專利名稱：繩索挖掘機的制作方法
技術領域：
繩索挖掘機相關申請的交叉引用本申請要求2011年4月14日提交的美國臨時申請61/475，474的優(yōu)先權，在此其全部內容通過引用并入。
技術背景 本實用新型涉及使用繩索挖掘機進行的物料移動。
發(fā)明內容本實用新型的實施例提供了一種用于繩索挖掘機的回轉至料斗動作(swing-to-hopper motion)的各種程度的自動化的系統(tǒng)以及方法。在挖掘操作期間，操作者控制繩索挖掘機向鏟斗中裝載物料?？刂破?，或者經由操作者輸入或者傳感器數據，而接收鏟斗的方位數據以及在其中傾卸鏟斗中的物料的料斗的方位數據。然后控制器計算鏟斗行駛到料斗上的方位以便傾卸鏟斗中的內容物的理想路徑。在一些實施例中，控制器輸出操作者反饋來幫助操作者沿理想路徑行駛至料斗。在一些實施例中，控制器限制鏟斗動作，使得操作者不可以偏離理想路徑超出某一限度。在一些實施例中，控制器自動控制鏟斗到達料斗的移動。本實用新型的實施例也適用于幫助鏟斗從料斗回轉回挖掘位置的卷曲(tuck)方位。在一個實施例中，提供了一種包括自動回轉系統(tǒng)的繩索挖掘機。繩索挖掘機包括回轉馬達、提升(hoist)馬達、推壓(crowd)馬達、可操作于挖掘以及傾卸物料并且經由提升馬達、推壓馬達、以及回轉馬達的操作定位的鏟斗、以及控制器?？刂破靼ń邮债斍扮P斗數據以及指示出鏟斗傾卸其中的物料的位置的傾卸位置信息的理想路徑生成器模塊。理想路徑生成器計算理想回轉路徑，以及還基于理想回轉路徑而計算理想提升路徑以及理想推壓路徑。理想路徑生成器然后輸出理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑。在另一實施例中，提供了一種生成用于回轉繩索挖掘機的理想路徑的方法。繩索挖掘機包括回轉馬達、提升馬達、推壓馬達、以及可操作用以挖掘以及傾卸物料的鏟斗。鏟斗經由提升馬達、推壓馬達、以及回轉馬達的操作定位。該方法包括接收當前鏟斗數據以及指示鏟斗傾卸其中的物料的位置的傾卸位置信息。該方法還包括計算理想回轉路徑，以及還基于理想回轉路徑而計算理想提升路徑以及理想推壓路徑。然后輸出理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑。在另一實施例中，提供一種包括自動回轉系統(tǒng)的繩索挖掘機。繩索挖掘機包括回轉馬達、提升馬達、推壓馬達、可操作用于挖掘以及傾卸物料并且經由提升馬達、推壓馬達、以及回轉馬達的操作定位的鏟斗、以及控制器?？刂破靼ń邮债斍扮P斗數據以及指示出鏟斗傾卸其中的物料的位置的傾卸位置信息的理想路徑生成器模塊。理想路徑生成器至少計算理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑中的一種。理想路徑生成器然后輸出理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑。在一些實施例中，理想路徑生成器模塊還接收來自操作者的回轉激進(aggressiveness)程度,其中基于回轉激進程度而計算理想回轉路徑。另外，可以從全球定位衛(wèi)星(GPS)數據以及存儲了先前操作者控制傾卸的位置的存儲器之一中接收傾卸位置信息。繩索挖掘機還可以包括反饋模塊，其接收包括當前回轉馬達方位、當前提升馬達方位、以及當前推壓馬達方位的當前鏟斗數據；接收理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑，以及向操作者提供相對于傾卸位置信息的當前鏟斗數據的音頻、視覺、以及觸覺反饋中的至少一種。反饋模塊可以例如經由顯示器向操作者示出傾卸位置信息以及當前鏟斗數據。在一些實施例中，繩索挖掘機還包括邊界生成器模塊，其接收包括當前回轉馬達方位、當前提升馬達方位、以及當前推壓馬達方位的當前鏟斗數據；接收理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑；以及生成用于理想提升路徑以及理想推壓路徑的邊界。在一些實施例中，繩索挖掘機還包括鏟斗控制信號模塊，其接收(a)來自邊界生成器模塊的邊界、(b)當前鏟斗數據、以及(C)用于經由提升馬達、推壓馬達、以及回轉馬達控制鏟斗運動的操作者控制。鏟斗控制信號模塊還比較當前鏟斗數據與邊界，并且當當前鏟斗數據指示出提升馬達以及推壓馬達的至少一個在邊界處或邊界以外時，調節(jié)操作者控制來保持提升馬達以及推壓馬達在邊界以內。邊界可以是斜坡函數、恒定窗口、以及多項式曲線中的一個。在一些實施例中，鏟斗控制信號模塊接收理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑。作為響應，鏟斗控制信號模塊分別根據理想回轉路徑、理想提升路徑、以及理想推壓路徑來輸出控制回轉馬達、提升馬達、以及推壓馬達的控制信號。在一些實施例中，繩索挖掘機還包括模式選擇器模塊，其接收指示出至少三種回轉自動化模式之一的操作者模式選擇，以及控制繩索挖掘機以使用所選擇的回轉自動化模式進行操作。至少三種操作模式可以包括以下模式中的至少三種非回轉自動化模式、軌跡反饋模式、教導模式、動作限制模式、以及全自動化模式。另外，模式選擇器模塊可以接收指示至少一種設備故障的系統(tǒng)信息，從而控制繩索挖掘機以不同的回轉自動化模式進行操作。在一些實施例中，繩索挖掘機還包括料斗對準系統(tǒng)，包括照相機以及激光掃描儀的至少一個。料斗對準系統(tǒng)確定何時鏟斗在傾卸位置的預定范圍以內，以及控制鏟斗控制信號模塊以執(zhí)行鏟斗的可視伺服，以便使鏟斗與傾卸位置對準?？紤]詳細說明以及伴隨附圖，本實用新型的其他方面將變得很明顯。

圖I描述根據本實用新型實施例的示例性繩索挖掘機以及移動采礦破碎機。圖2A-C描述繩索挖掘機在挖掘位置與傾卸位置之間的回轉。圖3-5描述鏟斗在移動采礦破碎機的料斗之上的對準。圖6描述根據本實用新型實施例的用于回轉自動化的控制系統(tǒng)。圖7描述根據本實用新型實施例的用于操作者反饋模式的方法。圖8-10描述根據本實用新型實施例的各種操作者反饋系統(tǒng)。圖11描述根據本實用新型實施例的用于動作限制模式的方法。圖12-20描述根據本實用新型實施例的各種理想路徑以及動作限制邊界限度。[0023]圖21描述根據本實用新型實施例的用于教導模式的方法。圖22描述根據本實用新型實施例的用于檢測回轉至料斗動作的方法。圖23A-24描述根據本實用新型實施例的加速以及減速控制器。圖25-27描述根據本實用新型實施例的料斗對準系統(tǒng)。圖28說明根據本實用新型實施例的用于回轉自動化的控制器。
具體實施方式
在詳細解釋本實用新型的任意實施例之前，應該理解申請中的本實用新型并不局限于以下說明書中闡述或以下附圖中圖解的組件的詳細結構以及布置。本實用新型可以是其他實施例，也可以用多種方式實施或執(zhí)行。圖I描述示例性繩索挖掘機100。繩索挖掘機100包括履帶(tracks) 105,用于推動繩索挖掘機100前進以及后退、以及用于使得繩索挖掘機100轉彎(即，通過改變左右履帶相互之間相對的速度和/或方向)。履帶105支撐包括駕駛室115的基座110。基座110可以繞回轉軸線125回轉或旋轉，例如，從挖掘位置移向傾卸位置。履帶105的運動對于回轉動作而言不是必需的。繩索挖掘機還包括支撐可繞樞軸旋轉鏟斗手柄135 (手柄135)以及鏟斗140的鏟斗軸130。鏟斗140包括用于傾卸鏟斗140內的內容物的門145。繩索挖掘機100還包括聯接在基座110與鏟斗軸130之間的、用于支撐鏟斗軸130的拉緊吊索150 ;系在基座110內的絞盤(未示出)上、用于纏繞繩索155以抬高和放下鏟斗140的提升繩索155 ;以及系在另一絞盤(未示出)上、用于伸出以及縮回鏟斗140的推壓繩索160。在一些情況下，繩索挖掘機100是P&H采礦設備公司生產的P&H 4100系列挖掘機。圖I還描述移動采礦破碎機175。在操作期間，繩索挖掘機100通過打開門145來將鏟斗140內的物料傾卸到料斗170中。雖然將繩索挖掘機100描述成與移動采礦破碎機175 一起使用，但是繩索挖掘機100也可以將鏟斗140中的物料傾卸到諸如傾卸式貨車(未示出)的其他物料收集器中，或直接傾卸到地面上。移動采礦破碎機175包括接收來自鏟斗140的物料的料斗170以及運輸物料到破碎機185的輸送機或板式給料機(apron feeder) 180。破碎機185破碎從板式給料機180接收的物料，然后沿著輸出輸送機190輸出破碎的物料。在一些情況下，破碎機185是具有大約每小時10公噸的破碎容量的雙滾筒破碎機。移動采礦破碎機175還包括在它的遠端，例如，在板式給料機180上，具有用于軋碎物料的錘子/軋碎機的吊桿195。移動采礦破碎機175還可以使用履帶200轉彎，以及推動前進以及后退。在一些情況下，移動采礦破碎機是PM!采礦設備公司生產的4170C 移動采礦破碎機。移動采礦破碎機175有時也指井下破碎(in-pit-crushing)以及輸送(IPCC)系統(tǒng)。圖2A-C描述了繩索挖掘機100從挖掘方位移動到傾卸方位的示例性回轉角度。作為參考，在圖2A-C上，軸心線205與料斗軸線210重疊，回轉軸線125與軸心線205以及料斗軸線210相交。軸心線205與料斗軸線210之間的角度稱為Θ。在圖2A中，鏟斗軸130在挖掘位置220處用纟產斗140挖掘到表土(overburden) 215中，并且Θ = Θ lt)在挖掘之后，繩索挖掘機100開始將鏟斗軸130朝向料斗170回轉。在圖2B中，鏟斗軸130處在通過回轉至料斗的中間方位，并且Θ = θ2。在圖2C中，鏟斗軸130停在料斗170上方，釋放門145以傾卸鏟斗140內的物料到料斗170中，并且Θ = Θ 3。諸如繩索挖掘機100的繩索挖掘機具有容量，從而通過一次挖掘聚集多噸物料。例如，在一些實施例中，鏟斗140的容量為額定有效載荷重量接近100公噸，并且大于50m3物料。在其他實施例中，繩索挖掘機100的容量更大或更小。對于一次挖掘收集的如此大量的物料，期望在釋放門145之前正確定位鏟斗140到料斗170上以避免漏出料斗以及灑出物料。另外，通常期望提高挖掘與傾卸周期之間的速度，以提高總效率并且增加物料移動的速率。在一些情況下，繩索挖掘機操作者經過多年的經驗增進技能以及技術，以確保利用繩索挖掘機100進行快速、安全、以及有效的回轉傾卸動作。當繩索挖掘機100的履帶105靜止時，鏟斗140可操作于基于三種控制動作提升、推壓、以及回轉而移動。如上所述，提升控制通過纏繞以及松開提升繩索155來抬高以及放下鏟斗140。推壓控制伸出以及縮回手柄135和鏟斗140的位置?；剞D控制相對于回轉軸線125旋轉手柄135 (見例如圖2A-C)。在傾卸它的內容物之前，鏟斗140被操縱到適當的提升、推壓、以及回轉方位，以便1)確保內容物不漏出料斗170 ；2)當門145釋放時不 撞擊料斗170 ;以及3)鏟斗140不要太高以致于釋放的內容物損壞料斗170或導致其他不期望的結果。圖3-5分別描述了用于鏟斗(bucket)的回轉、提升、以及推壓方位的可接受窗口。如圖3所示，鏟斗140的回轉角度(Θ)的可接受范圍是與通過料斗170的軸線210成土 Θ mx(使用圖2A-C的約定)。圖4描述當在最大提升高度與最小提升高度之間時的鏟斗140在料斗170上的高度的可接受范圍。圖5描述當在最大推壓伸出與最小推壓伸出之間時的鏟斗140在料斗170上伸出的可接受范圍。雖然如上所述，這些范圍相對于傾卸到料斗170中描述，但是鏟斗140也可以傾卸物料到其他區(qū)域，諸如安置在直接位于地面上的料堆上的傾卸式貨車上。這些各種傾卸區(qū)域以及料斗170都可以稱為“傾卸位置”。繩索挖掘機100包括控制系統(tǒng)300，其包括回轉自動化控制器(控制器)305，如圖6所示?？刂破?05包括處理器310、存儲通過處理器310可運行的指令的存儲器315、以及例如用于允許在控制器305與操作者之間或控制器305與提供關于各種機器參數的反饋的傳感器之間通信的各種輸入/輸出。在一些情況下，控制器305是微處理器、數字信號處理器(DSP)、現場可編程門陣列(FPGA)、專用集成電路(ASIC)等等?？刂破?05接收來自操作者控制器320的輸入，該操作者控制器320包括推壓控制325、回轉控制330、提升控制335、以及門控制340。推壓控制325、回轉控制330、提升控制335、以及門控制340包括例如諸如駕駛桿、桿、腳踏板、及其他致動器的操作者控制器的輸入裝置。操作者控制器320經由輸入裝置接收操作者輸入，以及輸出數字動作命令給控制器305。動作命令包括例如升起、降下、推壓伸出、推壓縮回、順時針回轉、逆時針回轉、鏟斗門釋放、左履帶前進、左履帶后退、右履帶前進、以及右履帶后退。當接收到動作命令時，一般地，控制器305如操作者所命令地控制鏟斗控制器343，其包括一個或多個推壓馬達345、回轉馬達350、提升馬達355、以及挖掘機門閂鎖360。例如，如果操作者經由回轉控制330指示逆時針旋轉手柄135，則控制器305 —般將控制回轉馬達350逆時針旋轉手柄135。然而，如將更詳細解釋所示，在本實用新型的一些實施例中，控制器305可操作以用于限制操作者動作命令，以及生成與操作者輸入無關的動作命令?？刂破?05還與多個傳感器363通信，以監(jiān)控鏟斗140的位置以及狀態(tài)。例如，控制器305聯接到推壓傳感器365、回轉傳感器370、提升傳感器375、以及挖掘機傳感器380。推壓傳感器365向控制器305指示鏟斗140伸出或縮進的程度?；剞D傳感器370向控制器305指示手柄135的回轉角度。提升傳感器375基于提升繩索155位置而向控制器305指示鏟斗140的高度。挖掘機傳感器380指示鏟斗門145是打開(用于傾卸)還是關閉。挖掘機傳感器380還可以包括向控制器305提供關于伊斗140內的負載的附加信息的重量傳感器、加速度傳感器、以及傾斜傳感器。在一些實施例中，一個或多個推壓傳感器、回轉傳感器370、以及提升傳感器375是指示推壓馬達345、回轉馬達350、和/或提升馬達355的絕對方位或相對運動的旋轉變壓器(resolver)。例如，為了指示相對運動，當提升馬達355旋轉以纏繞提升繩索155而抬高鏟斗140時，提升傳感器375輸出用于指示提升旋轉量以及運動方向的數字信號?？刂破?05將這些輸出譯成鏟斗140的高度位置、速度、和/或加速度。當然，在本實用新型的其他實施例中，推壓傳感器365、回轉傳感器370、提升傳感器
375、以及挖掘機傳感器380還包括有其他類型的傳感器。操作者反饋385向操作者提供與繩索挖掘機100以及與繩索挖掘機100通信的其他系統(tǒng)(例如，料斗170)的狀態(tài)有關的信息。操作者反饋385包括以下一個或多個顯示器(例如液晶顯示器(LCD))個或多個發(fā)光二極管(LED)或其他照明裝置；抬頭(heads-up)顯示器(例如，投射到駕駛室115的窗戶上)；用于音頻反饋的揚聲器(例如，嗶嗶聲，口頭消息)；觸覺反饋裝置，諸如使駕駛室座椅或操作者控制器320振動的振動裝置；或另一反饋裝置。以下更具體地描述操作者反饋385的具體實施方式
的詳情。在一些實施例中，控制器305還與料斗通信系統(tǒng)390和料斗對準系統(tǒng)395通信。例如，料斗通信系統(tǒng)390可操作以用于發(fā)送生產數據以及狀態(tài)數據給控制器305。示例性生產數據包括使用時間、物料輸入量、物料輸出量等等。示例性狀態(tài)數據包括料斗170內當前負載的重量以及高度；板式給料機180、破碎機185、以及輸出輸送機190目前是否被啟用以及其相關聯的操作速度、是否正在操作吊桿195、是否正在移動(例如，經由履帶200)移動采礦破碎機175、或者是否正在復位料斗或移動采礦破碎機175的其他部分(例如，在履帶200不移動的情況下)的指示；以及其他狀態(tài)信息。在一些實施例中，當控制器305經由料斗通信系統(tǒng)390接收到料斗170已滿或者不可以再接受來自鏟斗140的負載的指示時，防止門145打開。料斗對準系統(tǒng)395包括例如全球定位衛(wèi)星(GPS)模塊、光學照相機以及圖像處理、和/或激光掃描儀。料斗對準系統(tǒng)395使得控制器305能夠獲得對準鏟斗140與料斗170的方位信息，尤其在下述全自動化模式中。在一些實施例中，控制器305包括其他輸入和/或輸出(I/O)裝置400，諸如鍵盤、鼠標、外部硬盤、無線或有線通信裝置等等?？刂葡到y(tǒng)300是繩索挖掘機100的回轉自動化系統(tǒng)的一部分?；剞D自動化系統(tǒng)對繩索挖掘機100的操作者提供各種程度的幫助?；剞D自動化系統(tǒng)包括多個操作模式，至少包括1)軌跡反饋模式；2)動作限制模式；3)教導模式；以及4)全自動化模式。在一些情況下，以模塊化方式設計模式，使得每個模式都建立在之前模式的特征以及組件之上。例如，動作限制模式建立在軌跡反饋模式上；教導模式建立在動作限制模式上；而全自動化模式建立在教導模式上。使用公共構架并且開發(fā)模塊化方法以將組件集成化允許產生強大的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)通過將系統(tǒng)的復雜度減小到可以保持全部操作的模式，可以對傳感器或者信息的損失進行反應。所述方法還允許更安全的集成、試驗、和樣機制造、以及擴展到具有未來傳感器集成以及用戶需要的技術。另外，如在此處的說明中而將變得很明顯的，在一些實施例中，各種模式的特征以及組件可以組合形成混合模式。在軌跡反饋模式下，控制器305識別繩索挖掘機100將遵循以便為了傾卸到料斗170中而準確定位鏟斗140的理想路徑。當操作者將鏟斗140向料斗170回轉時，控制器305經由操作者反饋385向操作者提供相對于理想路徑的與鏟斗140方位以及動作有關的一種或多種形式的反饋。在軌跡限制模式中，控制器305實施理想路徑的上下邊界。通過上下邊界，控制器305防止鏟斗140偏離到料斗170的理想路徑太遠。教導模式使能回轉、推壓、以及提升控制的半自動化操作。 操作者首先指定傾卸位置(例如料斗170的位置)。在執(zhí)行挖掘操作之后，操作者初始化自動回轉階段(例如，使用操作者控制器320)?？刂破?05然后控制鏟斗140遵循理想路徑而到達計劃的傾卸位置。在全自動化模式下，在初始化之后，不要求操作者主動輸入以執(zhí)行回轉階段。主動測量料斗170相對于鏟斗140的方位以及取向，以識別傾卸位置，生成理想路徑，以及控制鏟斗140沿著理想路徑到達傾卸位置。軌跡反饋模式軌跡反饋模式包括1)生成鏟斗140從挖掘位置220前進到料斗170以及返回到挖掘位置220所沿著的理想路徑；以及2)向操作者提供指示鏟斗140與理想路徑的差別的視覺、音頻、或觸覺反饋。軌跡反饋模式向操作者建議理想路徑，但是并不主動控制鏟斗140。因此，軌跡反饋模式使能試驗以及對于生成的理想路徑的分析，以診斷理想路徑的問題以及改進理想路徑的生成，而不關心控制器305將不正確地控制鏟斗140。為此，控制器305可操作以用于輸出操作者實際路徑與生成的理想路徑之間的比較。比較經由操作者反饋385輸出給操作者和/或輸出給外部裝置，例如，用于管理人進行檢查。外部裝置可以是本地的(例如，繩索挖掘機100機載的另一計算機)、場內的(例如，在附近車輛或工廠中的管理人的膝上型電腦、圖形輸入板、或智能手機)、或場外的(經由諸如因特網的網絡聯接的計算機裝置)。圖7描述了使用控制系統(tǒng)300的軌跡反饋方法425。在步驟430，由控制器305例如使用傳感器363以及操作者控制器320獲得挖掘機數據集。如表I所示，挖掘機數據集包括與伊斗140的方位、運動、以及狀態(tài)相關的變量。
權利要求1.一種繩索挖掘機，包括自動回轉系統(tǒng)，所述繩索挖掘機包括 回轉馬達； 提升馬達； 推壓馬達； 鏟斗，所述鏟斗可操作以用于挖掘和傾卸物料，并且經由所述提升馬達、推壓馬達、和回轉馬達的操作來定位；和 控制器，所述控制器包括理想路徑生成器模塊，該理想路徑生成器模塊 接收指示所述鏟斗傾卸其中的物料的傾卸位置的傾卸位置信息， 接收當前鏟斗數據，· 計算理想回轉路徑， 基于所述理想回轉路徑而計算理想提升路徑和理想推壓路徑，和 輸出所述理想回轉路徑、所述理想提升路徑、和所述理想推壓路徑。
2.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，所述理想路徑生成器模塊還接收來自操作者的回轉激進程度，其中，基于所述回轉激進程度而計算所述理想回轉路徑。
3.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，其中，所述當前鏟斗數據指示出所述回轉馬達、所述提升馬達、和所述推壓馬達的當前方位。
4.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，其中，從全球定位衛(wèi)星(GPS)數據和存儲了先前的操作者控制傾卸的位置的存儲器之一中接收所述傾卸位置信息。
5.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，還包括反饋模塊，該反饋模塊 接收所述當前鏟斗數據，所述當前鏟斗數據包括當前回轉馬達方位、當前提升馬達方位、和當前推壓馬達方位， 接收所述理想回轉路徑、所述理想提升路徑、和所述理想推壓路徑，和向操作者提供相對于所述傾卸位置信息的所述當前鏟斗數據的音頻、視覺、和觸覺反饋中的至少一個。
6.根據權利要求5所述的繩索挖掘機，其中所述反饋模塊圖示所述傾卸位置信息和當前鏟斗數據。
7.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，還包括邊界生成器模塊，其 接收所述當前鏟斗數據，所述當前鏟斗數據包括當前回轉馬達方位、當前提升馬達方位、和當前推壓馬達方位， 接收所述理想回轉路徑、所述理想提升路徑、所述理想推壓路徑，和 生成用于所述理想提升路徑和所述理想推壓路徑的邊界。
8.根據權利要求7所述的繩索挖掘機，還包括鏟斗控制信號模塊，其 接收來自所述邊界生成器模塊的邊界， 接收所述當前鏟斗數據， 接收操作者控制，所述操作者控制用于經由所述提升馬達、推壓馬達、和回轉馬達控制所述鏟斗的運動， 將所述當前鏟斗數據與所述邊界作比較，并且當所述當前鏟斗數據指示出所述提升馬達和推壓馬達的至少一個在所述邊界處或在所述邊界以外時，調節(jié)所述操作者控制，以保持所述提升馬達和推壓馬達在所述邊界以內。
9.根據權利要求7所述的繩索挖掘機，其中，所述邊界是斜坡函數、恒定窗口、和多項式曲線之一。
10.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，還包括模式選擇器模塊，其 接收指示出至少三種回轉自動化模式之一的操作者模式選擇，和 控制所述繩索挖掘機以按所選擇的回轉自動化模式進行操作。
11.根據權利要求10所述的繩索挖掘機，其中所述至少三種操作模式包括以下模式中的至少三種非回轉自動化模式、軌跡反饋模式、教導模式、動作限制模式、和全自動化模式。
12.根據權利要求10所述的繩索挖掘機，其中，所述模式選擇器模塊 接收指示出至少一個設備故障的系統(tǒng)信息，并且 從而控制所述繩索挖掘機以不同的回轉自動化模式進行操作。
13.根據權利要求I所述的繩索挖掘機，還包括鏟斗控制信號模塊，其 接收所述理想回轉路徑、所述理想提升路徑、和所述理想推壓路徑， 分別根據所述理想回轉路徑、所述理想提升路徑、和所述理想推壓路徑生成控制所述回轉馬達、提升馬達、和推壓馬達的控制信號。
14.根據權利要求14所述的繩索挖掘機，還包括料斗對準系統(tǒng)，所述料斗對準系統(tǒng)包括照相機和激光掃描儀的至少一個，所述料斗對準系統(tǒng) 確定何時所述鏟斗在所述傾卸位置的預定范圍以內， 控制所述鏟斗控制信號模塊以執(zhí)行所述鏟斗的視覺伺服，以便使所述鏟斗對準所述傾卸位置。
專利摘要本實用新型涉及一種繩索挖掘機。在挖掘操作期間，操作者控制繩索挖掘機向鏟斗中裝載物料。控制器經由操作者輸入或者傳感器數據來接收用于鏟斗和在其中的傾卸物料的料斗的方位數據。控制器然后計算用于鏟斗行駛到料斗上的方位以傾卸鏟斗中的內容物的理想路徑。在一些實施例中，控制器輸出操作者反饋，以幫助操作者沿理想路徑行駛到料斗。在一些實施例中，控制器限制鏟斗動作，使得操作者不可以偏離理想路徑超出某一限度。在一些實施例中，控制器自動控制鏟斗到達料斗的運動。
文檔編號E02F3/60GK202644604SQ201220270758
公開日2013年1月2日 申請日期2012年4月13日 優(yōu)先權日2011年4月14日
發(fā)明者韋斯利·P·泰勒, 邁克·J·林斯特羅斯 申請人:哈尼施費格爾技術公司