使用雷達設備的用于輔助包括主體和執(zhí)行器的一類機器的用戶的系統(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)行器的一類機器的領域。
【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)行器的一類機器的用戶可以在任何時間從僅一個視角直接觀察。因此，用戶可以從僅一個視角，諸如執(zhí)行器的后面或側面而非例如從執(zhí)行器的前面，看見相對于機器主體能夠運動的執(zhí)行器。相應地，當需要對執(zhí)行器的位置進行精確控制時，用戶可能需要附加信息以便將執(zhí)行器精確地定位，尤其是相對于執(zhí)行器的對于用戶不能直接看見的一部分而言。這樣的輔助可以例如由離機器某一距離的相機或同事提供。
[0003]即使用戶得到同事的或來自相機的輔助，用戶仍然需要能夠做出關于執(zhí)行器的后續(xù)位置的判斷以便能夠調節(jié)他們對機器的地面推進的控制和/或他們對執(zhí)行器相對于機器主體的位置的控制，以便確保執(zhí)行器相對于例如將被執(zhí)行器接觸的物品到達期望的位置。
[0004]隨著時間的過去，用戶可能會獲得豐富的經(jīng)驗和熟悉度從而能夠推斷執(zhí)行器的對于他們而言不能直接看見的一部分的位置。通過更進一步的經(jīng)驗，用戶能夠在各種控制輸入的基礎上做出與執(zhí)行器的后續(xù)位置以及如何通過更改一個或多個控制輸入來影響那個后續(xù)位置相關的判斷。
[0005]針對該背景，提供了一種使用雷達設備的用于輔助包括主體和執(zhí)行器的一類機器的用戶的系統(tǒng)。

【發(fā)明內容】

[0006]—種用于為包括主體和相對于主體能夠運動的執(zhí)行器的一類機器的用戶提供輔助的系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括:
[0007]處理器，其被配置成接收多個系統(tǒng)輸入以及配置成傳遞系統(tǒng)輸出；和
[0008]顯示器，其被配置成向用戶顯示系統(tǒng)輸出；
[0009]其中所述多個系統(tǒng)輸入包括:
[0010](a)第一系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，其與執(zhí)行器的類型和/或尺寸有關；
[0011](b)第二系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，其與執(zhí)行器的當前位置有關；
[0012](c)第三系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，其從在執(zhí)行器附近的區(qū)域上聚焦的雷達設備導出；以及下列項中的一項或兩項:
[0013](d)第四系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，其與管控機器的地面推進的第一類型用戶輸入控制有關；和
[0014](e)第五系統(tǒng)輸入數(shù)據(jù)，其與管控執(zhí)行器相對于主體的運動的第二類型用戶輸入控制有關；
[0015]其中處理器被配置成處理所述多個系統(tǒng)輸入以便傳遞表示與執(zhí)行器的位置相關的用戶指導的系統(tǒng)輸出。
【附圖說明】
[0016]現(xiàn)在僅以示例的方式結合附圖來描述本發(fā)明的特定實施例，在附圖中:
[0017]圖1示出具有裝載機鏟斗作為執(zhí)行器的機器的示意圖，在該機器中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例；
[0018]圖2示出具有鏟叉附接件作為執(zhí)行器的機器的示意圖，在該機器中可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例；
[0019]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)的實施例；
[0020]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)的實施例；
[0021]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)的實施例；
[0022]圖6示出從圖5的機器的上方觀察的示意圖，示出處于第一構型中的前置鏟刀；
[0023]圖7示出從圖5的機器的上方觀察的示意圖，示出處于第二構型中的前置鏟刀；
[0024]圖8示出從圖5的機器的上方觀察的示意圖，示出處于第三構型中的前置鏟刀；
[0025]圖9示出可以與本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例兼容的各種執(zhí)行器9a至9f ;
[0026]圖10示出可以在顯示器上向用戶呈現(xiàn)的視圖的鳥瞰示意圖，在該示意圖上疊加有由處理器在感測輸入的基礎上計算的各種軌跡；
[0027]圖11示出可以在顯示器上向用戶呈現(xiàn)的視圖的鳥瞰示意圖，在該示意圖上疊加有附接件安全區(qū)；
[0028]圖12示出可以與本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例兼容的各種執(zhí)行器12a至12c ；
[0029]圖13不出可以與本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例兼容的兩種鋸子執(zhí)行器13a和13b ；
[0030]圖14示出具有灌木切割器作為其執(zhí)行器的滑移裝載機；
[0031]圖15示出具有螺旋鉆作為其執(zhí)行器的滑移裝載機；
[0032]圖16示出可以向用戶顯示的視圖的示意圖，示出鏟叉末端相對于周圍環(huán)境的軌跡；
[0033]圖17示出可以向用戶顯示的視圖的示意圖，示出與執(zhí)行器的當前位置相關的信息;
[0034]圖18示出由執(zhí)行器的相機提供的視圖，包括與執(zhí)行器相關聯(lián)的字母數(shù)字指示器用于通過本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例來輔助對執(zhí)行器的識別；
[0035]圖19示出來自安裝在執(zhí)行器上的相機的提供給顯示器的視圖，所述執(zhí)行器諸如具有相對于彼此能夠運動的兩個相對的卡爪的抓斗；和
[0036]圖20示出機器的視圖，示出可以由根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)使用的輸入的示例。
【具體實施方式】
[0037]在第一實施例中，在機器100的背景下可以采用本發(fā)明的系統(tǒng)，機器100的示意圖在圖1中示出。為了便于解釋，在圖1的示意圖中未示出機器100的一些特征部。
[0038]機器100可以包括具有駕駛室140的主體130。作為執(zhí)行器的多個選項中的一個，機器100還可以在機器的前端包括能夠相對于主體130運動的裝載機鏟斗120。雖然所示的實施例示出裝載機鏟斗120，但是執(zhí)行器可以與多個替代執(zhí)行器互換。
[0039]機器100以及執(zhí)行器120的運動可由駕駛室140中的用戶控制。因此，用戶可以控制機器的地面推進以及執(zhí)行器120相對于主體130的運動兩者。
[0040]機器100的地面推進可以由本領域中熟悉的裝置和技術來管控。在圖1的機器100的情況下，地面推進由四個輪實現(xiàn)。例如，機器的前后運動可以通過將來自機器的引擎的動力經(jīng)齒輪箱輸送至機器的四個輪中的一個或多個來實現(xiàn)。用戶可以使用位于駕駛室內部的包括加速器踏板、制動踏板、離合器和換檔桿的裝置的組合來這樣控制。在機器前后運動的同時通過相對于機器的主體的縱向方向旋轉前輪可以管控機器100的左右運動。用戶可以通過使位于駕駛室140內部的轉向盤運動來控制前輪的左右運動。
[0041]執(zhí)行器120相對于主體130的運動可以例如液壓地致動和受到可以位于駕駛室140中的一個或多個控制桿的控制，使得用戶可以從與操作管控地面推進控制的位置相同的位置或類似的位置來操作它們。取決于執(zhí)行器120的性質以及連接到機器100的主體130的連接機構，執(zhí)行器120是能夠控制的以相對于機器100的主體130以多個自由度運動。圖1的執(zhí)行器120可以經(jīng)一對臂156、158連接到主體130，所述一對臂156、158各自在其近端處可樞轉地連接到機器的主體的一對樞軸152、154處。樞軸152、154可以共享公共軸線。執(zhí)行器120可以經(jīng)一對另外的樞軸(未在圖1中示出)連接到各個臂156、158的遠端。
[0042]在圖1實施例中，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 (并且因此，間接地，相對于周圍地面)的高度可以受到在第一對樞軸152、154處的一對臂156、158的角度的管控。裝載機鏟斗120的角度可以受到(a)在第一對樞軸152、154處的一對臂156、158的角度和(b)裝載機鏟斗120相對于第二對樞軸(未示出)處的一對臂的角度的管控。為該描述的目的，當討論一對臂156、158的角度時，該角度是指相對于主體130的角度，除非另有說明。同樣為了該陳述的目的，當裝載機鏟斗120的底表面126平行于由機器的輪子所處的周圍地面限定的平面時，可以將裝載機鏟斗120描述為水平的。當裝載機鏟斗120的底表面126相對于機器100向前傾斜使得裝載機鏟斗120的內含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的角度。相反，當裝載機鏟斗120的底表面相對于機器100向后傾斜使得可以防止鏟斗的內含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的角度。
[0043]應領會，對于臂角度和裝載機鏟斗角度的許多組合，裝載機鏟斗120的前邊緣122對于坐在機器100的駕駛室140中的用戶而言是不可見的。對于在裝載機鏟斗120的前邊