表面的一部分的其他材料层。在一些示例中，推土机可以在作业现场的第一位置处形成被移除材料的垛或堆，并且轮式装载机或其他这种机械可以被配置为将被移除材料的堆从第一位置移动到卸料区、拖运卡车或作业现场的任何其他第二位置。在此类示例中，轮式装载机可以被控制(例如，由操作员手动地、半自主地、完全自主地等)以横穿由作业表面限定并且从轮式装载机的当前位置延伸到堆的位置的行进路径。

在一些情况下，轮式装载机或其他这种机械沿行进路径可能遇到沟、车辙、坑洞、材料堆积物或其他作业表面缺陷。在一些示例中，手动控制的轮式装载机的操作员可在横穿行进路径时采取校正动作以修改这种缺陷(例如，清除或修平材料堆积物，至少部分地填充沟、车辙或坑洞等)，从而使作业表面返回到大致平坦的状态。然而，半自主或完全自主机械可能未被配置为执行此类维护任务。

在美国专利申请公开号2004/0158355(以下称为'355参考文献)中描述了用于控制机械的移动的示例系统。具体地，'355参考文献描述了一种用于控制在施工环境中操作的自主负载搬运车辆诸如轮式装载机的系统。如'355参考文献中所阐述的，车辆可以配备用于确定车辆位置的激光光学系统。来自激光光学系统的输出可以用于自主车辆导航，并且作为机载地形绘图传感器的参考。'355参考文献中描述的车辆还可利用动态地形模型来规划和分析车辆行进路径，以检测和避开障碍物，并且优化车辆机具在装载和卸载操作期间的移动。然而，'355参考文献没有描述一种这样的系统，该系统被配置为控制机械和工具移动以便保持大致平坦的作业表面，从而实现安全且有效地的机械行进。例如，在识别到作业表面的缺陷时，'355参考文献没有描述控制机械来采取校正动作以便使作业表面返回到大致平坦的状态。因此，为了避免遇到这种缺陷，'355参考文献中所述的机械可在作业现场执行任务时横穿相对间接的行进路径。这种间接行进路径可能增加执行这种任务所需的时间和资源，从而降低效率。

本公开的示例实施方案旨在克服上述缺陷。

发明内容

在本公开的示例实施方案中，一种方法包括：利用控制器接收待由机械在作业现场执行的作业现场计划；以及利用控制器并且至少部分地基于作业现场计划来确定机械的第一行进参数。此类第一行进参数包括沿作业现场的作业表面的第一行进路径，以及与机械的作业工具相关联的第一作业工具位置。该方法还包括利用控制器来控制机械横穿第一行进路径的至少一部分，同时根据第一作业工具位置中的至少一个位置来定位作业工具。该方法还包括：利用控制器接收传感器信息，该传感器信息的至少一部分与限定第一行进路径的作业表面相关联；以及利用控制器并且至少部分地基于传感器信息来识别沿第一行进路径定位的作业表面的缺陷。该方法还包括利用控制器并且至少部分地基于识别该缺陷来确定机械的第二行进参数。此类第二行进参数包括沿作业表面的第二行进路径，以及与作业工具相关联的第二作业工具位置。该方法还包括利用控制器来控制机械横穿第二行进路径的至少一部分，同时根据第二作业工具位置中的至少一个位置来定位作业工具。