[发明专利]机器下沉检测系统及方法

权利要求书

1.一种机器，包括：

框架；

与所述框架相关联的多个地面接合构件，所述多个地面接合构件构造成沿着地面移动所述机器；

附接到所述框架的地面传感器，所述地面传感器提供地面信息；以及

与所述框架相关联的电子控制器，所述电子控制器编程和配置为：

从所述地面传感器接收所述地面信息；

估计所述地面相对于所述机器的框架的位置；

建立所述地面的位置和所述机器的框架之间的高度差；

在所述机器的操作期间连续地监测所述高度差；以及

当所述高度差减小到低于可接受阈值时，提供下沉状况指示。

2.根据权利要求1所述的机器，进一步包括多个地面传感器，其中所述地面传感器是所述多个地面传感器中的一个，所述多个地面传感器设置在所述机器上，其中所述多个地面传感器中的每一个将包含所述地面信息的相应地面信号提供到所述电子控制器。

3.根据权利要求2所述的机器，其中所述电子控制器进一步配置成基于由所述多个地面传感器提供给所述电子控制器的所述地面信息，编译在所述机器下方和周围延伸的区域的表面轮廓。

4.根据权利要求1所述的机器，其中所述地面传感器是三维(3D)传感器。

5.根据权利要求4所述的机器，其中所述地面传感器是LiDAR(光探测和测距)传感器和立体相机中的一个。

6.根据权利要求1所述的机器，其中在提供所述下沉状况指示之后，所述电子控制器进一步配置成调整所述机器的控制参数。

7.根据权利要求6所述的机器，其中在所述下沉状况指示的存在下调整所述机器的控制参数包括以下中的至少一个：

命令所述机器降挡；

降低所述机器的速度，以及

限制所述机器的转弯半径。

8.根据权利要求1所述的机器，其中作业机具操作成在操作期间将所述地面的形状改变成压实地面，其中所述电子控制器进一步编程和配置为：

从所述多个地面传感器接收所述地面和压实地面信息；

估计所述地面和所述压实地面相对于所述机器的框架的位置；

建立所述地面的位置和所述机器的框架之间的第一高度差；

建立所述压实地面的位置与所述机器的框架之间的第二高度差；

在所述机器的操作期间连续地监测所述第一高度差和所述第二高度差；以及

当所述第一高度差减小到低于第一可接受阈值时，提供所述下沉状况指示；以及

当所述第二高度差减小到低于第二可接受阈值时，提供地面状况警告。

9.根据权利要求8所述的机器，其中在提供所述下沉状况指示或地面状况警告之后，所述电子控制器进一步配置成调整所述机器的控制参数。

10.根据权利要求9所述的机器，其中在所述下沉状况指示或所述地面状况警告的存在下调整所述机器的控制参数包括以下中的至少一个：

命令所述机器降挡；

降低所述机器的速度，

停止所述作业机具的操作，

使所述机器倒退，以及

限制所述机器的转弯半径。

11.一种用于操作根据前述权利要求中任一项所述的机器的方法，所述方法包括：

操作所述机器以自主地横穿区域；

操作与所述机器相关联的一个或多个传感器以获取指示位于所述机器的框架下方的表面的轮廓的数据；

将所获取的数据提供至所述控制器；

使用所述控制器基于所获取的数据创建推定的地面；

使用所述控制器建立所推定的地面与所述机器的框架之间的高度差；

在所述机器横穿所述区域时连续地监测所述高度差；以及

当确定所述高度差减小到低于阈值时，在所述控制器中提供所述下沉状况指示。