[发明专利]提供机具命令引导的作业车辆磁流变流体操纵杆系统

说明书

本公开涉及提供机具命令引导的作业车辆磁流变流体操纵杆系统。具体地，作业车辆磁流变流体(MRF)操纵杆系统包括：操纵杆装置、MRF操纵杆阻力机构、控制器架构以及机具跟踪数据源，该机具跟踪数据源被配置成在作业车辆的操作期间跟踪机具的移动。该操纵杆装置又包括：基壳、操纵杆以及操纵杆位置传感器。该MRF操纵杆阻力机构能够被控制以改变阻碍相对于基壳的操纵杆移动的MRF阻力。该控制器架构被配置成：(i)利用由机具跟踪数据源提供的数据来跟踪机具相对于虚拟边界的移动；以及(ii)至少部分地基于相对于虚拟边界的机具移动，命令MRF操纵杆阻力机构改变MRF阻力。

相关申请的交叉引用

本申请要求2020年5月1日向美国专利商标局提交的美国临时申请No.63/019,083的优先权。

技术领域

本公开涉及作业车辆(work vehicle)磁流变流体(MRF：magnetorheologicalfluid)操纵杆(joystick)系统，该MRF操纵杆系统通过抵抗(resisting)操纵杆运动的经MRF施加的力的变化，来引导作业车辆机具(implement)的经操纵杆控制的定位。

背景技术

操纵杆装置通常用于控制在建筑、农业、林业以及采矿业内采用的作业车辆的各个操作方面。例如，对于配备有动臂(boom)组件的作业车辆的情况来说，操作员可以利用一个或更多个操纵杆装置来控制动臂组件移动，并因此控制被安装至动臂组件的外部终端的工具或机具的移动。具有这种经操纵杆控制的动臂组件的作业车辆的常见示例包括：挖掘机(excavator)、伐木归堆机(feller buncher)、集材机(skidder)、拖拉机(tractor)(可以在该拖拉机上安装模块化前端装载机(loader)和反铲(backhoe)附件)、拖拉机装载机、轮式装载机以及各种紧凑型装载机。类似地，对于推土机(dozer)、机动平地机(motorgrader)以及配备有运土铲(earth-moving blade)的其它作业车辆的情况来说，操作员可以与一个或更多个操纵杆通过界面连接来控制铲的移动和定位。如同在机动平地机、推土机以及诸如滑移装载机(skid steer loader)这样的某些装载机的情况中一样，操纵杆装置通常也用于操纵或以其它方式控制作业车辆底盘本身的定向移动。鉴于作业车辆内的操纵杆装置的普及，再结合作业车辆经常工作于的相对具有挑战性的动态环境，不断需要改进作业车辆操纵杆系统的设计和功能，特别是达到这种进步可以提高作业车辆操作的安全性和效率的程度。

发明内容

公开了一种供在作业车辆上使用的作业车辆磁流变流体(MRF)操纵杆系统。在实施方式中，该作业车辆MRF操纵杆系统包括：操纵杆装置、机具跟踪数据源、MRF操纵杆阻力机构以及控制器架构。该操纵杆装置又包括：基壳；操纵杆，该操纵杆被安装至基壳并且可相对于基壳移动；以及操纵杆位置传感器，该操纵杆位置传感器被配置成，对相对于基壳的操纵杆移动进行监测。该机具跟踪数据源被配置成，在作业车辆的操作期间跟踪机具的移动，同时该MRF操纵杆阻力机构能够被控制以改变阻碍(impeding)相对于基壳的操纵杆移动的MRF阻力。该控制器架构联接至MRF操纵杆阻力机构、操纵杆位置传感器以及机具跟踪数据源。该控制器架构被配置成：(i)利用由机具跟踪数据源提供的数据来跟踪机具相对于虚拟边界的移动；以及(ii)至少部分地基于相对于虚拟边界的机具移动，命令MRF操纵杆阻力机构改变MRF阻力。