用于輔助包括主體和能夠相對于主體運動的執(zhí)行器的類型的機器的使用者的系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及包括主體和能夠相對于主體運動的執(zhí)行器的類型的機器的領域。
【背景技術】
[0002]具有機器主體和能夠相對于機器主體運動的執(zhí)行器的類型的機器的使用者能夠在任何時候只從一個角度直接來看。如此，使用者只可從一個角度看得見能夠相對于機器主體運動的執(zhí)行器，諸如從執(zhí)行器的后面或側面，而非例如從執(zhí)行器的前面。因此，當需要對執(zhí)行器的位置進行精確控制時，使用者可能要求附加信息以便準確地定位執(zhí)行器，尤其針對使用者不能直接看得見的執(zhí)行器部分。這種輔助可以例如通過相機或通過與機器相距一定距離的同事來提供。
[0003]即使使用者得到同事或來自相機的輔助，使用者仍需要能夠作出有關執(zhí)行器的后續(xù)位置(future posit1n)的判斷，以便能夠調節(jié)機器的地面推進的控制和/或執(zhí)行器相對于機器主體的位置的控制，從而確保執(zhí)行器相對于例如執(zhí)行器待接觸的物體到達期望的位置。
[0004]使用者可能隨著時間的推移具備足夠的經(jīng)驗和熟悉度以能夠推斷他們不能直接看得見的執(zhí)行器部分的位置。通過更進一步的經(jīng)驗，使用者能夠基于各種控制輸入作出有關執(zhí)行器的后續(xù)位置的判斷以及如何通過改變一個或多個控制輸入來影響該后續(xù)位置。
[0005]針對該【背景技術】，提出一種用于向包括主體和能夠相對于主體運動的執(zhí)行器的類型的機器的使用者提供輔助的系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0006]—種用于向包括主體和能夠相對于主體運動的執(zhí)行器的類型的機器的使用者提供輔助的系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括:
[0007]處理器，其能夠接收多個系統(tǒng)輸入并且傳送系統(tǒng)輸出；和
[0008]顯示器，其能夠向使用者顯示系統(tǒng)輸出；
[0009]其中，多個系統(tǒng)輸入包括:
[0010](a)關于執(zhí)行器的類型和/或尺寸的第一系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)；
[0011](b)關于執(zhí)行器的當前位置的第二系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)；
[0012](C)關于管控機器的地面推進的第一類型的使用者輸入控制的第三系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù);和
[0013](d)關于管控執(zhí)行器相對于主體的運動的第二類型的使用者輸入控制的第四系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù);并且
[0014]其中，處理器能夠處理多個系統(tǒng)輸入以便傳送表示對使用者有關執(zhí)行器的位置的引導的系統(tǒng)輸出。
【附圖說明】
[0015]現(xiàn)在將參照附圖僅通過例子描述本發(fā)明的【具體實施方式】，在附圖中:
[0016]圖1示出具有作為執(zhí)行器的裝載機鏟斗的機器的示意圖，在該機器中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式；
[0017]圖2示出具有作為執(zhí)行器的鏟叉附接件的機器的示意圖，在該機器中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式；
[0018]圖3示出具體為具有抓斗附接件的挖掘機的機器的示意圖，其中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式；
[0019]圖4示出具體為具有抓斗附接件的挖掘機的機器的示意圖，其中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式；
[0020]圖5示出具體為具有前置鏟刀的履帶式拖拉機的機器的示意圖，其中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式；
[0021]圖6示出從圖5的機器上方看的示意圖，示出處于第一構型的前置鏟刀；
[0022]圖7示出從圖5的機器上方看的示意圖，示出處于第二構型的前置鏟刀；
[0023]圖8示出從圖5的機器上方看的示意圖，示出處于第三構型的前置鏟刀；
[0024]圖9示出可以與本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式相配的各種執(zhí)行器9a至9f;
[0025]圖10示出可以在顯示器上呈現(xiàn)給使用者的鳥瞰示意圖，在其上疊加有基于感測的輸入通過處理器計算的各種軌跡；
[0026]圖11示出可以在顯示器上呈現(xiàn)給使用者的鳥瞰示意圖，在其上疊加有附接件安全區(qū)域；
[0027]圖12示出可以與本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式相配的各種執(zhí)行器12a至12c;
[0028]圖13示出可以與本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式相配的兩種鋸執(zhí)行器13a和13b;
[0029]圖14示出具有作為其執(zhí)行器的灌木切割器的滑移裝載機；
[0030]圖15示出具有作為其執(zhí)行器的螺旋鉆的滑移裝載機；
[0031]圖16示出可以向使用者顯示的示意圖，示出鏟叉末端相對于周圍環(huán)境的軌跡；
[0032]圖17示出可以向使用者顯示的示意圖，示出有關執(zhí)行器的當前位置的信息；
[0033]圖18示出由包括與執(zhí)行器相關聯(lián)的字母數(shù)字指示器的執(zhí)行器的相機提供的視圖，用于輔助通過本發(fā)明的系統(tǒng)的實施方式識別執(zhí)行器；
[0034]圖19示出從安裝在執(zhí)行器上的相機提供給顯示器的視圖，執(zhí)行器諸如為抓斗，具有可相對于彼此運動的兩個對置的爪;和
[0035]圖20示出機器的視圖，其中示出可以由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)使用的輸入的例子。
【具體實施方式】
[0036]在第一實施方式中，本發(fā)明的系統(tǒng)可以應用在機器100的情況中，圖1示出其示意圖。為便于解釋，機器100的一些特征部在圖1的示意圖中未示出。
[0037]機器100可以包括具有駕駛室140的主體130。機器100還可以包括作為執(zhí)行器的許多選擇之一的在機器的前端處的裝載機鏟斗120，其可以相對于主體130運動。雖然圖示的實施方式示出裝載機鏟斗120，但執(zhí)行器可以與眾多替代的執(zhí)行器互換。
[0038]機器100和執(zhí)行器120的運動可以由駕駛室140內的使用者控制。使用者由此可以控制機器的地面推進和執(zhí)行器120相對于主體130的運動。
[0039]機器100的地面推進可以通過本領域熟知的裝置和技術管控。在圖1的機器100的情況中，地面推進由四個輪執(zhí)行。例如，機器向前和向后的運動可以通過從機器的發(fā)動機經(jīng)由齒輪箱向機器的四個輪中的一個或多個傳送動力來實現(xiàn)。使用者可以使用位于駕駛室內側的包括加速踏板、制動踏板、離合器和變速棒的裝置的組合來控制這種運動。機器100向左和向右的運動可以通過使前輪相對于機器的主體的縱向方向旋轉且同時機器向前或向后運動來管控。使用者可以通過運動位于駕駛室140內側的方向盤來控制前輪向左或向右運動。
[0040]執(zhí)行器120相對于主體130的運動可以例如通過位于駕駛室140中的一個或多個控制桿來液壓致動和控制，使得使用者能夠在與操作管控地面推進的控制器相同或相似的位置操作控制桿。根據(jù)執(zhí)行器120和連接至機器100的主體130的機構的性質，執(zhí)行器120可以被控制以多個自由度相對于機器100的主體130運動。圖1的執(zhí)行器120可以經(jīng)由一對臂156、158連接至主體130，該對臂156、158中的每個的近端在一對樞軸152、154處樞轉地連接至機器的主體。樞軸152、154可以共有公共軸線。執(zhí)行器120可以經(jīng)由一對另外的樞軸(圖1中未示出)連接至每個臂156、158的遠端。
[0041]在圖1的實施方式中，執(zhí)行器可以是裝載機鏟斗120。裝載機鏟斗120相對于機器100的主體130(并且由此間接地相對于周圍地面)的高度可以通過一對臂156、158在第一對樞軸152、154處的角度來管控。裝載機鏟斗120的角度可以通過(a)—對臂156、158在第一對樞軸152、154處的角度和(b)裝載機鏟斗120相對于該對臂在第二對樞軸(未示出)處的角度來管控。為了本說明書的目的，當討論一對臂156、158的角度時，除非另外陳述，這是指相對于主體130的角度。也為了本說明書的目的，當裝載機鏟斗120的底表面126平行于由機器的輪位于其上的周圍地面限定的平面時，裝載機鏟斗120可以被描述為水平。當裝載機鏟斗120的底表面126相對于機器100向前傾覆使得裝載機鏟斗120的內容物可以在重力作用下從裝載機鏟斗120的前開口落下時，裝載機鏟斗120可以被描述為具有向下角度。相反地，當裝載機鏟斗120的底表面相對于機器100向后傾覆使得可以防止鏟斗的內容物在重力作用下從裝載機鏟斗120落下時，裝載機鏟斗120可以被描述為具有向上角度。
[0042]將理解的是，對于臂角度和裝載機鏟斗角度的許多組合，坐在機器100的駕駛室140中的使用者都看不見裝載機