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CN117500986A - 用于控制挖掘机和其他动力机器的系统和方法 - Google Patents

用于控制挖掘机和其他动力机器的系统和方法 Download PDF

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CN117500986A
CN117500986A CN202280042601.1A CN202280042601A CN117500986A CN 117500986 A CN117500986 A CN 117500986A CN 202280042601 A CN202280042601 A CN 202280042601A CN 117500986 A CN117500986 A CN 117500986A
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CN
China
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operator input
control
power machine
mode
implement
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Application number
CN202280042601.1A
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约翰·郝伯
迈克尔·施密特
索耶·汉森
托马斯·萨加瑟
丹尼尔·J·克里格
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Doosan Bobcat North America Inc
Original Assignee
Doosan Bobcat North America Inc
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Abstract

动力机器可包括操作员输入设备和控制系统，该控制系统被配置为基于从操作员输入设备接收的操作员输入来命令致动器的运动。可基于在一个或更多个操作员输入设备处的输入和从多个不同的响应曲线中选择的响应曲线来命令一个或更多个致动器的运动。一个或更多个致动器的运动可基于动力机器的选定控制模式，该选定控制模式对应于操作员输入设备到所述一个或更多个致动器的选定控制功能映射。可对提升臂进行各种控制以执行自动操作或其他操作。挖掘机可在持续速度行进模式下操作。

Description

用于控制挖掘机和其他动力机器的系统和方法
背景技术
本公开涉及动力机器。更具体地，本公开涉及挖掘机和用于挖掘机的控制系统。
出于本公开的目的，动力机器包括产生动力以完成特定任务或各种任务的任何类型的机器。动力机器的一种类型是作业车辆。作业车辆通常是具有作业设备的自推进车辆，该作业设备例如可以是能够被操纵以执行作业功能的提升臂(但是一些作业车辆可具有其他作业设备)。作业车辆包括装载机、挖掘机、多功能车辆、拖拉机和挖沟机，仅举几个例子而已。
挖掘机是一种已知类型的动力机器，其具有底盘和在底盘上选择性旋转的壳体。提升臂可操作地连接到该壳体，并且在动力作用下可相对于该壳体移动，机具可附接到该提升臂。挖掘机也是通常的自推进车辆。通常的挖掘机包括一个或更多个操作员输入设备(例如操纵杆或踏板)，操作员物理地移动这些设备以直接调节流经挖掘机的特定部件(例如，用于提升臂的致动器的控制阀)的液压流体流，从而调节特定部件(如，提升臂)的运动。例如，操纵杆可通过在操纵杆和液压阀之间的机械缆线或连杆，或者通过由操纵杆控制的液压信号(即，使用通常称为先导操纵杆的操纵杆)，物理地连接到液压阀，以使得操纵杆的运动直接改变液压阀位置，从而引起致动器和连接到致动器的部件的运动。
以上讨论仅是为了提供综合性背景信息，并不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。
发明内容
本公开的一些示例涉及基于例如动力机器(例如挖掘机)的控制模式、来自特定操作员或涉及特定操作员的输入或其他因素来调整不同操作员输入设备的响应。这可以提供动力机器的高水平的可定制性，包括适应不同用户的偏好和能力，并更有效地执行各种任务(例如，挖掘、平整、驾驶(drive)等)。
根据本公开的一些方面，动力机器可包括主框架、由主框架支撑的作业元件以及一个或更多个致动器。作业元件可以包括可移动地固定至主框架的提升臂和可移动地固定至提升臂的机具载架。所述一个或更多个致动器可被配置为移动动力机器的一个或更多个部件。操作员输入设备可被配置为接收操作员输入以控制所述一个或更多个致动器的运动。
控制系统可包括与操作员输入设备和所述一个或更多个致动器电子通信的控制设备。控制设备可被配置为识别用于操作员输入设备的多条响应曲线，每条响应曲线指定来自操作员输入设备的输入信号和用于所述一个或更多个致动器的控制信号之间的相应关系。控制设备可被配置为选择所述多条响应曲线中的第一响应曲线。控制设备可被配置为从操作员输入设备接收命令所述一个或更多个致动器运动的操作员输入。控制设备可被配置为基于接收到的操作员输入和第一响应曲线来生成命令输出。控制设备可被配置为根据命令输出来控制所述一个或更多个致动器。
在一些示例中，动力机器可被配置为挖掘机，并且提升臂可包括可枢转地固定至主框架的起重臂和可枢转地固定至起重臂的臂。
在一些示例中，第一(或其他)响应曲线可以是非线性的。
在一些示例中，第一(或其他)响应曲线可以指定与操作员输入设备的初始运动相对应的基本上非零的初始命令输出。第一(或其他)响应曲线可以指定与小于来自操作员输入设备的最大操作员输入相对应的最大命令输出。
在一些示例中，控制设备可被配置为根据操作员输入修改一条或更多条响应曲线的一个或更多个特性。
在一些示例中，控制系统可被配置为存储多个操作员定制的响应曲线。控制设备可被配置为修改一条或更多条响应曲线的一个或更多个特性，以降低所述一个或更多个致动器的最大速度。
在一些示例中，响应曲线可包括多条操作模式响应曲线，包括挖沟模式响应曲线、挖掘模式响应曲线、平整模式响应曲线或驾驶模式响应曲线中的两条或更多条。
根据本公开的一些方面，动力机器可以包括主框架和作业元件。作业元件可由主框架支撑，并且可包括可移动地(例如，可枢转地)固定至主框架的提升臂，以及可移动地(例如，可枢转地)固定至提升臂的机具载架。第一操作员输入设备(例如，第一操纵杆)可被配置为控制动力机器的一个或更多个致动器的运动。第二操作员输入设备(例如，第二操纵杆)可被配置为控制动力机器的一个或更多个致动器的运动。
控制系统可包括与第一和第二操作员输入设备以及所述一个或更多个致动器电子通信的控制设备。基于动力机器正处于第一控制模式，控制设备可被配置为基于从第一操作员输入设备接收的第一类型的操作员输入来命令第一动力机器操作的运动，并且基于从第二操作员输入设备接收的第二类型的操作员输入来命令第二动力机器操作。控制设备可被配置为接收操作员输入以将动力机器置于第二控制模式。基于动力机器正处于第二控制模式，控制设备可被配置为基于第一类型的操作员输入命令第三动力机器操作，第三动力机器操作不同于第一动力机器操作。基于动力机器正处于第二控制模式，控制设备可被配置为基于第二类型的操作员输入命令第四动力机器操作，第四动力机器操作不同于第二动力机器输入。
在一些示例中，第一或第二类型的操作员输入中的至少一个可以在第一控制模式下控制用于动力机器的牵引动力(例如，不包括作业组动力)，并且可以在第二控制模式下控制动力机器的作业组动力(例如，也不包括牵引动力)。在一些示例中，第一或第二类型的操作员输入都不能在第二(或其他)控制模式中控制牵引动力。
在一些示例中，动力机器可被配置为挖掘机，其具有提升臂，该提升臂可包括可枢转地固定至主框架的起重臂和可枢转地固定到起重臂的臂。用于挖掘机的第一控制模式可以是驾驶模式，以及用于挖掘机的第二控制模式可以是挖掘模式。在一些示例中，在一个(例如，第三)控制模式下用于操作员输入设备的控制功能映射可以至少部分地与在另一控制模式(例如，驾驶模式或挖掘模式)下用于操作员输出设备的控制功能映射重叠。例如，特定类型的操作员输入可被映射到在多个控制模式中的每一个控制模式中对相同的(多个)致动器或相同的(多个)动力机器功能的控制。
根据本公开的一些方面，提供了一种操作动力机器的方法(例如，一种至少部分由电子控制设备自动实施的方法)。多个控制模式可以存储在动力机器的控制系统中，所述多个控制模式对应于操作员输入设备和动力机器的致动器之间的多个控制功能映射。基于用户输入，可以为动力机器选择所述多个控制模式中的第一控制模式。操作员输入可以从用于控制动力机器的致动器的操作员输入设备接收。可以基于操作员输入和所选择的第一控制模式的控制功能映射或响应曲线来控制动力机器的致动器。
在一些示例中，动力机器可以是挖掘机，并且多种控制模式可以包括下列模式中的一种或更多种：挖掘模式；驾驶模式；或者具有与挖掘模式和驾驶模式的控制功能映射重叠的控制功能映射的混合模式。
在一些示例中，所选择的控制模式的响应曲线可设置用于下列项中的一个或更多个的最大速度：动力机器在地形上的行进；或者一个或更多个作业组致动器或作业元件的运动。在一些示例中，所选择的控制模式的响应曲线可以将最大速度设定为多个作业组致动器或作业元件的共同最大速度。
在一些示例中，可以接收用户输入以修改所选择的第一控制模式的响应曲线。响应曲线可以基于操作员输入来修改，并且动力机器的致动器可基于操作员命令输入和修改的响应曲线来控制。
根据本公开的一些方面，动力机器可包括主框架和由主框架支撑的作业元件。作业元件可包括可移动地固定至主框架的提升臂和可移动地固定至提升臂的机具载架。动力机器的液压作业组系统可包括：一个或更多个液压致动器，其被配置为移动提升臂；一个或更多个液压泵，其被配置成为所述一个或更多个液压致动器的运动提供动力；液压储存器；以及液压阀组件，其与所述一个或更多个液压致动器、所述一个或更多个液压泵和液压储存器液压连通。操作员输入设备可被配置为接收操作员输入以控制提升臂的移动。
控制系统可包括与操作员输入设备和液压阀组件电子通信的控制设备。控制设备可被配置为控制液压阀组件以部分地开启从一个或更多个液压致动器中的至少一个的基座到液压储存器的流动路径。当流动路径部分开启时，可以将提升臂置于浮动状态，以使得提升臂被配置为基于外部施加的力上下移动，而不需要来自所述一个或更多个液压泵的液压动力。
在一些示例中，控制设备可配置为基于在操作员输入设备处接收到的操作员输入，以部分开启从一个或更多个液压致动器到液压储存器的流动路径不同的选择的量。在一些示例中，控制设备可被配置为选择性地部分开启流动路径不同的量，该不同的量对应于提升臂的不同方位。在一些示例中，控制设备被配置为基于下列项中的一个或更多个选择性地部分开启流动路径不同的量：在所述一个或更多个液压致动器中的至少一个处检测到的压力；或者基于与提升臂相关联的一个或更多个方位传感器确定的提升臂的检测到的方位。
在一些示例中，提升臂可包括可枢转地连接到主框架的起重臂、与主框架相对地、可枢转地连接到提升臂的臂，以及与起重臂相对地、可枢转地连接到臂的铲斗。控制设备可被配置为在提升臂处于浮动状态时利用铲斗执行一个或更多个挖掘操作。在一些示例中，挖掘操作可包括将提升臂置于浮动状态以将提升臂移动到与地面接触。
根据本公开的一些方面，提供了一种操作动力机器的方法(例如，一种至少部分由电子控制设备自动实施的方法)。动力机器的机具可以定位在相对于地面具有第一高度的第一位置处。使用控制设备，可以以电子方式控制液压阀组件，以将动力机器的提升臂置于浮动状态。在浮动状态下，可以允许提升臂下降(例如，使用液压动力在重力作用下下降，仅用于抵抗(而不是停止)下降运动)，直到机具接触到地面或由地面支撑的物体中的一个或更多个为止。在机具接触地面或物体中的一个或更多个之后，可以用控制设备以电子方式控制液压阀组件，以进行下列中的一项或更多项：沿挖掘路径挖掘地面或进行夯实操作。
在一些示例中，挖掘路径可以是平底挖掘路径，并且在液压阀组件的电子控制期间可保持浮动状态，以沿着平底挖掘路径挖掘地面。在一些示例中，液压阀组件可以被以电子方式控制，以在电子控制液压阀组件以沿着挖掘路径挖掘到地面期间保持机具的角度方位。
在某些示例中，可以使用控制设备限定挖掘阶段，包括指定下列中的多个(或一个或更多个)：初始提升臂方向、挖掘深度、倾卸位置、挖掘宽度或挖掘长度。使用控制设备，可以自动执行挖掘阶段，包括允许提升臂在浮动状态下下降，直到机具接触地面为止。在一些示例中，挖掘阶段可还包括在机具接触地面之后的切割或刮擦操作。在一些示例中，挖掘阶段可包括自动摇动机具。在一些示例中，在挖掘(或其他)阶段的执行期间，可基于动力机器的一个或更多个预定虚拟边界来限制提升臂的移动。
在一些示例中，夯实操作可包括使用控制设备以电子方式控制液压阀组件，以将机具升离地面。在将机具升离地面后，可以允许提升臂在浮动状态下下降，直到机具再次接触地面为止。
根据本公开的一些方面，动力机器可包括主框架和由主框架支撑的作业元件。作业元件可包括可移动地固定至主框架的提升臂和可移动地固定至提升臂的机具载架。一个或更多个致动器可被配置为移动提升臂(例如，可以枢转地固定至主框架或提升臂)。操作员输入设备可被配置为接收操作员输入以控制提升臂的移动。
控制系统可包括与操作员输入设备电子通信的控制设备，该控制设备被配置为基于下列中的一个或两个来控制所述一个或更多个致动器以移动提升臂：(a)来自操作员输入设备的信号或预定的动力机器操作阶段中的一个或更多个；以及(b)用于动力机器的一个或更多个预定虚拟边界，所述一个或更多个预定虚拟界限限定用于动力机器的一个或更多个虚拟操作区域，所述一个或更多个虚拟操作区域对应于用于提升臂的一个或者更多个操作参数。
在一些示例中，一个或更多个操作参数可以指示下列中的一个或更多：用于提升臂的非操作的第一虚拟区域；或用于提升臂的有限操作的第二虚拟区域。
在一些示例中，一个或更多个预定虚拟边界可以指定下列中的一个或更多个：用于作业元件的最大挖掘深度；用于作业元件的障碍物区域；用于作业元件的前向限制；用于作业元件的横向限制；用于作业元件的最大高度；或者用于作业元件的目标区域。
在一些示例中，一个或更多个致动器可配置为移动提升臂。在一些示例中，移动提升臂的致动器可以包括下列中的两个或更多个：起重臂致动器，其被配置为使提升臂的起重臂相对于主框架竖直枢转；臂致动器，其被配置为使提升臂的臂相对于起重臂枢转；机具致动器，其被配置为使机具载架相对于臂枢转；偏移致动器，其被配置为使提升臂相对于主框架横向枢转；或回转致动器，其被配置为使主框架相对于动力机器的一个或更多个牵引元件枢转。
在一些示例中，用于动力机器(例如，与之集成)的一个或更多个传感器可被配置为确定下列中的一个或更多个：提升臂的起重臂相对于由主框架限定的参考线的角度；提升臂的臂相对于起重臂的角度；或者机具载架相对于臂的角度。
根据本公开的一些方面，提供了一种操作挖掘机的方法(例如，一种至少部分由电子控制设备自动实施的方法)。可以在控制设备处接收操作员输入，以利用动力机器的提升臂执行操作。使用控制设备，可以基于用于动力机器的一个或更多个虚拟边界来确定用于提升臂的操作的虚拟区域，该虚拟区域对应于提升臂的一个或更多个操作参数。使用控制设备，可以基于操作员输入和所述一个或更多个操作参数，以电子方式控制一个或更多个致动器以利用提升臂执行操作。
在一些示例中，操作参数可指定下列中的一个或更多个：提升臂的非操作的区；提升臂的有限操作的区；用于附接到提升臂的机具的最大挖掘深度；用于机具的障碍区域；用于机具的前向限制；用于机具的横向限制；用于机具的最大高度；或用于机具的目标区域。
在一些示例中，利用提升臂的操作可包括包括下列项中的一个或更多个：预定的(例如，预编程的或操作员编码的)挖掘操作；或预定的倾卸操作(例如，预编程的或操作员编码的)。
在一些示例中，可以从一个或更多个传感器接收指示提升臂的当前方位的信号，并基于从所述一个或更多个传感器接收的信号以电子方式控制一个或更多个致动器以利用提升臂执行操作。
在一些示例中，一个或更多个致动器可以以电子方式控制来移动动力机器的提升臂，以定位由提升臂可枢转地支撑的机具。可以使用控制设备自动命令所述一个或更多个致动器的振荡以使机具相对于提升臂振荡。
在一些示例中，可以从操作员输入设备接收操作员输入，以使机具能够在振荡模式下操作。自动命令振荡可以基于在振荡模式下机具的启用操作。
在一些示例中，在振荡模式下自动命令振荡可以重复地包括：命令一个或更多个致动器在第一方向上的第一运动达第一时间间隔；以及随后命令所述一个或更多个致动器在第二方向上的第二运动达第二时间间隔。
在一些示例中，一种控制方法可以还包括：利用控制设备确定在一个或更多个致动器的振荡期间用于机具的方位的范围标准；以及基于该范围标准调整所述一个或更多个致动器的命令振荡。
在一些示例中，调整命令振荡可包括基于检测到的机具的位置或运动将第一时间间隔设定为短于第二时间间隔。在一些示例中，自动命令一个或更多个致动器的振荡可以基于利用控制设备识别下列中的一个或更多个：利用机具的失速的挖掘操作；利用机具的倾卸操作的执行；利用机具的启动的挖掘操作。
在一些示例中，可以从操作员输入设备接收信号，以起动用于机具的振荡模式。自动命令用于机具的一个或更多个致动器的振荡可基于控制设备识别出振荡模式被起动。
在一些示例中，提升臂可包括可枢转地连接到动力机器的主框架的起重臂、与主框架相对地、可枢转地连接到起重臂的臂，以及支撑机具(例如，铲斗)并与起重臂相对地、可枢转地连接到臂的机具载架。用于提升臂的一个或更多个致动器可包括下列中的一个或更多个：起重臂致动器，其被配置为使起重臂相对于主框架枢转；臂致动器，其被配置为使臂相对于起重臂枢转；或者机具致动器，其被配置为使机具载架相对于臂枢转。
根据本公开的一些方面，提供了一种操作挖掘机的方法(例如，一种至少部分由电子控制设备自动实施的方法)。第一操作员输入可通过一个或更多个操作员输入设备接收，使用控制设备来起动持续速度行进控制。使用控制设备，挖掘机可以在持续速度行进模式下操作，包括：基于接收到第一操作员输入，命令挖掘机以设定速度持续速度行进；经由所述一个或更多个操作员输入设备接收第二操作员输入以调整设定速度；以及命令挖掘机以调整后的设定速度持续速度行进。
在一些示例中，当在持续速度行进模式下操作时，可以通过一个或更多个操作员输入设备接收第三操作员输入，以将挖掘机的控制模式从第一控制模式更改为第二控制模式，从而相应地更改所述一个或更多个操作员输入设备的控制功能映射。可以在第二控制模式中维持命令的持续速度行进。在一些示例中，可以在第二控制模式中接收操作员输入以进一步调整设定速度。操作员输入可以经由一个或更多个操作员输入设备的与操作员输入不同的输入接口来接收，以在第一控制模式中调整设定速度。
在一些示例中，在第一控制模式下，以持续速度行进模式操作可包括基于从第一操纵杆接收的转向信号控制挖掘机的转向。在一些示例中，在第一控制模式下，以持续速度行进模式操作可包括响应于从操纵杆、行进踏板或行进控制杆中的一个或更多个接收到终止信号而退出持续速度行进模式。
在一些示例中，在第二控制模式下，在持续速度行进模式下操作可包括响应于一个或更多个行进踏板或控制杆在第一方向上的运动而控制挖掘机的转向，以及响应于所述一个或更多个行进踏板或者控制杆在与所述第一方向相反的第二方向上的运动而退出所述持续速度行进模式。
在一些示例中，一个或更多个操作员输入设备可包括操纵杆。在用于持续速度行进模式的第一控制功能映射下，在操纵杆处的第一类型的输入可以映射到用于驾驶操作的转向命令，并且在操纵杆上的第二类型的输入映射到用于中断在持续速度行进模式中的操作的命令。
在一些示例中，一个或更多个操作员输入设备可包括操纵杆和第二设备，该第二设备被配置为具有中立位置的操纵杆或具有中立位置的踏板之一。在用于持续速度行进模式的第一控制功能映射下，在操纵杆处的横向输入可映射到用于驾驶操作的转向命令，并且第二设备离开中立位置的运动可映射到中断在持续速度行进模式中的操作的命令。
在一些示例中，在持续速度行进模式下的操作包括使用控制设备检测第一驱动马达和第二驱动马达之间的速度失配，其中第一驱动马达呈现第一马达速度，第二驱动马达呈现小于第一马达速度的第二马达速度。命令挖掘机在设定速度下的持续速度行进可包括朝着第一马达速度增加第二马达的速度。
在一些示例中，在持续速度行进模式下的操作可包括：响应于接收到命令转弯操作的操作员输入，命令降低挖掘机的第一驱动马达的速度。在一些示例中，在持续速度行进模式下的操作可包括：响应于接收到命令转弯操作的操作员输入，命令挖掘机的第二驱动马达的与设定速度相对应的保持速度。
本公开的一些方面可提供一种动力机器，其包括主框架和由主框架支撑的作业元件。作业元件可包括可移动地固定至主框架的提升臂(例如，可枢转地连接到主框架的起重臂和与主框架相对地、可枢转地连接到起重臂上的臂)，以及可移动地固定至提升臂的机具载架。一个或更多个致动器可被配置为相对于主框架移动提升臂。物料传感器(例如雷达设备)可被配置为监测相对于附接到机具载体的机具的物料。
控制系统可包括与所述一个或更多个致动器和物料传感器电子通信的控制设备，该控制设备被配置为通过基于来自物料传感器的信号控制所述一个或更多个致动器来控制提升臂的移动。
在某些示例中，机具可以是通过机具载架可枢转地连接到起重臂的铲斗。控制设备可被配置为基于来自物料传感器的信号在挖掘操作期间控制铲斗的姿态。在一些示例中，连杆组件可固定至提升臂，以基于机具相对于主框架的运动使物料传感器相对于提升臂枢转。物料传感器可枢转地固定至起重臂或臂中的一个，并且连杆组件可包括从起重臂或杆中的另一个处的枢转连接处延伸的连杆，以使得连杆组件枢转物料传感器以保持物料传感器与机具载架的对准。
根据本公开的一些方面，提供了一种操作挖掘机的方法(例如，一种至少部分由电子控制设备自动实施的方法)。使用控制设备，可以在挖掘操作期间基于来自物料传感器的信号来控制动力机器(或其他机具)的铲斗的姿态。在一些示例中，动力机器可以是挖掘机，或者物料传感器可以是雷达设备。
提供发明内容和摘要以便以简化形式引入构思选择，这些构思将在下面的详细描述中被进一步描述。本公开内容和摘要并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
附图说明
提供下列附图是为了帮助说明本公开的非限制性示例的各种特征，而不意在限制本公开的范围或排除替代实施方式。
图1是示出可在其上实施本公开的实施例的代表性动力机器的功能系统的框图。
图2是可在其上实施所公开的实施例的呈挖掘机形式的代表性动力机器的左前透视图。
图3是图2的挖掘机的右后透视图。
图4是用于动力机器的控制系统的示意图。
图5是被配置为挖掘机的动力机器的一个或更多个操纵杆在第一控制模式下的控制功能映射的示意图。
图6是用于图5的所述一个或更多个操纵杆在第二控制模式下的另一控制功能映射的配置的示意图。
图7是用于图5的所述一个或更多个操纵杆在第三控制模式下的又一控制功能映射的配置的示意图。
图8至图10是用于使用不同控制模式操作动力机器的过程的流程图。
图11示出了用于动力机器的操作员输入设备的响应曲线的四个图。
图12是示出用于在可修改的控制模式下操作动力机器的过程的流程图。
图13是用于动力机器致动器的控制系统的示意图。
图14是用于对动力机器的作业组执行浮动操作的过程的流程图。
图15是用于执行动力机器的作业组的动态浮动操作的过程的流程图。
图16是用于执行动力机器的夯实阶段的过程的流程图。
图17是被配置为相对于虚拟边界操作的动力机器的示意图。
图18是用于根据虚拟边界布局来操作动力机器的过程的流程图。
图19是用于在动力机器的挖掘阶段(例如平底挖掘阶段)期间执行铲斗调平的过程的流程图。
图20和图21是用于使动力机器的机具振动的过程的流程图。
图22和图23是用于利用动力机器执行挖掘阶段的过程的流程图。
图24是用于控制动力机器在地形上行进的过程的流程图。
图25是图2的挖掘机的另一示例性配置的右后透视图。
图26是用于基于物料感测来控制动力机器的操作的过程的流程图。
具体实施方式
通过参考示例性实施例来描述和说明本讨论中公开的构思。然而，这些构思不限于它们对说明性实施例中的构造细节和部件布置的应用，并且能够以各种其他方式被实施或执行。本文档中的术语用于描述目的，不应视为限制。如本文所使用的诸如“包括”、“包含”和“具有”等词语及其变型意在涵盖其后列出的项目、其等同物以及附加项目。
如本文所使用的，除非另有明确限制或定义，否则术语“自动操作”(等)是指至少部分依赖于计算机算法的电子应用进行决策而无需人工干预的操作。在这方面，除非另有明确限制或定义，否则“自动行进”是指动力机器或其他车辆的行进，其中至少一些关于转向、速度、距离或其他行进参数的决定是在没有操作员干预的情况下做出的。与此相关的是，除非另有明确限制或定义，否则术语“自动操作”(等)是指不需要人工干预的自动操作的子集。例如，自动行进可以指动力机器或其他车辆的自动行进，在此期间，在没有操作员输入的情况下实时确定转向、速度、距离或其他行进参数。然而，在这方面，有时可以接收操作员输入以启动、停止、中断或限定用于自动行进或其他自动操作的参数(例如，最高速度)。
如上所述，通常的挖掘机(和其他动力机器)可包括一个或更多个操作员输入设备，这些设备物理地连接(例如，机械地或液压地连接)到挖掘机的液压系统。例如，多个操作员输入设备中的每一个都可以物理地连接到一个或更多个液压阀，用于控制一个或更多个致动器(例如，起重臂缸、臂缸、铲斗缸、辅助缸、牵引组件等)的操作。因此，操作员输入设备的物理运动可直接调整所述一个或更多个液压阀的位置，以导致所述一个或更多个致动器的运动(例如，伸出、缩回等)。
虽然这种传统配置可在动力机器的操作中提供一些优点，但具有物理连接输入的操作员输入设备也可能带来缺点。例如，因为挖掘机的每个致动器的运动是由操作员的物理运动直接驱动的(例如，操作员输入设备的致动通过机械或液压联接件改变液压阀的位置)，所以系统对操作员命令的响应可能难以改变。换言之，特定的操作员输入可能仅对应于用于致动器的特定命令，并且这种对应关系可能不容易定制或以其他方式改变。因此，传统系统可表现出相对较小的适应性来适应特定操作员的偏好或能力、特定操作模式(例如，驾驶操作或挖掘操作)的需要。
根据本公开的一些实施例可通过提高挖掘机(和其他动力机器)对特定操作员、特定操作模式或动力机器功能或其他特定控制要求的可定制性来解决这些问题(和其他问题)。例如，本公开的一些实施例提供了一种控制系统和控制设备(例如，一个或更多个通用或专用计算机)，所述控制系统可包括一个或更多个操作员输入设备、包括被配置为操作动力机器的牵引或作业元件的一个或更多个致动器的液压控制系统。所述一个或更多个操作员输入设备可与液压控制系统物理地断开连接，并且因此，操作员输入设备的运动可以不直接导致所述一个或更多个致动器运动。相反，在所述一个或更多个输入设备处的输入可被以电子方式检测(例如，由一个或更多个方位传感器感测运动)，并且产生可以由控制设备接收的以电子操作员输入命令的形式的电子信号。控制设备然后可基于接收到的操作员输入命令以电子方式命令特定致动器的运动(例如，通过以电子方式控制各种阀，以调整到各种致动器的液压流)。出于本讨论的目的，致动器的电子控制被认为不同于上面描述的用户输入到致动器的物理连接。
此外，在适当的情况下，控制设备可修改操作员输入命令，以生成修改后的操作员命令，然后该命令可由控制设备发送，以命令所述一个或更多个致动器的运动。例如，根据特定控制模式的参数，可以实施对操作员命令的不同修改。因此，命令致动器运动的不同类型的操作员输入(例如，来自特定致动按钮、来自特定操纵杆相对于中立位置的特定运动(例如，左操纵杆朝向最大位置的向前移动等)、来自控制杆的特定运动等)可导致不同类型的实际致动器响应，这取决于当前实施的控制模式的参数。
因此，在这方面，经由操作员输入设备与相关联的致动器的物理断开连接，可以有利地引入用于动力机器的控制的相当大的适应性，并相应地改善操作员体验、动力机器能力和整体动力机器性能。在一些实施例中，如下面进一步讨论的，可以基于一个或更多个可选择的响应曲线来修改操作员输入命令，这可以导致基于所选择的特定响应曲线将操作员输入设备的特定运动转换为致动器的不同运动。类似地，特定的操作员输入设备可根据可选择的控制模式(例如，每个具有特定的控制功能映射)映射到不同的致动器或致动器运动。例如，控制功能映射可以将用于挖掘机的操纵杆的按钮、开关和运动映射到挖掘模式期间的第一组致动器(例如，作业组致动器)或功能，以及映射到驾驶模式期间的不同组致动器(例如，牵引元件的致动器)或功能。因此，例如，操作员可以在挖掘控制模式下使用操作员输入设备的一组运动来控制提升臂，并且可以在驾驶控制模式下利用相同的一组运动来控制挖掘机在地形上的行进。在其他实施例中，各种各样的其他控制功能映射也是可行的，包括如下所讨论的。
同样如下文进一步讨论的，一些实施例可以提供其他益处。例如，一些实施例可允许对特定致动器(或作业元件)的操作速度或在地形上的行进速度进行可定制的调整，包括选择性地降低用于某些致动器、动力机器系统(例如，作业组)或功能的最大允许速度。作为另一示例，一些实施例可允许通过使用将操作员输入与致动器响应相关联的响应曲线来对致动器进行可定制的控制，包括单独地或作为控制模式的其他设定的一部分(例如，操作员输入设备到特定致动器的特定控制功能映射)，或对动力机器控制的其他有益调整。
这些构思可在各种动力机器上实施，如下所述。可在其上实施实施例的代表性动力机器在图1中以图表的形式示出，并且这种动力机器的一个示例在图2至图3中示出且在公开任何实施例之前在下文进行描述。为简洁起见，仅讨论一种动力机器。然而，如上所述，下面的实施例可在许多动力机器(包括与图2至图3中所示的代表性动力机器的不同类型的动力机器)中的任何一种上实施。出于本讨论的目的，动力机器包括框架、至少一个作业元件以及可为作业元件提供动力以完成作业任务的动力源。一种类型的动力机器是自推进作业车辆。自推进作业车辆是包括框架、作业元件以及可为作业元件提供动力的动力源的一类动力机器。作业元件中的至少一个作业元件是用于在动力下移动动力机器的动力系统。
现在参考图1，框图图示了动力机器100的基本系统，下面讨论的实施例可有利地结合在该动力机器100上，并且该动力机器100可以是多个不同类型的动力机器中的任何一种。图1的框图确定动力机器100上的各种系统以及各种部件和系统之间的关系。如上所述，在最基本的水平上，用于本讨论的目的的动力机器包括框架、动力源和作业元件。动力机器100具有框架110、动力源120和作业元件130。由于图1所示的动力机器100是自推进作业车辆，它还具有牵引元件140和操作员站150，该牵引元件140本身是被提供以在支撑表面上移动动力机器的作业元件，该操作员站150提供用于控制动力机器的作业元件的操作位置。提供控制系统160以与其他系统交互，以至少部分地响应于由操作员提供的控制信号来执行各种作业任务。
某些作业车辆具有可执行专门任务的作业元件。例如，一些作业车辆具有提升臂，诸如铲斗之类的机具例如通过销钉装置附接至该提升臂。可操纵作业元件(例如，提升臂)，以定位机具来执行任务。在一些情况下，机具可相对于作业元件被定位，例如通过相对于提升臂旋转铲斗，以进一步定位机具。在这种作业车辆的正常操作下，铲斗旨在被附接并进行使用。通过拆卸机具/作业元件组合并且重新组装另一机具来代替原来的铲斗，这样的作业车辆能够接收其他机具。然而，其他作业车辆旨在与多种机具一起使用并且具有机具接口，例如图1中所示的机具接口170。在最基本的情况下，机具接口170是框架110或作业元件130与机具之间的连接机构，其可像用于将机具直接附接到框架110或作业元件130的连接点一样简单或更复杂，如下所讨论的那样。
在一些动力机器上，机具接口170可包括机具载架，该机具载架是可移除地附接到作业元件的物理结构。机具载架具有接合特征和锁定特征，以接收数种机具中的任何一种机具并将该机具固定至作业元件。这种机具载架的一个特点是：一旦将机具附接到机具载架，该机具载架就固定至机具(即相对于机具不可移动)，并且当机具载架相对于作业元件移动时，机具随着机具载架一起移动。术语机具载架不仅是枢转连接点，而且是专门旨在接收各种不同机具和被固定至各种不同机具的专用设备。机具载架本身可安装到作业元件130(例如提升臂)或框架110。机具接口170还可包括一个或更多个动力源，用于为机具上的一个或更多个作业元件提供动力。一些动力机器可具有带有机具接口的多个作业元件，每个作业元件可具有用于接收机具的机具载架，但不是必须具有机具载架。一些其他的动力机器可具有带有多个机具接口的作业元件，以使得单个作业元件可同时接收多个机具。这些机具接口中的每一个机具接口都可具有机具载架，但不是必须具有机具载架。
框架110包括可支撑各种其他部件的物理结构，所述各种其他部件附接至该物理结构或定位于该物理结构。框架110可包括任何数量的单独部件。一些动力机机具有刚性的框架。也就是说，框架的任何部分都不能相对于框架的另一部分移动。其他动力机机具有可相对于框架的另一部分移动的至少一个部分。例如，挖掘机可具有围绕转动头相对于下框架部分旋转的上框架部分。其他作业车辆具有铰接框架，以使得框架的一部分相对于另一部分枢转以完成转向功能。在示例性实施例中，动力源的至少一部分位于相对于下框架部分或底盘旋转的上框架部分或机器部分中。动力源通过转动头向底盘部分的部件提供动力。
框架110支撑动力源120，该动力源120可向一个或更多个作业元件130提供动力，所述一个或更多个作业元件130包括一个或更多个牵引元件140，而且在一些情况下，通过附接的机具经由机具接口170提供动力来使用。来自动力源120的动力可直接提供给作业元件130、牵引元件140和机具接口170中的任何一者。替代地，来自动力源120的动力可提供给控制系统160，该控制系统160又选择性地将动力提供给能够使用该动力来执行作业功能的元件。用于动力机器的动力源通常包括诸如内燃机之类的发动机和诸如机械传动装置或液压系统的动力转换系统，该动力转换系统可将来自发动机的输出转换为可由作业元件使用的动力的形式。其他类型的动力源可结合到动力机器中，包括电源或动力源的组合，通常称为混合动力源。
图1示出了被称为作业元件130的单个作业元件，但是各种动力机器可具有任意数量的作业元件。作业元件通常附接到动力机器的框架并且在执行作业任务时相对于框架是可移动的。此外，牵引元件140是作业元件的特殊情况，因为牵引元件的作业功能通常是使动力机器100在支撑表面上移动。牵引元件140与作业元件130分开显示，这是因为许多动力机器除了牵引元件之外还具有附加的作业元件，尽管情况并非总是如此。动力机器可具有任意数量的牵引元件，一些或全部牵引元件可从动力源120接收动力以推进动力机器100。牵引元件可以是例如附接到轮轴上的轮、履带部件等。牵引元件可刚性地安装到框架，以使得牵引元件的运动被限制为绕轮轴旋转，或者以可转向的方式安装到框架以通过相对于框架枢转牵引元件来完成转向。与牵引元件和致动器相比，作业组致动器和元件被配置为提供动力机器的一个或更多个部件的被驱动的运动以用于作业操作(即，除了用于动力机器在地形上的行进之外)。相应地，“作业组功能”指的是与动力机器的一个或更多个部件的运动有关的一种或更多种功能，而不是动力机器在地形上的行进。
动力机器100包括操作员站150，该操作员站150提供一位置，操作员可从该位置控制动力机器的操作。在一些动力机器中，操作员站150由封闭或部分封闭的驾驶室限定。可在其上实施所公开的实施例的一些动力机器可能不具有上述类型的驾驶室或操作员隔间。例如，手扶式装载机可能没有驾驶室或操作员隔间，而是具有用作操作员站的操作位置，从该操作位置正确操作动力机器。更广泛地说，除作业车辆之外的动力机器可具有不一定类似于上面提到的操作位置和操作员隔间的操作员站。此外，一些动力机器，例如动力机器100和其他动力机器(无论它们是否具有操作员隔间或者操作员位置)都可能代替邻近动力机器或在动力机器上的操作员站，能够远程操作(即，从远程定位的操作员站操作)或除了邻近动力机器或在动力机器上的操作员站之外还能够远程操作(即，从远程定位的操作员站操作)。这可包括动力机器的至少一些操作员控制的功能可从与连接到动力机器的机具相关联的操作位置被操作的应用。替代地，对于一些动力机器，可提供可控制动力机器上的至少一些操作员控制的功能的远程控制设备(即，远离动力机器和与其连接的任何机具两者)。
图2至图3示出了装载机200，其是图1所示类型的动力机器的一个特定示例，可在其上使用所公开的实施例。除非另有特别说明，下面公开的实施例可在各种动力机器上实施，其中挖掘机200仅是这些动力机器中的一种。下面出于说明的目的描述挖掘机200。并不是可在其上实施说明性实施例的每一个挖掘机或动力机器都需要具有挖掘机200所具备的所有特征或局限于挖掘机200所具备的特征。挖掘机200具有框架210，框架210支撑并包围动力系统220(在图2至图3中表示为框，因为实际的动力系统被包围在框架210内)。动力系统220包括向液压系统提供动力输出的发动机。液压系统充当动力转换系统，该动力转换系统包括一个或更多个液压泵，用于响应于由操作员输入设备提供的信号而选择性地将加压液压流体提供给可操作地连接到作业元件的致动器。液压系统还包括控制阀系统，该控制阀系统响应于操作员输入设备提供的信号而选择性地向致动器提供加压液压流体。挖掘机200包括呈第一提升臂结构230和第二提升臂结构330形式的多个作业元件(并非所有的挖掘机都具有第二提升臂结构)。此外，作为作业车辆的挖掘机200包括设置在框架210的相反侧的呈左履带部件240A和右履带部件240B形式的一对牵引元件。
操作员隔间250由驾驶室252部分地限定，该驾驶室252安装在框架210上。在挖掘机200上所示的驾驶室252是封闭的结构，但其他操作员隔间不一定是封闭的。例如，一些挖掘机具有提供屋顶但未被封闭的遮篷。提供如框260所示的控制系统用于控制各种作业元件。控制系统260包括操作员输入设备，该操作员输入设备与动力系统220相互作用以选择性地向致动器提供动力信号，从而控制挖掘机200上的作业功能。在一些实施例中，操作员输入设备包括至少两个双轴线式操作员输入设备，操作员功能可映射到所述至少两个双轴线式操作员输入设备。
框架210包括上框架部分或壳体211，其通过转动接头可枢转地安装在下框架部分或底盘212上。转动接头包括轴承、环形齿轮和带有小齿轮(未图示)的回转马达，该小齿轮与环形齿轮啮合以使机器转动。回转马达接收来自控制系统260的动力信号以使壳体211相对于底盘212旋转。响应于操作员对输入设备的操纵，壳体211能够在动力作用下绕转动轴线214相对于底盘212无限制地旋转。液压导管经由液压转动头(swivel)供给通过转动接头，以将加压液压流体提供给牵引元件和一个或更多个作业元件，例如可操作地连接到底盘212的提升臂330。
第一提升臂结构230通过摆动安装件215安装到壳体211。(一些挖掘机不具有这里描述的类型的摆动安装件。)第一提升臂结构230是通常在挖掘机上使用的类型的吊臂(boom-arm)式提升臂，尽管该提升臂结构的某些特征对于图2至图3所示的提升臂来说可能是独特的。摆动安装件215包括框架部分215A和提升臂部分215B，该提升臂部分在安装框架枢轴231A处可旋转地安装到框架部分215B。摆动致动器233A连接到壳体211和安装件的提升臂部分215B。摆动致动器233A的致动促使提升臂结构230绕纵向延伸穿过安装框架枢轴231A的轴线枢转或摆动。
第一提升臂结构230包括第一部分232和第二部分234，该第一部分232通常被称为起重臂，该第二部分被称为臂或铲斗。起重臂232的第一端232A在起重臂枢转安装件231B处可枢转地附接到支架215。起重臂致动器233B附接到安装件215和起重臂232。起重臂致动器233B的致动促使起重臂232绕起重臂枢转安装件231B枢转，这有效地促使起重臂的第二端232B相对于壳体211被升高和降低。臂234的第一端234A在臂安装枢轴231C处可枢转地附接到起重臂232的第二端232B。臂致动器233C附接到起重臂232和臂234。臂致动器233C的致动促使臂绕臂安装枢轴231C枢转。摆动致动器233A、起重臂致动器233B和臂致动器233C中的每一者都可响应于来自操作员输入设备的控制信号而被独立地控制。
示例性机具接口270设置在臂234的第二端234B处。机具接口270包括机具载架272，该机具载架272可接受各种不同的机具并将其固定至提升臂230。这样的机具具有机器接口，该机器接口被配置为与机具载架272配合。机具载架272可枢转地安装到臂234的第二端234B。机具载架致动器233D可操作地连接到臂234和连杆组件276。连杆组件包括第一连杆276A和第二连杆276B。第一连杆276A可枢转地安装到臂234和机具载架致动器233D。第二连杆276B可枢转地安装到机具载架272和第一连杆276A。连杆组件276被设置成当致动机具载架致动器233D时允许机具载架272绕臂234枢转。
机具接口270还包括机具动力源(图2至图3中未示出)，该机具动力源可用于连接到提升臂结构230上的机具。机具动力源包括加压液压流体端口，机具可连接到该端口。加压液压流体端口选择性地提供加压液压流体，用于为机具上的一个或更多个功能或致动器提供动力。机具动力源还可包括用于向机具上的电致动器和/或电子控制器供电的电源。电源还可包括与挖掘机200上的数据总线通信的电气导管，以允许机具上的控制器与挖掘机200上的电子设备之间的通信。应当注意，挖掘机200上的特定机具动力源不包括电源。然而，在一些配置中，挖掘机或其他动力机器的特定机具动力源或其他动力源可包括电动致动器，例如，当挖掘机是包括电力存储装置(例如，电池)的电动作业车辆时。相应地，在一些情况下，致动器的控制可能不一定需要液压流的控制(例如，可通过控制设备对电子致动器的电子控制来实现)。
下框架212支撑并附接一对牵引元件240，在图2至图3中标识为左履带驱动组件240A和右履带驱动组件240B。每个牵引元件240都具有履带框架242，该履带框架242连接到下框架212。履带框架242支撑环形履带244并被环形履带244环绕，该环形履带244在动力作用下旋转以在支撑表面上推进挖掘机200。各种元件连接到履带242或以其他方式由履带242支撑，以接合和支撑履带244并促使其绕履带框架旋转。例如，链轮246由履带框架242支撑并接合环形履带244，以促使环形履带绕履带框架旋转。惰轮245通过张紧器(未示出)保持抵靠履带244，以在履带上保持适当的张力。履带框架242还支撑多个滚轮248，这些滚轮接合履带并通过履带接合支撑表面，以支撑和分配挖掘机200的重量。提供上履带引导件249用于在履带244上提供张力并防止履带在履带框架242上打滑。
第二个或下提升臂330可枢转地附接到下框架212。下提升臂致动器332在第一端332A处可枢转地连接到下框架212，并且在第二端332B处可枢转到连接到下提升臂330。下提升臂330被配置为承载下机具334，该下机具在一个实施例中是如图2至图3所示的铲刀。下机具334可刚性地固定至下提升臂330，以使得其与提升臂成一体。替代地，下机具可经由机具接口可枢转地附接到下提升臂，在一些实施例中，该机具接口可包括上述类型的机具载架。具有机具接口的下提升臂可接受各种不同类型的机具并将该机具固定至下提升臂。响应于操作员输入，下提升臂致动器332的致动导致下提升臂330相对于下框架212枢转，从而升高和降低下机具334。
上框架部分211支撑驾驶室252，该驾驶室252至少部分地限定操作员隔间或操作员站250。座位254设置在驾驶室252内，操作员在操作挖掘机时可坐在该座位254中。当操作员坐在座位254中时，操作员将能够接近多个操作员输入设备256，操作员可操纵这些操作员输入设备来控制各种作业功能，例如操纵提升臂230、下提升臂330、牵引系统240，使壳体211、牵引元件240枢转等等。
挖掘机200提供各种不同的操作员输入设备256来控制各种功能。例如，提供液压操纵杆以控制提升臂230和挖掘机的壳体211的转动。提供具有附接的控制杆的脚踏板(例如，如图2中由框213所表示的)用于控制行进和提升臂摆动。电气开关位于操纵杆上，用于控制向附接到机具载架272的机具供电。可在挖掘机200和其他挖掘机和动力机器中使用的其他类型的操作员输入设备包括但不限于开关、按钮、旋钮、控制杆、变量滑块等。以上提供的具体控制示例本质上是示例性的，并不旨在描述所有挖掘机的输入设备及其控制的内容。
驾驶室中设有显示设备，以可由操作员感测到的形式给出可与动力机器的操作相关的信息的指示，例如听觉和/或视觉指示。听觉指示可以蜂鸣声、铃声等的形式或经由口头交流进行。视觉指示可以图形、光、图标、仪表、字母数字字符等的形式进行。显示器(例如警示灯或仪表)可提供专门的指示，或者显示器(包括可编程的显示设备，例如各种尺寸和功能的监视器)动态地提供可编程的信息。显示设备可提供诊断信息、故障排除信息、指示信息和帮助操作员操作动力机器或连接到动力机器上的机具的各种其他类型的信息。还可提供可能对操作员有用的其他信息。
上述对动力机器100和挖掘机200的描述是为了说明的目的，以提供可实施下面讨论的实施例的说明性环境。虽然所讨论的实施例可在动力机器上实施，例如在通常由图1的框图中所示的动力机器100所描述的动力机器上实施，并且更具体地在挖掘机(例如挖掘机200)上实施，然而，除非另有说明，否则下文所讨论的构思不旨在限制其应用于上文具体描述的环境。
在一些实施例中，可布置其他已知类型的传感器以测量与动力机器的作业组或其他系统的当前方位有关的参数，包括测量提升臂的各种部件的角方位。例如，如图3所示，挖掘机200可包括角度传感器235、237、239，每个角度传感器可确定挖掘机200的作业组中的特定部件的相对方位。例如，角度传感器235可在起重臂枢转安装件231B处连接到摆动安装件215，并且可感测摆动安装件215和起重臂232之间的角度(例如，相对于平行于起重臂232的端部232A的线)。作为另一示例，角度传感器237可在臂安装枢轴231C处连接到起重臂232，并且可感测起重臂232(例如，相对于平行于起重臂232的端部232B的线)和臂234(例如，相对于平行于臂234的端部234A的线)之间的角度。作为又一示例，角度传感器239可在机具接口枢轴安装件231D处连接到臂234，并且可感测臂234(例如，相对于平行于臂234的端部234B的线)和机具载架272(例如，相对于平行于固定至机具载架272的铲斗(未示出)的切割角的线)之间的角度。
同样参考图2，挖掘机200还可包括角度传感器241、243。角度传感器241可在安装框架枢轴231A处连接到摆动安装件215，并且可感测框架部分215A和摆动安装件215之间的角度，以感测挖掘机200的起重臂偏移角度(即，指示提升臂230围绕平行于轴线214的偏移轴线相对于壳体211的旋转)。从图2和图3中的视角被遮挡的角度传感器243可连接到底盘212(或壳体211)，并且可感测壳体211和底盘212之间的角度。在一些情况下，该角度可被认为是挖掘机200的回转角度(即，挖掘机围绕轴线214相对于中立位置的旋转位置)。
如下文进一步讨论的，可以以已知方式处理来自角度传感器235、237、239、241、243的信号，以确定机具载架272或其他部件相对于参考系(例如，由底盘212限定的固定系)的当前方位。在一些情况下，可孤立地从挖掘机272的角度确定特定部件的方位。在一些情况下，可确定特定部件相对于周围环境的方位。例如，基于挖掘机272在环境中的已知位置，以及底盘212、履带驱动组件240A、240B和其他挖掘机部件的已知尺寸，可分析来自角度传感器235、237、239、241、243的信号，以指定提升臂230的任何部分相对于环境的位置。
在不同的实施例中，角度传感器235、237、239、241、243可以以不同的方式实施。例如，每个角度传感器235、237、239、241、243可以是霍尔效应传感器、扭矩传感器、加速度计、旋转编码器等。此外，在一些情况下，可使用非旋转式传感器。例如来自提升臂230的各种致动器上的线性位移或其他位置传感器(未示出)的数据可与挖掘机200的已知尺寸结合使用，以指定提升臂230的相关三角形标识，从而还指示特定部件的角度方位和提升臂230的任何特定部分的相对(或绝对)方位。然而，不管具体的传感器配置如何，可使用各种已知的运动学方法来基于来自角度传感器235、237、239、241、243(或其他，包括用于下提升臂330的传感器(未示出))的测量结果和相关的一个或更多个相关部件(例如，起重臂232、臂234、机具接口272、连接到机具接口272的机具、框架部分215A、壳体211、传感器241、243之间的距离等)的已知几何形状来确定任何特定提升臂(或其他)部件的当前方位。
图4示出了用于挖掘机(或其他动力机器)的控制系统400的示意图，其可被实施为控制系统160(见图1)的具体示例或其一部分。控制系统400可包括一个或更多个操作员输入设备402、液压(或其他致动)系统403和控制设备408。操作员输入设备402可以以不同的方式实施，包括实施为一个或更多个操纵杆、一个或更多个踏板、或用于接收来自操作员的输入以控制动力机器的部件的其他已知类型的设备。
在一个实施例中，如图4所示，操作员输入设备402可包括操纵杆404、406。每个操纵杆404、406可位于挖掘机的驾驶室(例如，图3的驾驶室252)内，并且每个操纵杆可绕至少两根轴线枢转以调节操纵杆404和406的当前相应位置。每个操纵杆404、406可包括相应的方位传感器412、416、418、420，该方位传感器可感测每个操纵杆404、406相对于相应的操纵杆404、406的枢转点的当前方位。例如，方位传感器412可感测操纵杆404相对于操纵杆404的中立位置(或枢转点)的方位，而方位传感器416可感测操纵杆相对于操纵杆406的中立位置或枢转点的方位。方位传感器412、414中的每一个都可与控制设备408通信，并且每一个可以以各种已知方式实施。对于加速度计、磁力计(例如，一个或更多个霍尔效应传感器)、惯性测量单元(“IMU”)等。因此，无论配置如何，控制设备408都可被配置为接收来自每个方位传感器412、414(或操纵杆404、406，通常)的信号，以指示每个操纵杆404和406的当前方位。
如下文进一步详述的，操纵杆404、406的方位通常可对应于特定动力机器操作的操作员输入，然后可通过控制设备408将该操作员输入转换为用于致动器的命令。例如，在一些实施例中，操纵杆404、406中的任一个的空间方位可对应于命令运动的特定类型和强度。例如，双轴线式操纵杆的所有可能位置的区域可被分割成一个或更多个区域(例如，围绕原点布置的四个象限)，其可对应于挖掘机的特定任务。特别地，当控制设备从相应的方位传感器接收到操纵杆在特定区域内时，则控制设备可执行与该特定区域相关联的任务(例如，向前驱动)。此外，当操纵杆定位在特定区域内时，操纵杆朝向或远离操纵杆的中立位置的运动可调整与与该特定区域相关联的任务相关的特性。例如，操纵杆远离中立位置的进一步运动可对应于在相关运动的速度方面的命令增加，而操纵杆朝向中立位置的进一步运动可对应于在速度方面的命令降低，包括当与特定区域相关联的任务向前驱动时。如下面进一步详细描述的，在一些情况下，控制系统400可允许定制哪个特定操作与操纵杆404、406或其他操作员输入设备的哪个方位相关联，以及命令操作的特性(例如，速度、最大值或最小值等)。
在一些实施例中，操作员输入设备402可包括一个或更多个可致动按钮或其他操作员输入设备，这些按钮或设备可具有一个或更多个对应位置。这些操作员输入设备中的一些可集成到用于操纵杆404、406的手柄中。例如，可致动按钮可以是具有两个对应位置的单极开关(例如，触发器、摇杆开关等)，其中第一位置指示触发器关闭，以及其中第二位置指示触发器开启。作为另一示例，可致动按钮可以是具有二个致动位置的双极双投开关。作为又一示例，可致动按钮可以是具有两个位置(例如，开启-致动和关闭-未致动)的按键。作为另一示例，可致动按钮可以是双按键。在一些情况下，操作员输入设备可包括其他操作员输入设备，包括滚轮传感器、拨动传感器、操纵杆等，其中的每一者可具有多于三个的位置，包括多个中间位置。因此，通常，操作员输入设备可通过操作员输入设备的整体运动(例如，操纵杆404、406的运动)或通过任何操作员输入设备402上的按钮的致动(例如，开关、按键、滚轮等的运动)来提供动力机器操作的命令。(如本文所使用的，“按钮”还旨在包括虚拟图标或其他虚拟界面，这些虚拟图标或虚拟界面可接收类似于机械按钮的输入)。
无论配置如何，集成到任一操纵杆404、406的手柄中的可致动按钮(或其他输入机构)都可与控制设备408通信。这样，控制设备408可接收特定可致动按钮(或其他机构)已经被致动或尚未被致动的指示。类似于操纵杆404、406的方位，一些或所有可致动按钮可映射到挖掘机的相应致动器或功能。在一些情况下，同样如上文所述的，操纵杆404、406上的按钮可对应于特定致动器的操作。在一些情况下，操纵杆404、406上的按钮可对应于对控制系统400本身的调整。例如，在一些情况下，集成到与操纵杆404相关联的手柄中的可致动按钮可调整动力机器的操作模式或控制模式，包括以专门指示特定控制模式、循环通过一系列控制模式或调整特定控制模式的参数。在一些情况下，如下面更详细描述的，特定控制模式可对应于操作员输入设备402或其部件的特定控制功能映射到特定命令(例如，用于特定致动器的命令、用于调整系统响应或其他操作参数的命令等)，控制系统400的每个控制模式可对应于功能到所述一个或更多个输入设备402的不同映射，以使得所述一个或更多个输入设备可根据当前选择的模式有区别地控制动力机器。
在一些实施例中，操作员输入设备402可包括踏板416、418，每个踏板都具有相应的位置传感器420、422，该位置传感器可感测相应踏板的移动方向(例如，向前或向后)以及踏板从中立位置移动的量。在一些情况下，位置传感器420、422可以与先前描述的方位传感器类似的方式来实施。例如，每个位置传感器420、422可以是霍尔效应传感器、光学传感器等。在一些实施例中，类似于操纵杆404、406，踏板416、418可以是可编程的，并且为每个方向分配不同的功能。例如，从中立方位向前移动的踏板416可被分配第一功能，而从中立方位向后移动的踏板414可被分配与第一功能不同的第二功能。此外，与本文所讨论的其他输入设备一样，可为不同的控制模式分配踏板416、418的不同控制功能映射。
如图4所示，操作员输入设备402与液压系统403物理地断开连接。因此，操作员输入设备402的方位的调整(或操作员输入设备的机械按钮的致动)并不直接调整液压系统403或液压系统403的致动器的操作。相反，操作员输入由控制设备408接收、适当地修改，然后传输到液压系统403以控制致动器的运动。在这方面，例如，液压系统403可包括致动器422、424、426，该致动机具有相应的可致动阀428、430、432，以控制致动器422、424、426的操作。每个阀428、430、432可与控制设备408连通，并且可与相应的致动器422、424、426流体连通。因此，控制设备408可调整每个可致动阀428、430、432的位置(例如，通过向每个可致动428、430、432提供电信号)，从而控制到相应致动器422、424、426的液压流，以控制致动器422、424、426的移动(例如，伸出致动器、缩回致动器、旋转致动器等)。然而，在其他实施例中，其他已知装置可用于基于来自控制设备408的信号来控制其他已知致动器的操作，而控制设备408又是基于来自操作员输入设备402的信号的。在一些实施例中，可致动阀428、430、432是控制滑阀的控制阀，该滑阀又向相应的致动器422、424、426提供液压流。尽管出于说明的目的示出了三个致动器，但在各种实施例中，致动器的总数可多于三个致动器。
如上面大致所讨论的，在不同的实施例中，动力机器致动器可以以不同的方式实施。例如，致动器422、424、426中的一个或更多个可以是摆动致动器(例如，类似于图2的摆动致动器233A)、起重臂致动器(例如，类似于图2中的起重臂致动器233B)、臂致动器(如，类似于图2中的臂致动器233C)、机具载架致动器(例如，类似于机具载架致动器233D)、辅助致动器(例如，用于提升夹具的致动器)、用于转动接头的回转马达(或者，换言之，回转致动器)(例如，使上框架部分211相对于底盘212旋转的回转马达)、用于牵引元件的驱动组件(例如，履带驱动组件240A)，或者其他。因此，通常，致动器422、424、426中的每一者都可以是线性致动器(例如，伸出和缩回)、旋转致动器或已知类型的其他致动器。
可致动阀428、430、432也可采用不同的方式实施。例如，每个可致动阀428、430、432可以是包括电磁阀、先导电磁阀等的电控阀。这样，当控制设备408为电控阀供电时(例如，根据命令输出值)，阀位置改变以调整通过电控阀的液压流体的流，从而调整到相应致动器的液压流。然而，在其他实施方式中，可使用其他已知的阀类型或用于控制致动器的其他已知机构。
虽然图4中示出了三个致动器422、424、426，但在其他配置中，控制系统400可具有其他数量的致动器(例如，一个、两个、四个、五个等)。此外，虽然致动器422、423、426中的每一者都示出为具有相应的可致动阀428、430、432或与之流体连通，但其他配置也是可行的。例如，一个可致动阀可与多个致动器流体连通，或者多个可致动阀可与一个致动器流体相通。这样，调整一个可致动阀的阀位置有时可控制多个致动器的运动，并且调整多个可致动阀的阀位置有时可控制单个致动器的运动。
通常，控制设备408可以以各种不同的方式实施。例如，控制设备408可被实施为已知类型的处理器设备(例如，微控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器、逻辑门等)，包括通用或专用计算机。此外，控制设备408还可包括其他计算部件，例如存储器、输入设备、其他输出设备等(未示出)。在这方面，控制设备408可被配置为适当地实施本文所描述的过程的一些或全部步骤，这些步骤可从存储器中检索。在一些实施例中，控制设备408可包括多个控制设备(或模块)，这些控制设备可被集成到单个部件中或者被布置为多个单独的部件。在一些实施例中，控制设备408可以是更大的控制系统(例如，图1的控制系统160)的一部分，并且可相应地包括各种控制模块(包括中心(hub)控制器、发动机控制器、驱动控制器等等)或与各种控制模块(包括中心控制器、发动机控制器、驱动控制器等等)进行电子通信。
如上面大致所指出的，不同的实施方式可使用不同的映射来将操作员输入设备的按钮或运动与致动器的命令运动相关联。在这方面，图5示出了用于挖掘机(或其他动力机器)的一个或更多个操纵杆的手柄的控制功能映射500的一种配置，其根据第一控制模式提供不同类型的输入命令到不同操作运动的第一映射。在一些情况下，所示的控制模式可以是挖掘模式，尽管其他配置也是可行的。如图5所示，挖掘机可包括操纵杆502、504(例如，类似于先前描述的操纵杆404、406)和与操纵杆502、504通信的控制设备506(包括相应的方位传感器和相应的可致动按钮、其他操作员输入设备等)。类似于操纵杆404、406，每个操纵杆502、504可包括各自的方位传感器(未示出)，该方位传感器可感测相应的操纵杆的方位。每个操纵杆502、504还可包括各自的具有多个可致动按钮的手柄503、505，这些可致动按钮与操纵杆一起可根据特定的操作模式被映射到不同的功能。例如，操纵杆手柄503可包括可致动按钮508、510、512、514、516和可移动开关518、520(例如，隐藏在手柄503的轮廓内或后面，如开关520的示例所示)。
可致动按钮508、510各自都可以以类似的方式实施(例如，两者都可以是单极开关)，包括被实施为朝向非接触位置(例如，开关闭合)(例如，用弹簧)偏移的按键。在一些情况下，可致动按钮508、510可被映射到(例如，可实施)类似的功能。例如，可致动按钮508、510都可以控制连接到铲刀(例如，图2的铲刀334)的下臂致动器的运动。在图示的示例性控制模式下，可致动按钮508的致动可命令(经由控制设备506)下臂致动器伸出以向下移动铲刀，而可致动按钮510的致动能够命令下臂致动器缩回以向上移动铲刀。在一些情况下，任一可致动按钮508、510的连续致动可使下臂致动器在相应的方向上以恒定的速度连续地移动(例如，按钮508向下移动铲刀，按钮510向上移动铲刀)。
可致动按钮512、514各自都可以以类似的方式实现(例如，两者都可以是双极开关)，但每个可致动按钮512514都映射到挖掘机的不同功能。例如，每个可致动按钮512、514可以是具有三个位置的按键。具体地，第一位置可闭合第一开关，第二位置可闭合第二开关(与第一开关不同)，以及第三位置可以是作为非接触位置的中立位置(例如，按键可朝其偏移)。在所示的示例性控制模式下，可致动按钮512可用于控制对工作模式(在这种情况下是挖掘模式)的调整，其可包括调整挖掘机的实施一个或更多个致动器的响应性。例如同样如下面大致讨论的，将可致动按钮512致动到第一位置可增加挖掘操作的操作员响应曲线的参数(例如，增加曲线的斜率以增加用于工作模式的速度，向上移动响应曲线的y截距以增加工作模式的脉冲移动，增加响应曲线的端点，在曲线之间切换等)。作为另一示例，将可致动按钮512致动到第二位置可减小用于挖掘操作的操作员响应曲线的参数(例如，减小曲线的斜率以降低工作模式的速度，向下移动响应曲线的y截距以减少工作模式的脉冲移动，减小响应曲线的端点，在曲线之间切换等)，包括相对于图11(下文)所讨论的响应曲线。作为又一示例，致动可致动按钮512可降低或增加用于特定操作或致动器(例如，牵引致动器)的最大允许速度，包括预定增量(例如，每次按钮按压的设定百分比)。
在一些实施例中，操纵杆上的可致动按钮可用于在控制模式期间控制牵引操作(即，命令牵引致动器移动以移动挖掘机)，该控制模式可能主要集中在非牵引操作上(例如，如图所示的挖掘模式)。例如，在图示的挖掘模式下，可致动按钮514可用于控制左牵引元件(例如，挖掘机200的左牵引元件240)的运动，包括命令特定的速度/功率或调整左牵引元件的持续速度行进设定。类似地，同样如下文所讨论的，将操纵杆504上的可致动按钮538致动到第一位置可命令右牵引元件以特定速度沿第一方向(例如，向前)移动，而将可致动按钮536致动至第二位置可命令右牵引元件以特定速度沿第二方向(例如反向)移动。
作为另一示例，当持续速度行进已经启动时，将可致动按钮514致动到第一位置可将设定的左牵引元件的持续速度行进控制速度增加特定量(例如，增加左牵引元件的数量)，而将可致动按钮514致动到第二位置可将设定的左牵引元件的持续速度行进控制速度降低特定量(例如，减少左牵引元件的数量)。类似地，将可致动按钮538致动到第一位置可将设定的右牵引元件的控制速度增加特定量(例如，增加右牵引元件的数量)，而将可致动按钮538致动到第二位置可将设定的右牵引元件的控制速度减小特定量(例如，减小左牵引元件的数量)。
可致动按钮516可以是单极可致动按钮，其可在特定控制模式(例如，挖掘模式，如图所示)中控制相关控制系统(例如，控制系统400)的启用(或禁用)操作。例如，接合可致动按钮516可触发控制系统的操作员输入设备到动力机器功能的特定映射(例如，如图5所示，或者根据不同的选择模式)，而松开可致动按钮516可触发操作员输入设备到动力机器功能的不同映射(例如如下面进一步讨论的)。
开关518可配置为单轴线式操纵杆，并可与类似于上述其他可致动按钮的多轴线式操纵杆502集成。特别地，开关518可具有中立位置和除了中立位置之外的多个其他位置(例如，通过电位计设备实施)。在图示的示例性控制模式下，开关518可控制提升臂(例如，提升臂结构230)的偏移。换言之，开关518可控制提升臂相对于向前方向从壳体211伸出的角度。因此，开关518可促使摆动致动器(例如，摆动致动器233A)根据开关518的方位在第一旋转方向或第二旋转方向上枢转提升臂。例如，当开关518处于中立位置时，摆动致动器不移动，并且因此提升臂不枢转。然而，如果开关518枢转到中立位置的左侧(例如，相对于图5的视图)，则摆动致动器使提升臂在第一旋转方向上相对于挖掘机的壳体枢转特定量。相反，如果开关518枢转到中立位置的右侧(例如，相对于图5的视图)，则摆动致动器使提升臂在与第一旋转方向相反的第二旋转方向上枢转特定量。
按钮520在一些情况下可被实施为触发器，或者在其他情况下以与开关518类似的方式实施，并且位于操纵杆502的后侧。在图示的示例性控制模式下，按钮520可控制挖掘机的壳体的回转(例如，壳体211在绕转动轴线214的任一旋转方向上相对于底盘212的旋转)。然而，在一些实施例中，按钮520可被配置为交替地控制不同的机器功能(例如，用按钮516切换)。例如，在所示挖掘模式的第二配置中，按钮520可控制铲斗的倾卸。在其他实施例或操作模式下，按钮520可不控制任何机器功能。
在一些实施例中，因为操纵杆502具有方位传感器，所以控制设备506可基于具有区域524、526、528、530的空间功能图522来控制某些动力机器功能，当操纵杆502的当前方位位于特定区域内时，每个区域都限定挖掘机的特定功能。例如，当操纵杆定位在区域524中时，控制设备506使臂(或起重臂)向外枢转远离挖掘机的壳体。相反地，当操纵杆定位在与区域524相对的区域528中时，控制设备506使臂(或起重臂)朝向壳体向内伸出。作为另一示例，当操纵杆502定位在区域526中时，控制设备506使挖掘机向左转动(例如，相对于轴线214沿逆时针方向旋转)。相反，当操纵杆502定位在与区域528相对的区域530中时，控制设备506可使挖掘机向右转动(例如，相对于轴线214沿顺时针方向旋转)。
通常，命令运动的速度可对应于操纵杆502在任何特定一区域内离中立位置的距离，同样如下面所讨论的。例如，在一些实施例中，操纵杆502在一区域(或相应的方向)内枢转得越远，分配给该区域的特定功能的操作员输入命令值就越大(反之亦然)。例如，当操纵杆502定位在区域524内时，操纵杆502从中立方位532枢转得越远，用于伸出提升臂的操作员命令就越大，这转化为控制设备506更快地伸出提升臂(反之亦然)。此外，一些操作员输入可对应于组合命令(例如，向右回转和臂缩回，或者向左回转和臂伸出)。
如图5所示，操纵杆504的结构与操纵杆502相似。例如，操纵杆手柄505还可包括可致动按钮534、536、538、540、542和开关544、546。可致动按钮534、536、538、540、542可以以与可致动按钮508、510、512、514、516、520类似的结构方式来实施，而开关544、546可以以类似于开关518、520的结构方式(例如，隐藏在手柄503的轮廓内或后面，如在开关546的示例中所示的)来实施。然而，可致动按钮534、536、538、540、542可具有不同于可致动按钮508、510、512、514、516、520的映射功能，而开关544、546可具有不同于开关518、520的映射功能。
例如，在图示的挖掘模式下，按钮534、536中的任一个的致动使控制设备506改变用于操纵杆502、504(以及其他操作员输入设备)的功能布局的当前模式。例如，按钮534的致动可从当前控制模式在第一顺序方向上切换(例如，从第一模式切换到第二模式)，而按钮536的致动可从当前模式在第二顺序方向上切换(例如，从第二模式切换到第一模式)。在一些情况下，按钮534、536的致动因此可允许操作员滚动通过不同的控制模式。
作为另一示例，同样如上所指出的，按钮538可以以与按钮514类似的方式工作，除了按钮538可控制右牵引元件之外。例如，当挖掘机不处于持续速度行进模式时，并且当按钮538被致动时，控制设备506可根据按钮538的致动位置命令右牵引元件向前或向后移动。然而，当挖掘机处于持续速度行进模式时，并且当按钮538被致动时，控制设备506可使挖掘机根据按钮538的致动位置将设定的右牵引元件的控制速度增加(或减小)特定量。
在一些实施例中，操作员输入设备可被配置为启用部分或完全自动化的阶段。例如，在图示的挖掘模式下，根据按钮540的致动位置，按钮540的致动可使控制设备506启用(或禁用)第一预编程挖掘阶段或第二预编程挖掘阶段(例如平底挖掘)。作为又一示例，当按钮542被致动时，控制设备506可使提升臂浮动(即，在其自身重量下移动，而不是由液压致动器主动驱动)，或者可使提升臂停止浮动(例如，通过加压液压流体恢复对相关致动器的主动驱动或保持)。
与开关518、520类似，开关544、546可分别映射到不同的功能。例如，当开关544运动时，控制设备506可根据开关544的运动方向使辅助致动器伸出(例如，释放)或缩回(例如，夹紧)。位于操纵杆504的后侧的开关546可控制返回/挖掘功能，可打开辅助液压系统，或者可根据操作的模式锁定用于机具(未示出)的拇指形装置。
与操纵杆502类似，操纵杆504也具有方位传感器，并且因此控制设备506可基于具有区域550、552、554、556的空间功能图548来控制某些动力机器功能，当操纵杆504的当前方位位于特定区域内时，每个区域都限定挖掘机的特定功能。例如，当操纵杆504定位在区域550内时，控制设备506可使起重臂(或臂)向外伸出，而当操纵杆504定位在区域554内时，控制设备506可使起重臂(或臂)向后缩回。作为另一示例，当操纵杆504定位在区域552内时，控制设备506可使机具(例如铲斗)朝向壳体枢转，而当操纵杆502定位在区域556内时，控制设备506可使机具远离壳体枢转。在一些情况下，类似于空间功能图522，操纵杆504从中立位置558枢转到特定区域的距离越远，将为分配给特定区域的特定功能提供的命令值就越大。例如，在操纵杆504定位在区域550内的情况下，操纵杆504枢转离开中立位置558越远，用于向外伸出提升臂的操作员输入命令就越大(例如，从而以更快的速率伸出提升臂)，反之亦然。然而，同样如下面所讨论的，并非所有的控制模式都可在操作员输入设备的整个运动范围内提供命令运动。
同样如上面大致指出的，可使用用于操作员输入设备的各种控制功能映射，以允许操作员有效地执行各种动力机器任务。在一些情况下，图5的针对挖掘模式所示的控制功能映射对于利用挖掘机的挖掘操作是特别有益的，包括因为可使用与也可控制用于挖掘的作业组操作相同的操作员输入设备(即操纵杆502、504)来命令牵引动力，以调整挖掘机的整体位置。然而，类似的映射也可用于不同配置的动力机器，并且其他映射也可用于挖掘机(或其他动力机器)。
在这方面，例如，图6示出了用于挖掘机(或其他动力机器)的所述一个或更多个操纵杆的控制功能映射500’的配置，其根据第二控制模式提供输入命令到操作运动的第二映射。在一些情况下，所示的控制模式可以是驱动控制模式，尽管其他配置也是可行的。控制功能映射500’(以及所示的控制模式)可使用与控制功能映射500”相同的操纵杆502、504和如前所述的控制设备506来实施。通常，控制设备506可以电子方式操作(例如，根据操作员的命令)，以根据需要将操作的模式更改为图示的第二控制模式，并且此后可类似地更改为不同的控制模式(例如，如图5和图7中所示)。
通常，操纵杆502、504(包括相关联的按钮)的机械操作可在任何各种控制模式下类似地进行，只改变特定运动或按钮到特定操作命令的映射。因此，下面参照图6的讨论将假定操纵杆502、504和相关联的按钮的连续机械可操作性，如参照图5类似地描述的那样。然而，在一些情况下，操纵杆502、504自身对操作员输入的触觉或其他响应可在控制模式之间变化。
仍然参考控制功能映射500’提供的控制模式，例如，按钮508、510可控制提升臂的偏移。例如，当按钮508被致动时，控制设备506可使提升臂在第一旋转方向(例如，逆时针方向)上相对于壳体旋转特定量。相反，当按钮510被致动时，控制设备506可使提升臂在第二旋转方向(例如，顺时针方向)上相对于壳体旋转特定量。继续，按钮512可提供两个速度爬行调整。例如，当按钮512被致动到第一位置时，控制设备506可命令挖掘机速度的增量式增加(例如，相对于预定的高速或低速设定)，而当按钮512被致动到第二位置时，控制设备506可命令挖掘机速度的增量式减小。
在图示的驱动控制模式下，按钮516可控制驱动速度管理的启用(和禁用)。例如，当按钮516被致动时，控制设备506可使操纵杆502根据特定的操作员响应曲线进行操作(例如，这可包括仅允许挖掘机达到低于最大可允许速度的速度，而操纵杆502正在命令最大速度)。在这种情况下，按钮512用于向上或向下增加驱动速度。开关518可调节壳体的回转，通常类似于在图5的控制模式下由操纵杆502的整体侧向运动控制的回转。在一些示例中，按钮520可控制持续速度行进(即，具有设定目标速度的半自动行进)的起动或停用。
在一些示例中，其他设备可用于在持续速度行进模式下停止操作。例如，一些配置可包括控制功能映射，该控制功能映射将脚踏杆或踏板的向前(或其他)移动映射到转向命令，并且将脚踏杆或踏板的向后(或其他的)移动映射成在持续速度行进模式下停止操作。因此，例如，操纵杆或其他手动输入设备有时可用于控制作业组操作(例如，根据已知的控制映射或本文所呈现的控制映射)，而脚踏杆或踏板可用于控制转向和在持续速度行进模式下中止持续速度行进。在不同的实施方式中，可包括不同的操作作为中止持续速度行进的一部分，包括立即中止向驱动马达的动力输送和逐渐中止向驱动马达的动力输送(例如，以目标减速度、在目标停止距离内、在目标停止时间内等停止动力机器)。
如图6所示，当在所示控制模式下操作时，控制设备506可基于具有区域560、562、564、566的空间功能图561来控制某些动力机器功能，当操纵杆502的当前方位位于特定区域内时，每个区域都限定了挖掘机的特定功能。例如，当操纵杆502定位在中立位置568时，控制设备506可基于操纵杆502的微小移动(例如，在按钮520启用持续速度行进之后)来启用持续速度行进设定速度的调整。此外，如关于图5类似地描述的，当操纵杆502定位在区域560内时，控制设备506使挖掘机向前驱动，而当操纵杆504定位在区域564内时，控制设备506使挖掘机反向驱动。当操纵杆502定位在区域562内时，控制设备506使挖掘机向左转弯，而当操纵杆504定位在区域566内时，控制设备506使挖掘机向右转弯。类似于第一操作模式，操纵杆502离中立位置568越远，用于与操纵杆502所位于的区域相关联的功能的操作员输入命令就越大。
继续，根据图6所示的控制模式，在操纵杆504处的输入也可映射到特定的动力机器功能。例如，当在第二模式下操作时，操纵杆504上的按钮534、536可以以与第一模式下的操作类似的方式控制模式调整(见图5)。按钮542可起动或停用铲刀的浮动功能(例如，如以上关于提升臂类似地描述的)。例如，当按钮542被致动时，控制设备506可使挖掘机的铲刀浮动，并且当按钮5420再次被致动时，控制设备506可停止铲刀的浮动。开关544可以以与在第一模式下操作的开关544类似的方式控制辅助液压装置或用于铲斗的拇指(thumb)。类似地，开关546也可以以与在第一模式下操作的开关546类似的方式控制辅助棘爪。
如图6所示，当在第二模式下操作时，控制设备506还可基于具有区域572、574、576、578的空间功能图570来命令动力机器功能，当操纵杆504的当前方位位于特定区域内时，每个区域都限定了挖掘机的特定功能。例如，当操纵杆504定位在区域572内时，控制设备506使铲刀升高，而当操纵杆504定位在区域574内时，控制设备506可使铲刀降低。当操纵杆504定位在区域574内时，控制设备506可使铲刀向左转动(例如，沿逆时针方向旋转)，而当操纵杆定位在区域576内时，控制设备506可使铲刀向右转动(例如，沿顺时针方向旋转)。类似于第一操作模式，操纵杆504离中立位置580越远，用于与操纵杆504所在的区域相关联的功能的操作员输入命令就越大。
继续，其他控制模式也是可行的，包括操作员输入设备的运动和其他致动到任何各种动力机器功能的有效的各种映射，包括上面讨论的映射挖掘机功能、挖掘机功能的其他映射或通常的动力机器功能的其他映射。在这方面，图7示出了在第三控制模式下挖掘机(或其他动力机器)的所述一个或更多个操纵杆的控制功能映射500”的配置，该第三控制模式对应于混合操作方式(即，驾驶模式和挖掘模式的组合)。控制功能映射500”可使用先前描述的操纵杆502、504和控制设备506来实施，或者，与通常的控制模式一样，可使用其他操作员输入设备和控制设备来实施。
在第三(例如，混合)控制模式下，按钮508、510、512、516的功能与在第二模式下操作的按钮508、510、512、516相似(见图6)。此外，按钮514可控制臂(或起重臂)的伸出或缩回，并且开关518可以以与在第二操作模式下操作的开关518类似的方式控制回转(见图6)。如图7所示，当在第三模式下操作时，控制设备506还可基于用于操纵杆502的空间功能图582来命令功能，该空间功能图可类似于上述的空间功能图561(见图6)。
还参考操纵杆504，在第三控制模式下，按钮534、536可以以与在第二模式(见图6)下操作的按钮534、536类似的方式工作，并且按钮540可以以与第一模式(见图5)下操作的按钮540类似的方式工作，尽管在一些情况下可能无法使用自动挖掘功能。类似地，按钮538可控制铲刀的升高或降低。类似地，开关544可以以与在第二操作模式(图7)下操作的开关544类似的方式控制辅助系统或拇指。如图7所示，当在第三模式下操作时，控制设备506还可基于空间功能图584来命令功能，该空间功能图可类似于上述的空间功能图548(见图5)。
虽然只描述了三种操作模式，但可为操纵杆502、504或其他操作员输入设备确定和存储任何数量的控制功能映射(例如，五个或更多个映射)。在这方面，例如，操纵杆的任何各种运动、二进制或模拟按钮的致动、或其他操作员输入可被映射到用于一个特定控制模式的各种各样的一个或更多个特定动力机器功能，并且可被映射至用于不同控制模式的任何各种各样的一个或者更多个不同(或相似)的动力机器功能。因此，例如，操作员可根据特定作业操作所需的输入设备和输出命令之间的不同映射(即，在不同的控制模式下)来选择性地控制动力机器，并且可根据需要在控制模式之间容易地切换。在一些实施例中，同样如上面关于图5至图7所讨论的，即使在当前控制模式下用于牵引控制(例如，操纵杆运动)的通常的操作员输入已经被映射到非驱动功能(反之亦然)，对于操作员而言，在其他操作期间保持一些牵引控制(以及反之亦然)可能是特别有用的。然而，一些非驱动控制模式可能不一定包括牵引控制，并且一些驱动控制模式不一定包括非牵引控制。
在一些实施方式中，控制功能映射的特定组合可为操作效率提供特定的好处。例如，在第一控制模式下，第一控制功能映射可将用于第一操纵杆的第一输入类型(例如，如图6所示的向前和向后移动)映射到用于挖掘机在地形上行进的驾驶命令。同样在该第一控制模式下，第二控制功能映射可将用于第二操纵杆的第二输入类型(例如，如图6所示的向前和向后移动)映射到铲刀命令，以使挖掘机的铲刀相对于挖掘机的主框架运动。此外，在一些情况下，第一控制功能映射可将用于第一操纵杆的第三输入类型(例如，在输入接口520处的输入)映射到回转命令，以相对于主框架回转挖掘机的壳体。相反，第二控制功能映射可将用于第二操纵杆的第四输入类型(例如，在开关544处接收的输入)映射到起重臂命令，以相对于主框架升高和降低挖掘机的起重臂，或者以其它方式致动提升臂的一部分或全部。在一些情况下，在上面直接讨论的第一控制模式下，第一或第二控制功能映射中的任何一个都没有将第一操纵杆或第二操纵杆的任一者的任何输入类型映射到对下列操作的一个或更多个的命令：使挖掘机的臂相对于起重臂移动，或使挖掘机的机具相对于臂移动。在一些情况下，在这样的控制模式下，至少相对于动力机器的驱动操作，在用于牵引命令的传统输入设备(例如，脚踏板或控制杆)处的操作员输入可被忽略。
如上面一般地所述，一些实施例可包括用于在特定控制模式之间选择性切换的系统或方法。如图8所示，例如，计算机实施的过程600可包括：存储602用于动力机器的多个控制模式。例如，动力机器的存储器可存储操作员输入(例如，操纵杆运动、按钮致动等)到对应的多个动力机器功能(例如，牵引和作业组功能)的多个映射。在一些情况下，操作员可能能够定制特定的控制模式(例如，定制特定控制功能映射)，并且可存储602定制的控制模式。在一些情况下，控制模式可被预先存储602，并且不一定要经过操作员的修改。
在操作动力机器执行特定任务之前，可选择(604。例如，动力机器可自动实施默认控制模式，或者可基于当前操作条件或其他因素自动实施特定控制模式，或者操作员可选择特定时间或任务所需的特定控制模式(例如，使用默认或其他控制功能映射，如上所述)所存储602的控制模式之一。一旦选择604了控制模式，就可根据所选择604的控制模式，基于接收606到的操作员命令来控制608特定致动器的操作。例如，如以上关于图5至图7所讨论的，控制系统可基于对应于所选择606的控制模式的操纵杆输入的特定映射来命令特定致动器。根据需要，然后可重复过程600的一部分或全部，包括根据需要在控制模式之间切换。
在一些实施例中，同样如上面大致所讨论的，操作员输入命令可相对于命令运动的程度以及命令运动的性质进行修改。关于命令运动的性质，例如，不同类型的控制输入有时可根据不同的控制模式映射到不同类型的动力机器功能，包括如关于图5至图7所讨论的。因此，例如，特定类型的操作员输入可在不同控制模式下映射到不同类型的致动器控制(例如，不同致动器的控制)。同样如上面所讨论的，示例性类型的操作员输入可包括操纵杆沿着特定移动轴线(例如，从前到后，或横向侧到侧)或在特定方向(例如，向前或横向向左)上的移动、特定按钮或其他接口的致动(例如，通过开/关或更多可变输入)、以特定方式移动另一类型的输入接口(例如，控制杆或脚踏板的已知设计的向前或向后移动)等。相关地，关于命令运动的程度，一些控制系统可被配置为基于相同的操作员输入提供各种不同的响应(或命令输出)，这取决于在相关时间要实施的特定系统响应。例如，基于操作员请求的对控制模式的修改，对于给定的操作员输入，某些部件或功能的系统响应可在幅度上减小(例如，预定百分比)，但在性质上不改变。
在这方面，图9示出了用于操作挖掘机(或其他动力机器)的计算机实施的过程620，该过程可允许将特定的操作员输入转换为用于致动器运动(或其他功能)的各种命令输出。例如，过程600可包括：计算设备接收622来自(例如挖掘机的)操作员输入设备的操作员输入。在一些情况下，操作员输入可包括方位(例如，距离操纵杆)、可致动按钮的致动的指示等。继续，计算设备然后可基于接收622到的操作员输入生成624命令输出。在一些情况下，操作员输入可简单地直接(即，无需修改)传递到相关致动器或动力机器的其他部件。在一些情况下，可基于响应曲线来修改(例如，缩放)接收622到的操作员输入，以生成相应的命令输出。生成624的命令输出然后可使用适当的通信信道来传输，以基于命令输出来控制626(例如挖掘机的)一个或更多个致动器。
更具体地，参考图10的计算机实施的过程650，计算设备有时可通过首先确定654用于动力机器的操作员输入设备的响应曲线来实施操作员命令。例如，计算设备可识别当前控制模式(例如，挖掘模式)，其可能已经与相关操作员输入设备的相关联的响应曲线相关联。作为另一示例，计算设备可包括接收操作员对响应曲线的选择(例如，对于特定操作员输入设备)。在一些情况下，计算设备可确定654用于操纵杆的空间功能图的区域(例如，用于操纵杆502的空间功能图561的区域560)的响应曲线，以使得可相应地修改由操纵杆的移动指示的命令。
在一些实施例中，计算设备可基于先前的操作员输入数据或基于用于特定操作员或操作的偏好或其他设定来确定用于操作员输入设备或其他控制模式参数的响应曲线。例如，控制设备有时可基于登录凭证或代码来识别操作员，然后相应地确定654相应的响应曲线(或一组可能的响应曲线)。
在一些实施例中，过程650可允许操作员定制响应曲线，包括如下面所讨论的。相应地，过程650有时可包括存储656用于特定用户(或操作模式)的特定响应曲线。在一些情况下，响应曲线可存储在计算设备的存储器中，以便在以后容易地检索。在一些情况下，也如下面所讨论的，操作员可修改(例如，定制)特定的响应曲线，并且可相应地存储656修改后的响应曲线(例如，与多个其他修改的响应曲线一起，或者通常与多个控制模式一起)。
一旦确定654了响应曲线，过程650可包括：计算设备接收658来自动力机器的操作员输入设备的操作员输入。如上面大致所讨论的，操作员输入设备可以是操纵杆、可致动按钮、开关或其他部件。此外，在一些情况下，可相对于多个输入设备来实施所确定654的响应曲线，或者可针对多个输入设备来确定654多条响应曲线。
继续，计算设备然后可根据所确定654的响应曲线和接收658到的操作员输入生成660输出命令。例如，计算设备可将操作员输入输入到表征响应曲线的函数(或关系)中以生成660相应的输出命令，或者可将接收658到的操作员输入的值与对应于所确定654的响应曲线的查找表进行比较(并根据需要相应地插值)。在一些情况下，单个操作员输入可产生用于单个致动器的单个生成660的输出命令，或者可产生用于不同致动器的多个生成660的输出指令。
最后，过程650可包括：基于所生成660的输出命令来控制662所述一个或更多个相关致动器。在一些情况下，这可包括：计算设备直接命令一个或更多个致动器的运动，经由对介入部件的控制间接命令所述一个或更多个致动器的运动，或者以其他方式采用已知的方法来以电子方式控制一个或更多个致动器(包括伸出(或缩回)所述一个或者更多个致动器)。例如，当致动器是旋转致动器(例如，包括马达)时，计算设备可提供电流信号以使旋转致动器在特定旋转方向上旋转。在一些情况下，计算设备可根据输出命令(例如，与可致动阀的位置相对应的输出命令)来调整可致动阀的位置，从而调整通过相应致动器的液压流，以移动致动器。
在不同的实施例中，同样如上面所指出的，可调整用于特定操作、致动器或操作员的响应曲线，以便提供动力机器的改进的性能。在这方面，例如，图11示出了用于基于操作员输入设备(例如操纵杆502)处的操作员命令来控制致动器的响应曲线的四个曲线图700、702、704、706。曲线图700、702、704、706中的每一个以归一化值示出了一组示例性命令输出(y轴)与操作员输入(x轴)的关系。在一个示例中，命令输出可对应于用于提升臂(例如，挖掘机的起重臂、臂或其它缸)的一个或更多个致动器或者一个或更多个牵引元件(例如，用于驱动挖掘机的左履带或右履带的致动器)的控制。然而，本文所示和所讨论的原理可相对于任何种类的致动器、命令操作和动力机器来实施。
通常，所示的输出和输入对应于电子信号，例如，曲线图上的输出/输入的值对应于相关信号的电流或电压的幅度(或相对幅度)。然而，本领域技术人员将认识到，用于操作员输入和命令输出的信号可以各种方式发送和接收。
曲线图700使出了三条不同的响应曲线708、710、712，每条响应曲线共享共同的最小点714和共同的最大点716。最小点714对应于针对没有操作员输入的命令输出(例如，操作员输入值为“0”)，在这种情况下也没有命令输出(如，命令输出值为“0”)。最大点716对应于针对最大操作员输入值的命令输出，在这种情况下，最大操作员输入值是针对操作员输入设备和输出命令的最大值(如从两根轴线延伸的点划线所示)。然而，最小点714和最大点716之间的路径在所示的响应曲线708、710、712之间变化。因此，根据使用响应曲线708、710、712中的哪一条(例如，根据特定的操作员，或正在实施的特定控制模式)，相同进展的操作员输入可产生不同进展的致动器响应。
具体地，曲线708是线性的，并且因此命令输出与每个操作员输入值成比例。因此，操作员输入设备的每一个特定的移动量(或其他致动)都可使每个被命令的致动器移动成比例的量(例如，由于命令输出值是成比例的，并且致动器通过将命令输出值应用于致动器而移动)。然而，响应曲线710、712不是线性的，而是指数曲线，其中曲线712位于曲线710下方并且具有比曲线710更大的曲率矢量。换言之，操作员输入值越大(例如，操纵杆移动得越远离中立位置)，每条曲线710、712的斜率增加到越大的值。因此，对于每条曲线710、712，操作员输入值的给定变化并不转化为成比例变化的命令输出值，而是随着命令输出值的增加或减少而变化(例如，取决于操纵杆的当前方位)。换言之，随着操作员输入值的增加(例如，操纵杆从中立位置移开)，操作员指令值的额外单位增加导致命令输出值的相应增加越来越大。
相应地，对于基于响应曲线710、712的操作，与响应曲线708相比，操作员输入设备朝着最大行程范围移动得越远，相关的操作员输入设备可有效地变得越敏感。因此，例如，操作员能够最初将操纵杆移动相当大的距离，而致动器响应仅略有增加，这可帮助操作员例如轻松地进入特定的命令运动或以相对较小的输入运动执行精细控制。然而，操作员仍然能够在最大操作员输入下获得最大致动器响应，以使得某些动力机器操作的整体运动范围或速度可能不受约束，并且命令运动对于输入致动器的整个运动范围仍然是可能的。此外，尽管曲线图700中所示的曲线在一些情况下可能是最优的，但是在一些情况中可使用共享点714、716的其他响应曲线，包括具有反向曲率(即，致动器响应的更陡的初始增加和到最大值的不太陡的接近)或更复杂形状(例如，如相对于曲线图706所讨论的)的响应曲线。
在一些情况下，线性曲线708可用作默认模式响应曲线，以限定操作员输入和致动器的命令运动之间的默认对应关系。然而，在其他示例中，其他默认曲线也是可行的，包括可由操作员定制或基于其他输入的默认曲线。相应地，用于提供特定操作模式的默认曲线的修改(例如，如上所述和如下所述)可与图11的示例中明确呈现的特定修改不同(例如，可在任何被包括的非线性的缩放、偏移、曲率和轮廓细节等方面不同)。
如图11所示，曲线图702还具有响应曲线718、720、722，它们共享共同的最小点724和共同的最大点726。类似于曲线图700，曲线718是线性的，而曲线720、722是指数曲线，其中曲线722位于曲线720下方。最小点724位于原点处，类似于曲线图700的最小点714，以使得零操作员输入值对应于零命令输出。然而，最大点726对应于在小于最大可允许操作员输入值的操作员输入值处的最大可允许命令输出(如点划线所示)。因此，当动力机器功能的控制根据响应曲线718、720、722中的一个进行时，操作员输入设备不必移动到最大方位(或以其他方式最大限度地致动)以引起最大致动器响应。这可能是有用的，例如，以便允许操作员利用在操作员输入设备处相对小的输入(例如，操纵杆的相对较小的移动)来运用致动器响应的整个范围。
作为另一示例，曲线图704包括响应曲线728、730、732、734。每条曲线728、734是线性的，而每条曲线730、732是指数(或抛物线等)曲线。曲线728、730、732中的每一个共享共同的最小点736和共同的最大点738。最小点736类似于前面的曲线图700、702。然而，对应于最大可允许操作员输入值的最大点738也对应于小于最大可允许命令输出值的命令输出值。例如，在一些情况下，命令输出值可以是最大允许命令输出值的大约50％(即，50％±5％)。这样，当控制系统根据响应曲线728、730、732中的一个进行操作时，操作员输入设备可以更高的灵敏度有效地进行操作，对应于对于操作员输入的给定增加，致动器命令的通常较小的增加。因此，尽管最大操作员输入可能导致小于最大命令输出，但是操作员可能能够实施相对精细控制的运动。
在一些情况下，控制系统可被配置为选择性地应用有效最大命令输出的减少，这可对应于选择致动器的最大速度(或其他度量)的减少。例如，响应曲线728、730、732有时可基于操作员输入来实施，该操作员输入命令将有效最大命令输出(见点738)减小到低于最大可允许命令输出(参见水平点划线)。在一些情况下，例如，操作员可提供指定最大行进速度应该降低(例如，降低选定的百分比)的输入。结果，响应曲线可被自动地修改(例如，从曲线708到曲线728)，以使得用于牵引致动器的最大操作员输入命令对应于相对于最大可允许致动器响应的相应减小的致动器响应(即，相应地较低的有效最大致动器响应)。在一些情况下，有效最大命令输出的命令减少可对应于用于包括多个致动器的一组致动器(包括所有作业组致动器、所有牵引致动器或所有辅助致动器)的命令减少。在一些情况下，有效最大命令输出的命令减少可对应于用于与特定操作或动力机器子系统相关联的一组致动器的命令减少。在一些情况下，有效最大命令输出的命令减少可对应于用于仅单个致动器的命令减少。
在一些情况下，原始或修改的响应曲线可能会出现竖直偏移，以使得增量初始非零操作员输入有效地对应于致动器响应的阶跃增加。作为一个示例，曲线734具有与曲线图700的最大点716相似的最大点742(即，对应于最大操作员输入和最大可允许致动器响应)，但是最小点740已经沿着命令输出轴线向上移动，以使得命令输出值的较低范围有效地不对应于任何操作员输入值。(然而，曲线734的最小点仍然可有效地对应于点736，以使得当没有接收到操作员输入时(例如，操纵杆处于中立位置)，没有生成命令输出值。)因此，在最小点740向上移动的情况下，基本上非零的操作员输入值(即，大于最大值5％的值)将在命令输出值中引起相应的阶梯状脉冲，如响应曲线与命令输出轴线的截距(intercept)有效地限定的。这样，对于在运动阶段的开始部分处不需要精细运动的任务，可完成命令致动器运动的快速增加。
如曲线图704所示，偏移截距的响应曲线(例如，曲线734)有时会导致比其他响应曲线更有效的最大致动器响应。然而，其他结果也是可行的。例如，如曲线图700所示，曲线712对曲线712’的截距调整修改(例如，基于操作员输入)可提供致动器响应的阶跃增加和对应于最大可允许致动器响应的最大值。例如，曲线712’可提供与曲线图704的曲线732类似的更平坦且因此更精细控制的响应，同时还支持更高的致动器速度，高达并包括最大可允许速度。然而，其他截距调整曲线可提供其他特性响应。
同样如上面大致指出的，一些响应曲线可能表现出复杂的曲率，包括可能包括一个或更多个拐点。仍然参考图11，例如，曲线图706包括具有至少一个拐点746的响应曲线744。如图所示，拐点746可允许致动器响应的特定变化，这取决于当前操作员输入值(例如，操纵杆的当前方位)。例如，在拐点746以下，为操作员输入的给定变化(例如，操纵杆的给定移动量)提供了致动器响应的更大变化，这可允许以相对小的移动进行相对精细的控制。相反，在拐点746之上，对于操作员输入的给定变化(例如，操纵杆的给定移动量)，提供了致动器响应的较小变化，这可允许朝向最大可允许致动器响应的更快增加。这样，例如，任务的结束部分可更快地完成，其中任务的开始部分允许更精细的移动(反之亦然，在响应曲线744的倒置版本的情况下)。
在一些情况下，响应曲线的一部分或全部可表示为次数大于或等于三的多项式。例如，如图11所示，响应曲线744是具有拐点746的三阶多项式，拐点746大致位于最大可允许操作员输入值和最小可允许操作员输入值之间的中间位置。在一些情况下，同样如上面所指出的，响应曲线的一部分或全部可表示为线性函数或指数函数。在一些情况下，单个连续函数可能不一定描述整条响应曲线，并且一些响应曲线可简单地作为在查找表中的离散数值存储(并参考)，其间可能需要插值。
尽管曲线图700、702、704、706的每条响应曲线通常被分组并在上面相对于单个特性(例如，截距偏移、偏移的最大值、曲线形状)进行描述，但在其他配置中，可生成包括这些特性的任意组合的响应曲线。例如，响应曲线可具有小于最大可允许命令输出值的最大点、小于最大可允许操作员输入值的最大值、与命令输出轴线的大于零的截距、任意数量的拐点(例如，零)等。
在一些实施例中，可为多个操作员输入设备(例如，每个操纵杆和每个踏板)中的每一个提供(例如，生成)相应的响应曲线。在一些实施例中，可为多个操作员输入设备提供单条响应曲线(例如，可对应于用于命令特定牵引或作业组功能的所有输入设备)。在一些实施例中，可为操作员输入设备的不同功能提供不同的响应曲线。因此，例如，操纵杆的空间功能图的每个区域可具有其自己的响应曲线，每个操纵杆可具有其自身的响应曲线、操纵杆的每个可致动按钮可具有其本身的响应曲线以及单个输入设备(例如操纵杆)可在不同的响应曲线下操作以实现不同的相应功能等。
作为一个更具体的示例，对于具有对应于不同功能的空间功能图的多个区域的操纵杆，有时可为每个区域或功能设置单独的响应曲线。这样，例如，用于操纵杆沿第一轴线移动(例如，如图5所示，控制回转)的响应曲线可不同于用于操纵杆沿着第二轴线移动(如图5所示，控制臂(或起重臂)移动)的响应曲线。类似地，在一些情况下，有时可相对于控制功能图的全部或部分应用对响应曲线的修改。例如，对响应曲线的修改以减少有效的最大命令输出可应用于空间功能图的某些区域(例如，图6中的区域560、564，用于向前和向后行进)，但不应用于空间功能图的其他区域(例如，图6中的区域562、566，用于转弯命令)。
在一些实施例中，特定的响应曲线或一组响应曲线可被识别为对应于特定的控制模式或操作模式。例如，提供相对精确和平滑控制的响应曲线(例如，如在图704中所示)可与平整模式相关联，而提供更快但可能不太精确的响应的响应曲线(例如，如在图702中所示)可与挖掘模式相关联。在一些情况下，在精度和速度之间相对更平衡的响应曲线(例如，如曲线图700中所示)可与挖沟模式相关联。此外，其他响应曲线(例如，如曲线图706中所示)可根据需要与驾驶模式或其他模式相关联。
在一些情况下，特定的操作模式响应曲线可提供操作员输入信号到致动器命令信号的特定类型的映射，包括可针对特定类型的动力机器操作进行有效调整的映射。例如，相对于默认响应曲线(例如，线性曲线或没有偏移的曲线)，挖沟模式响应曲线可表现出增加的最大作业组速度或减少的作业组响应。换言之，在挖沟模式下，可允许一个或更多个作业组致动器(例如，起重臂或臂致动器等)的最大速度更大，或者操作员可要求较小量级的输入(例如，操纵杆或开关从中立位置的较小位移)来命令任何特定的致动器速度(例如，以使得需要较小幅度的最大操作员输入来命令最大致动器速度)。在这方面，再次参考图11并将曲线708视为示例性默认模式响应曲线，曲线718、720、722可提供挖沟模式响应曲线的示例，其中作业组响应减小但最大作业组速度没有增加，以及曲线718’可提供具有减小的作业组响应和增加的最大作业组速度(即，达到最大速度726’)的挖沟模式响应曲线的示例。
在一些示例中，挖沟模式通常可对应于挖掘模式(例如，可以是挖掘模式的一种类型或唯一类型)。在一些示例中，可提供不同于特定挖沟模式响应曲线的特定挖掘模式响应曲线。在一些示例中，与默认模式和挖沟模式相比，挖掘模式可提供进一步增加的最大作业组速度或进一步减小的作业组响应。例如，继续上面的示例，与曲线718、720、722、718’表示的挖沟模式相比，曲线718”可提供具有进一步增加的最大速度(即，达到最大速度726’)和进一步减小响应的挖掘模式。
作为另一示例，相对于默认响应曲线(例如，线性曲线或无偏移的曲线)，平整模式响应曲线可表现出降低的最大作业组速度和增大的作业组响应。换言之，在平整模式下，针对一个或更多个作业组致动器(例如倾斜或提升致动器等)可允许较小的最大速度，或者操作员可能需要较大量级的输入(例如，操纵杆或开关从中立位置的较大位移)来命令任何特定的致动器速度(例如，以使得需要较大幅度的最大操作员输入来命令最大致动器速度)。在这方面，将曲线708视为示例性默认模式响应曲线，曲线728可提供具有减小的最大速度但不减小的作业组响应的平整模式响应曲线的示例，并且曲线730、732可提供平整模式响应曲线的示例，该平整模式响应曲线具有至少在原点附近减小的作业组响应和减小的最大速度(即，达到最大速度点738)。
因此，控制系统不仅可基于操作员输入设备的大量不同控制功能映射进行操作(例如，如关于图5至图8所讨论的)，还可基于大量不同的响应曲线进行操作，这可适当地支持特定的操作员、动力机器配置、牵引操作、作业组操作或其他要求。在一些情况下，同样如上面大致所讨论的，控制功能映射、响应曲线或两者的特别优化组合可分配给不同的控制模式，这可有效地支持各种不同的操作模式(例如，用于包括挖掘、平整、驾驶、割草等的特定任务)。
此外，在这方面，图12示出了用于操作挖掘机(或其他动力机器)的过程750的流程图，其可使用各种已知配置的一个或更多个操作员输入设备和一个或更多个计算设备(例如，图4至图7的控制设备408、506中的任一个)来实施。在一些实施例中，过程750可包括：计算设备确定752用于挖掘机或其他动力机器的一个或更多个操作员输入设备(例如操纵杆)的操作的控制模式。在一些情况下，这可包括：计算设备从可致动按钮(例如，图5的按钮534、536)接收操作员输入。在其他情况下，这可包括：计算设备从另一操作员输入设备(例如，挖掘机的触摸屏显示器、智能手机等)接收操作员输入。在一些情况下，确定752控制模式可包括接收响应曲线的修改或选择，或者可包括基于其他因素(例如，操作概况、动力机器的操作模式等)自动确定响应曲线。在一些情况下，确定752控制模式可包括将操作员输入的特定映射应用于相应的操作(例如，如关于图5至图8所讨论的)。
继续，过程750可包括：计算设备根据确定752的控制模式启动754操作(例如，一个或更多个操作员输入设备的操作)。在一些情况下，根据控制模式启动754操作可包括：计算设备(例如，从本地存储器)检索用于(一个或更多个)相关操作员输入设备的一个或更多个对应的控制功能映射，包括根据控制模式将特定功能映射到输入区域、映射到致动按钮等。在一些情况下，根据控制模式启动754操作可包括识别用于特定输入设备或致动器的响应曲线(例如，用于每个功能、用于每个致动器、用于功能或致动器的组等)。
为了允许操作员控制致动器，过程750还可包括：计算设备接收756与致动器的命令运动相对应的操作员输入。例如，计算设备可接收操纵杆命令的指示，以移动提升臂、在地形上行进、执行自动化或半自动化任务等。然后，过程750可包括：计算设备基于接收756到的操作员输入和所确定752的控制模式来命令760致动器的运动。例如，如上所述，特定的响应曲线和控制功能映射可能导致控制系统在第一控制模式下响应于特定的操作员输入而实施特定的电子致动器命令，以及在第二控制模式下响应于相同(或不同)的操作员输入实施不同的致动器命令。
在一些情况下，同样如上面所讨论的，可对响应曲线或控制模式的其他方面进行各种修改，包括提供改进的操作员效率或舒适度，或更好地满足特定作业(或行进)操作的需要。相应地，过程750可还包括：接收762操作员(或其他)对控制模式的修改。在一些情况下，同样如上面所讨论的，接收762到的修改可包括对响应曲线的调整(参见，例如图11)、对一个或更多个操作员输入设备的控制功能映射的改变、或者这些或其他改变的组合。在一些情况下，同样如上面指出的，接收762到的修改可包括作业组部件或功能的允许速度的百分比降低，或者允许行进速度的百分比减小。在一些情况下，可基于操作员对滑块、拨动开关、旋钮或其他输入接口的操作来接收762修改，包括由此修改特定的响应曲线。在一些情况下，可基于操作员从一个或更多个预定选项中的选择来接收762修改。
在接收762对控制模式的适当修改之后，过程750因此可包括：进一步接收756操作员输入，然后基于接收756到的输入和接收762到的对该控制模式的修改来命令760致动器运动。在一些情况下，尽管在图12中没有明确示出，但是在接收762控制模式修改之后，某些系统或过程有时可能需要被启动754(例如，如上文关于控制功能映射和响应曲线所描述的)，或者重新启动754。
图13示出了用于挖掘机(或其他动力机器)的控制系统800的各方面的示意图，该控制系统800包括可作为控制系统160(见图1)的特定示例来实施的电子控制部件，控制系统400(见图4)或其一部分，以及可作为液压系统403(见图4)的一部分或作为其他液压系统的一部分来实施的液压部件。控制系统800可包括致动器802、阀组件804、泵806、储存器808、压力传感器810和控制设备811。
致动器802可以以不同的方式实施，包括作为前述致动器中的任何一个或更多个(例如，图4的致动器422、424、426中的一个或更多个)。例如，致动器802可以是起重臂致动器、提升致动器、机具载架致动器等。致动器802可包括缸812和活塞814，该活塞可通过液压流体在缸812的基座端816和杆端818处移入或移出缸812而在缸812内移动。
阀组件804可与致动器802、泵806和储存器808液压连通，并且可呈现出用于相对于致动器(例如，如图13所示的线性致动器)选择性控制液压流的任何各种已知配置。因此，例如，阀组件804可包括一个或更多个阀，其可由控制设备811电(或以其他方式)致动，以调整液压流体进入或离开致动器802的基座端816和杆端818的路径。例如，根据阀组件804的一个或更多个阀的当前位置，来自泵806的加压流可被阀组件806引导到缸812的基座端816中并且从缸812的杆端818出来，以使活塞814伸出，或者进入缸812的杆端818并离开缸812的基座端816，以使活塞814缩回。此外，阀组件804的控制有时可对致动器(例如致动器802)和储存器808之间的流施加选定的压降，包括通过比例控制阀的电子致动或其他已知方法。因此，在一些情况下，控制设备811可主动地改变阀组件804的一个或更多个阀的阀位置，以引导液压流进入或离开缸812的任一端816、818，从而保持缸812的选定液压压力(或随时间的压力分布)。
在一些实施例中，控制设备811可调整阀组件804的一个或更多个阀，以可控制地将流体引导(例如，排放)回储存器808。例如，当阀组件804的一个或更多个阀被控制设备811相应地定位(例如，开启特定量)时，位于缸812内的基座端816处的液压流体可沿着流动路径流动穿过阀组件804，并返回到储存器808(例如，经由流动路径820)。这样，当活塞814被命令缩回时，活塞814根据活塞814上的加载力和缸812内的液压流体在基座端816处的液压压力而缩回。类似地，当阀组件804的一个或更多个阀被控制设备811相应地定位(例如，开启特定量)时，位于缸812内的杆端818处的液压流体可沿着流动路径流动穿过阀组件804，并返回到储存器808(例如，沿着流动路径820)。这样，当活塞814被命令伸出时，活塞814根据活塞814上的加载力和缸812内的液压流体在杆端818处的液压压力而伸出。
在一些实施例中，可控制地将液压流体从致动器802的基座端816引导至储存器808的能力可能是特别有利的。这是通过提供从缸的基座端到低压储存器(以及杆端)的流动路径来完成的。例如，并且如下面更详细地描述的，当致动器802是提升臂的起重臂致动器时，活塞814从作业组(例如，包括附接到提升臂的铲斗)的重量的缩回加载可驱动提升臂的降低，而不必需要通过控制系统800对缸812的杆端818的主动加压。换言之，提升臂的重量可迫使液压流体在基座端816处离开缸812并进入储存器808。通常，主要基于提升臂上的外力来移动提升臂的操作(即，使得向上或向下的外力分别使提升臂的向上或向下移动)可被称为浮动操作。
在一些情况下，在阀组件804的控制下，从缸812的基座端816处流出的液压流体的流量可决定液压流体在缸812的基座端816处的液压压力。这样，例如，可通过控制阀组件804来主动控制提升臂的降低速度，以在缸812的基座端816和储存器808之间施加特定的压降，从而主动控制在基座端816处的压力。
在一些实施例中，可主动监测缸812内的压力，以通知控制阀组件804进行浮动(或其他)操作。在一些实施例中，压力传感器810可与缸812的基座端816流体连通，以感测缸812内的液压流体在基座端8160处的液压压力。例如，如图13中所示，压力传感器810与端口流体连通，该端口从阀组件804和基座端816接收液压流体(或将液压流体排放到阀组件804和基座端816中)。此外，压力传感器810可与控制设备811通信，以使得控制设备811可接收与来自压力传感器810的压力测量结果相对应的信号。通常，压力传感器810可具有任何各种已知的配置，包括被配置为电容式压力传感器、压电式压力传感器等的压力传感器810。
虽然参考控制系统800仅描述了单个致动器802，但应理解的是，控制系统800可包括与致动器802构造相似的其他致动器。在一些情况下，控制系统800可包括多个致动器，每个致动器被配置为挖掘机(或其他动力机器)的不同致动器，并且每个致动器由阀组件804控制(例如，以与致动器802类似的方式)。
图14示出了用于执行挖掘机(或其他动力机器)的作业组的浮动操作的过程850的流程图，其可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备408、811中的任一个)来实施。尽管过程850的某些操作在下文中相对于到起重臂致动器的液压流和从起重臂致动器流出的液压流的控制进行了讨论，但是类似的操作也可相对于其他致动器应用。
在框852处，过程850可包括：计算设备使机具(例如铲斗)定向在所需的位置(例如，通过伸出或缩回机具载架致动器)。在一些情况下，框852可包括接收来自操作员的输入以命令机具的特定位置。在一些情况下，框852可包括使铲斗定向，以使得铲斗的齿相对于地面以竖直分量定向(例如，使得齿在接触时可向下挖掘到地面中)。换言之，铲斗可被定向为使得齿基本上不平行于地面。然而，在其他情况下，其他方位也可能是合适的。
在框854处，过程850可包括：计算设备接收指示对作业组执行浮动操作(例如，使起重臂致动器浮动)的操作员输入(例如，来自操作员输入设备)。在一些情况下，这可包括接收与操作员致动挖掘机的操纵杆(例如，图5的操纵杆502、504)上的按钮、触发器等相对应的信号或者与触摸屏输入设备的致动相对应的信号。在一些情况下，可不需要框854，包括例如当相关的浮动操作是较大的自动(例如，自动的)阶段的一部分时。换言之，在一些情况下，操作员可能不需要直接致动按钮(或其他操作员输入设备)来实施浮动功能。
在框856处，过程850可包括：计算设备控制阀组件，以控制液压流体从起重臂(或其他)致动器到储存器的流。例如，计算设备可使阀组件(例如，阀组件804)的一个或更多个可电子致动的阀开启特定量，以将液压流体从起重臂致动器的一端(例如，基座端)引导回到储存器。作为更具体的示例，计算设备可命令可致动阀开启特定的量，以沿着流动路径将液压流体从起重臂致动器的基座引导并且引导到储存器。此外，如上面大致所讨论的，有时可同时控制阀组件(例如，阀组件804)，从而不向起重臂致动器的另一端(例如，杆端)提供加压流，从而为致动器的运动提供动力。这样，例如，作业组(例如，包括铲斗)的重量或其他外力，而不是来自相关泵的加压流，实际上驱动起重臂致动器的运动(例如，缩回)和作业组的相应运动。
在一些情况下，通过控制一个或更多个相关阀的开启(或关闭)量，可将起重臂致动器的基座端相对于相关储存器保持在非零液压压力下。例如，在过程850下的浮动操作期间，可致动阀有时可被开启小于最大量，以对从致动器到储存器的流施加特定的压降，从而帮助在致动器的相关端处保持特定的压力(或压力范围)。这样，例如，作业组可能不会简单地根据其全部重量降低，这可能导致作业组与地面之间相对较强的接触。相反，因为(一个或更多个)可致动阀可能仅部分开启，所以在起重臂致动器的相关(例如，基座)端处的非零液压压力可抵抗起重臂致动器的活塞的缩回，这与作业组的重量或其他外力相反。这样，通过控制在致动器处的液压压力，即使没有主动地为致动器的运动提供动力，也可向致动器施加较小的有效的力(例如，相对较小的净缩回力)，并且提升臂由此可以相对慢的速度移动。例如，提升臂朝向地面的浮动运动可由来自作业组重量的缩回加载和由在起重臂致动器的基座处的液压压力的主动控制提供的阻力加载之间的力差决定。
在一些实施例中，并且同样如上所述，作业组(例如，提升臂)的位置和方位可定期地确定，包括通过使用用于各种提升臂部件的角度传感器定期地确定。部件的位置、方位和重量特性(例如，空载重量)可用于估计可由提升臂的重量施加的相关负载(例如，在起重臂的枢转点(例如，起重臂枢转安装件231B)处的扭矩)，并由此还用于估计由提升臂施加到起重臂致动器的缩回加载力。然后，可使用该估计的负载/力来确定要保持在起重臂致动器的基座端处的适当液压压力，以适当地抵抗提升臂的移动(例如，保持起重臂致动器的活塞上的期望力差，并从而保持作业组的期望下降速度)。或者，液压压力可保持在可完全停止下降动作或者甚至开始使提升臂升高的水平。此外，在一些情况下，其他方法可类似地提供关于相关致动器的加载的相关信息。例如，压力传感器(例如，传感器810)可用于监测在起重臂缸的基座端处的压力，并且控制设备可相应地控制阀组件(例如，阀组件804)以在起重臂缸的基座端处提供目标压力。
因此，确定的作业组(例如，提升臂)的位置和方位，或其他确定的参数，可用于确定在起重臂致动器的基座处的液压压力的适当值，并且框856可包括用于阀组件的相应控制的适当操作(例如用于控制阀组件的致动以提供从起重臂致动器到储存器的受限流动路径)。在一些情况下，这种控制可基于作业组的最大到达方位或其他预定方位，包括用于操作或自动操作(例如挖掘阶段)的启动的预定方位。在一些情况下，这种控制可基于感测到的或以其他方式确定的作业组的当前方位。例如，计算设备可基于角度、压力或其他传感器数据，或者基于与开始方位和随后的运动命令相关的航位推算，周期性地(例如，有规律地)确定作业组的当前方位，然后可周期性地(例如，有规律地)相应地调整在起重臂致动器处的液压压力(例如，以在提升臂的浮动操作期间保持均匀的下降速度)。
在一些实施例中，对于挖掘机或其他动力机器的不同任务，计算设备可有区别地调整在起重臂致动器的基座处的液压压力(例如，通过接收操作员输入)。例如，起重臂致动器的相对较低的基座液压压力可对应于机具的较大的向下速度，这对于需要更高冲击力的任务(例如，使地形变平或将桩或其他物体打入地面中的夯实阶段)、用于与密度较大的泥土或障碍物(例如，要分离的树桩或树根)有关的挖掘阶段等是有用的，。作为另一示例，起重臂致动器的相对较高的基座液压压力可对应于机具的较低的向下速度，这对于需要较低冲击力的任务是有用的，包括例如密度较小的泥土的挖掘阶段，平底挖掘阶段(例如，如下面进一步讨论的)等。
在框858处，过程850可包括：用机具接触地面或另一参考对象。例如，在一些挖掘或夯实操作中，使用浮动模式(例如，如上所述)允许机具降低到与地面接触，然后执行其他(例如，非浮动)操作可能是有用的。在一些情况下，可在预定的时间段(例如，三秒)内实施浮动操作，在该时间点，可假设作业组已经被适当地定位(例如，已经浮动到接触地面)，并且过程850可继续(例如，过程850可前进到框860并且浮动操作可停止)。在其他情况下，可实施浮动操作，直到传感器输入指示与地面接触或其他相关条件为止。例如，计算设备可识别来自与起重臂致动器(例如，在其基座端处)压力通信的压力传感器的压力峰值或其他压力信号，并且基于该压力信号可确定机具已经接触地面。在这方面，例如，计算设备可确定在起重臂致动器处的压力峰值已经超过阈值压力，或者用于起重臂致动器的压力信号已经适当均匀(例如，在超过特定时间阈值的时间内基本恒定)，可相应地确定机具已经接触地面，然后相对于浮动操作相应地控制阀组件(例如，可在框860处停止浮动操作)。
在一些实施例中，根据过程850的浮动操作可形成较长的挖掘阶段(或其他操作阶段)的一部分，并且因此，只要较长的阶段正在进行，过程850就可连续地或接连地执行。在一些情况下，根据过程850的浮动操作可持续特定的持续时间。例如，在超过持续时间之后，计算设备可停止作业组的浮动操作。在一些情况下，根据过程850的浮动操作可仅在操作员输入设备被致动时继续，或者仅在操作员输入继续起动(例如，没有主动停用)浮动操作时继续。
如上面所指出的，在一些情况下，可根据用于提升臂或其他相关作业组的一个或更多个压力传感器的压力反馈来实施浮动操作。在这方面，例如，图15示出了用于执行挖掘机(或其他动力机器)的作业组的动态浮动操作的过程900的流程图，其可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。通常，过程900可被实施为图14的过程850的一部分(或者，反之亦然)，或者被实施为一个或更多个其他操作过程的一部分，包括本文所讨论的那些操作过程。
在902处，过程900可包括：计算设备使机具定向在所需位置和方位，在一些情况下，这可类似于在过程850的框852处的操作。例如，在框902处，电子控制设备可自动地或基于来自操作员输入的手动控制来操作，以伸出或缩回挖掘机的一个或更多个致动器，从而根据需要定向机具。
在904处，过程900可包括：计算设备接收指示对作业组执行浮动操作的操作员输入。在框904处的操作可大体上类似于在过程850的框854处的操作，并且因此上面的相应讨论也适用于过程900。
在906处，过程900可包括：计算设备控制阀组件，以控制液压流体从起重臂缸流出(和到起重臂缸)的流。例如，在框906处的操作可包括使(例如，阀组件804的)可致动阀开启特定量，以将液压流体从起重臂致动器的基座引导回到储存器，包括类似地关于过程850的框856所描述的。
在908处，过程900可包括：计算设备接收指示在相关致动器处的压力值的信号。例如，可从压力传感器810(见图13)或与相关致动器通信的其他压力传感器接收压力信号，以提供用于起重臂致动器的基座(或其他)端的压力值，该压力值可对应于提升臂的浮动重量对致动器的当前加载。在一些情况下，也可为此目的接收其他传感器数据，包括与各种提升臂部件的角度测量结果相对应的信号，如上所述，这些测量结果可基于相关动力机器部件的已知尺寸和重量以及运动分析的公知原理而与缸压力相关。
在910处，过程900可包括：计算设备确定相关压力值是否满足相关标准，该标准可对应于浮动操作的一个或更多个期望特性(例如，对应于致动器上的期望净回缩力或机具的期望下降速度的标准)。例如，框910可包括确定在起重臂缸的基座端处感测到的压力是否超过压力阈值，例如，维持作业组的期望下降速度所需的液压压力，如上面关于过程850所描述的。
如果在框910处，计算设备确定压力值满足相关标准(例如，在目标阈值附近的可接受范围内)，则计算设备可维持对起重臂致动器的阀组件的当前控制(例如，一些情况下，前进到框912)。然而，如果在框910处，计算设备确定不满足相关标准/on(例如，压力值明显低于压力阈值)，则过程900可返回到框906，并且可相应地修改阀组件的控制(例如，增加基座端压力，从而减缓提升臂的向下运动)。例如，如果压力值低于根据相关控制标准所期望的压力值，则计算设备可控制阀组件以进一步限制来自起重臂致动器的流，从而增加在起重臂致动器的基座处的液压压力。作为另一示例，如果压力值高于根据相关控制标准所期望的压力值，则计算设备可控制阀组件以减少对来自起重臂致动器的流的限制，从而降低在起重臂致动器的基座处的液压压力。
在一些实施例中，如关于过程850类似地讨论的，过程900的框912可包括：计算设备确定机具是否已经接触地面(例如，如参考过程850的框858所述的)。在一些情况下，如果计算设备在框912处确定机具已经接触地面，则过程900可前进到框914，在框914处，计算设备可停止作业组的(动态)浮动操作。然而，如果在框912处，计算设备确定机具没有接触地面，则过程900可适当地进行浮动操作(例如，返回到框908，如图所示)。
在一些实施例中，框912可省略，或者不一定指示过程900中止浮动操作(例如，在框914处)，包括例如如果动态浮动操作即使在接触地面后仍保持有效。如下面进一步讨论的，例如，在一些挖掘操作期间，在地面接触之后可有效地保持浮动操作，包括平底挖掘阶段(或旨在遵循特定角度的挖掘阶段)。在这些情况下，例如，计算设备可被配置为仅在与浮动操作相关联的相关任务完成之后(例如，仅在挖掘阶段完成之后)停止作业组的浮动操作。在一些情况下，当接收到升高机具的命令时(例如，基于在操作员输入设备处的输入)，计算设备可被配置为停止浮动操作。
图16示出了用于执行挖掘机(或其他动力机器)的夯实阶段的过程950的流程图，其可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。在952处，过程950可包括：计算设备接收指示启动夯实阶段的操作员输入，该夯实阶段可大体上类似于上述框854、904。例如，在铲斗已经被适当地定位(例如，与地面或桩接触)之后，操作员可致动操作员输入设备(例如，在操纵杆上的可致动按钮)以启动夯实阶段。在一些情况下，如果例如夯实阶段的启动是自动化的，则可省略该框952。
在一些实施例中，过程950可包括：计算设备接收指示夯实阶段从哪里开始的位置。例如，操作员输入或自动过程可指示用于开始夯实操作的机具的特定位置。在一些情况下，如下所述，开始夯实(或其他)阶段的位置可对应于虚拟参考位置。
在954处，过程950可包括：计算设备向上升高机具。例如，框954可包括：计算设备使挖掘机的一个或更多个致动器伸出或缩回，以将铲斗向上升高和移动预定(或其他)距离。作为更具体的示例，框954可包括：计算设备控制阀组件，以将液压流体驱动到起重臂致动器，以使起重臂致动器伸出特定量，从而将铲斗升高到待夯实的地面(或物体)上方，或者计算设备实施浮动操作以允许铲斗降低特定量。替代地，当操作员指示(在框952处)应该启动程序时，该过程可简单地确定机具的高度是开始高度，并且不执行在框954处的操作。
在956处，过程950可包括：计算设备使机具与目标方位对准。例如，一些操作可能需要提供铲斗的切削边缘相对于水平的特定角度方位。在一些情况下，目标方位可对应于基本上平行于地面延伸的铲斗的齿。这样，例如，当提升臂降低时，铲斗的平坦(或其他)表面可在铲斗的其他部分接触地面之前接触地面。
在958处，过程950可包括：计算设备实施起重臂致动器的浮动操作以降低相关机具(例如铲斗)，其可类似于上述过程850、900。例如，同样如上面所讨论的，计算设备可控制阀组件，以控制液压流体从起重臂致动器的基座流出并流到储存器的流。在一些情况下，同样如上面大致指出的，可控制浮动操作以提供浮动移动的特定速度(或其他特性)，并且可根据特定操作的需要来实施不同的速度(或其它特性)。
在一些情况下，在框958处的操作可包括控制阀组件，以使得在起重臂缸的基座端处的液压压力与非夯实操作不同。例如，在过程950下用于夯实操作的在起重臂缸的基座端处的目标液压压力可低于平底挖掘操作的目标液压压力(例如，如下文进一步描述的)。因此，在一些情况下，机具与地面(或物体)之间的浮动接触可以以比其他操作更高的用于夯实操作的速度来实施。这样，例如，由于在起重臂致动器的活塞上的较大的力差，可提供较大的冲击力来夯实相关区或物体。在一些实施例中，目标夯实速度(或力)可自动调整，或者可主要基于操作员输入，以为不同的操作提供适当的夯实力(例如，以通过较重的浮动操作，为较硬的泥土提供更强的夯实力，或者将桩打入地面中)。
在一些实施例中，在过程950下浮动起重臂致动器以降低机具可包括挖掘机的其他致动器很少或根本不移动。例如，在过程950下提升臂的升高和降低过程中，臂致动器和机具载架致动器可基本上是静止的。在一些情况下，在起重臂致动器的浮动期间，起重臂致动器可以是用于基本上缩回(或伸出)提升臂的唯一致动器。然而，在一些情况下，可根据需要可控地移动其他致动器，以维持或调整机具或其他部件的目标对准或浮动路径。例如，在一些情况下，臂或机具致动器可被起动，以保持机具的期望角度方位或路径(例如，竖直路径)。
在960处，过程950可包括：计算设备确定机具是否已接触地面(或相关物体)，这可类似于框858、912。在一些情况下，如果计算设备在框960处确定机具已接触地面(这可通过多种感测策略中的任何一种来感测，包括感测起重臂位置传感器是否指示没有进一步的移动，或者压力传感器是否指示冲击或指示与地面接触的负载)，则过程950可前进到框962。然而，如果在框960处，计算设备确定机具没有接触地面，则过程950可返回到框958以继续使起重臂致动器浮动，从而降低铲斗。
在962处，过程950可包括：计算设备确定夯实阶段是否已经完成。例如，如果每个期望的空间区域已经根据预定的夯实阶段被适当地夯实，则计算设备可确定夯实阶段已经完成，并且过程950可前进到框964，在框964中可停止夯实操作。然而，如果在框962处，过程950确定夯实阶段尚未完成(例如，存在尚待夯实的空间位置)，则过程950可返回到框954，以根据夯实阶段将铲斗升高(并移动)到下一位置(例如，尚待夯实的另一位置)。在一些情况下，返回到框954可包括自动地将提升臂升高到特定的方位，这可由来自操作员的手动输入指定或者基于特定的夯实阶段自动地确定。在一些情况下，同样如上面大致讨论的，浮动操作可在框954处被暂时停止以便再次升高机具，然后可在过程950继续时在框958处被再次实施。
在一些实施例中，可为动力机器的操作指定一个或更多个虚拟边界，然后可基于与所述一个或更多个虚拟边界相关联的参数来控制提升臂或动力机器的其他部件的移动。例如，可指定一个或更多个虚拟边界，超过该虚拟边界可能不允许(或可能以其他方式限制)机具的操作，并且可相应地调制一个或更多个提升臂致动器的控制，包括如上所述的相对于不同的控制模式以及如在下面的示例中进一步讨论的。因此，在一些情况下，可基于一个或更多个虚拟边界自动控制提升臂的移动，以使得可适当地避开相关的障碍物，可重复地执行相关操作(例如，回转和倾卸)，或者可以以其他方式自动控制机具以改进整体功能。
在这方面，例如，图17示出了根据预定的虚拟边界布局970操作的挖掘机200的示意图。在一些实施例中，虚拟边界布局970可以是预设布局，例如可对应于预定的操作阶段(例如，挖掘阶段、夯实阶段等)，或者对应于特定的操作模式(例如，驾驶模式、挖掘模式、混合模式)等。在一些实施例中，操作员可手动指示虚拟边界布局970的一个或更多个边界。例如，操作员可将机具(例如铲斗)定位并定向到期望的位置，并且可在机具处于期望的位置和方位时致动操作员输入设备(例如，在显示器上、操纵杆的可致动按钮等)。计算设备然后可接收指示机具的期望位置和方向的操作员输入，并且可生成与机具的位置相对应的虚拟边界(或边界参数)。在一些情况下，操作员输入可对应于边界平面(或其他虚拟边界表面)的边缘的特定顶点。在一些情况下，操作员输入可对应于边界布局的特定限制(例如，挖掘机右侧或左侧的横向限制，或用于机具操作的前向限制)。在一些情况下，可基于其他输入(例如，来自雷达系统(未示出))来检测外部物体或特征(例如，倾卸堆)，并且可相应地确定虚拟边界布局(例如，将物体包围在虚拟边界立方体中)。
通常，上面指出的过程可继续进行，直到为所期望的虚拟边界布局指定了每个相关边界为止。在一些实施例中，计算设备可提示操作员输入虚拟边界布局的一个或更多个虚拟边界(例如，通过在显示器上呈现指示)。例如，计算设备可使显示器呈现指示提示用户创建侧部虚拟边界的图形，以使得侧部虚拟边界的生成实际上对应于侧部虚拟边界(例如，而不是不同的虚拟边界)。在一些实施例中，虚拟边界条件还可包括非边界虚拟位置，包括用于倾卸或挖掘操作的机具的目标位置。类似地，在一些实施例中，虚拟边界条件可包括不同类型的虚拟边界，包括限制移动的边界(例如，提升臂操作空间的横向限制)和限定自动操作的边界(例如，用于自动挖掘操作的虚拟横向、向前、向后和深度边界，或用于自动夯实、割草或其他操作的虚拟地面区域)。
如上面大致指出的，可指定多种虚拟边界布局，包括具有连续虚拟边界表面、离散和分离的虚拟边界表面的虚拟边界布局、对应于不同操作限制的虚拟边界表面等。如图17所示，虚拟边界布局970可包括前边界972、后边界974、侧边界976、978、上边界980(或者换言之，顶部边界)和下边界982(或者换言之，底部边界)。虽然每个边界972、974、976、978、980、982已经被示出为平面的并且与相邻边界虚拟接触，但是边界可具有其他形状(例如，弯曲的)，并且一些边界可不与其他虚拟边界虚拟接触。此外，尽管下边界982被示出为与用于挖掘机200的局部地形的顶表面对准，但是下边界982有时可在地面的上方或下方(例如，以指定最大局部或整体挖掘深度)。
通常，虚拟边界布局970可参考固定的虚拟点，该点可以是例如角度传感器243(例如，该角度传感器连接到底盘)的位置或挖掘机200上的其他已知点。边界布局的一个或更多个虚拟边界通常也可限定一个或更多个虚拟区域，例如可对应于某些允许(或禁止)的动力机器操作或操作参数(例如，最大速度)。
在一些情况下，虚拟边界972、974、976、978、980、982中的每一个都可在给定边界的每个对应的侧限定一虚拟区域，其中每个虚拟区域具有与其相关联的一个或更多个操作参数。例如，在相关边界的一侧(例如，更靠近挖掘机200)，可很大程度上允许机具的移动(例如，根据操作员命令)。然而，在边界的相反侧(例如，远离挖掘机200)，可防止机具移动，或者可允许机具以不同于其他边界区域的方式移动。例如，在一些情况下，可在一些虚拟区域中提供机具的较慢移动，包括通过对操作员响应曲线(例如，参见图11)的调整来实施的。例如，当机具定位在虚拟边界的较远侧时，特定响应曲线有时可提供比机具定位在该虚拟边界的更近侧时更低的斜率。
作为一个更具体的示例，虚拟边界982可沿着建筑物或其他结构的侧部延伸，因此可允许机具在虚拟边界976的远离挖掘机200的一侧内运动，而当命令将导致机具的一部分越过虚拟边界976时，可阻止机具的命令运动。然而，其他实施方式也是可行的，包括下面进一步讨论的。此外，在一些情况下，动力机器的操作可能基于其他部件的位置而受到限制。例如，在一些情况下，虚拟边界布局970可涉及提升臂230的任何部分的位置，包括使得提升臂230没有任何部分被允许越过一个或更多个虚拟边界(例如，虚拟边界976)。
在一些实施例中，虚拟边界布局970可限定沟槽(或洞等)的边界。例如，下边界982可位于挖掘机200所在的地面下方，以限定沟槽的最大深度，而虚拟边界976、978之间的距离可限定沟槽的最大宽度。此外，虚拟边界980、982之间的距离可限定沟槽的最大长度。因此，边界布局970有时可引导提升臂230的自动操作，以允许根据一个或更多个预定参数将沟槽自动切入到地面中。
在一些实施例中，边界布局970可包括多个下边界，这些下边界可彼此分离并位于不同的高度处。例如，最下面的下边界可限定硬止挡(例如，从而防止机具在深度方向上移动经过最下面的下边界)，而在一组特定的下边界之间的虚拟区域可具有其他相关联的操作参数。例如，在这些虚拟区域中的每个虚拟区域中，可自动实施不同的作业组速度、机具的振动频率或操作员响应曲线，包括例如补偿不同的土壤特性(例如，或多或少密实的土壤)。
虽然上面给出了一些选择的示例，但虚拟边界布局可通过各种其他方式实施。例如，虚拟边界布局970可限定沟槽的边界、用于夯实阶段的边界、或用于其他自动挖掘或倾卸操作的边界等。在这方面，例如，底部虚拟边界982可相对于地面定位，以限定沟槽的深度边界、桩或其他物体的竖直夯实限制，用于平滑操作的水平等。作为另一示例，虚拟边界970可具有各种其他形状，包括例如提供虚拟台肩(例如，上虚拟边界980延伸超过虚拟边界972、974、976、978中的所述一个或更多个)、虚拟圆柱体、堆叠布局(例如，在不同高度处的不同尺寸或形状的虚拟区域)、多区域布局(例如，在不同的向前、向后或横向位置处的不同尺寸或形状的虚拟区域)等。
仍然参考图17所示的示例，虚拟边界974、976、978、980、982被示出为共同限定虚拟区域984、986。例如，虚拟边界974、976、978、980、982可限定封闭的虚拟区域984和在封闭的虚拟区域984之外延伸(并完全围绕区域984，如图所示)的非封闭的虚拟区域986。在一些情况下，针对不同虚拟区域，操作参数可能不同。例如，与虚拟区域984相关联的操作参数可允许机具在虚拟区域984内的任何(以其他方式合适的)运动，而与虚拟区域986相关联的操作参数可防止(或以其他方式制约)机具或其他提升臂部件进一步运动到虚拟区域986中或在虚拟区域986内进一步运动。这样，例如，虚拟边界布局970(和其他)可帮助引导提升臂运动，并且可根据各种虚拟区域的相关要求来限制或防止机具的不期望的运动。
在所示示例中，边界布局970还可包括多个虚拟边界形成部988、990，每个虚拟边界形成部在空间上彼此分离。例如，边界972、974、976、978、980、982可限定虚拟边界形成部988(即，对应于虚拟区域984)，而虚拟边界布局970的边界992可限定虚边界形成部990(例如，对应于不定长度或高度的竖直平面)。此外，可在虚拟边界形成部988、990之间限定虚拟区域994，例如可适当地与一个或更多个不同的操作参数相关联。例如，用于虚拟区域984的操作参数可允许提升臂的不受限制的操作，用于虚拟区域994的操作参数可允许提升臂的缓慢操作，并且用于在虚拟边界形成部990的远侧的虚拟区域996的操作参数可完全阻止提升臂的操作。这样，例如，可允许机具在虚拟边界976的特定侧(例如，左侧)的运动，可允许机具在虚拟边界形成部988、990之间的运动，但可更严格地控制(例如，可具有减小的最大可允许速度)，并且可防止机具运动超过虚拟边界形成部990。
在一些情况下，可基于与特定虚拟边界相关的操作向操作员提供触觉或其他反馈。例如，当机具或其他提升臂部件运动得更靠近虚拟边界以对应于障碍物或操作参数的其他变化时(例如，当提升臂230进入虚拟区域994并接近虚拟边界992时)，可向操作员提供触觉或视觉响应，这可有助于对特定真实世界区域内的操作的输入命令进行适当的修改。
在一些实施例中，虚拟边界布局可相对于绝对参考系固定，因此，尽管相关动力机器有牵引运动，但虚拟边界布局可能实际上是静止的。在一些情况下，无论履带部件240A、240B的操作如何，虚拟边界布局970都可保持静止，这可能有助于引导地形的特定区域的自动挖掘、某些真实世界区域内的自动避开或谨慎等。例如，牵引元件中的任一个(例如，右和左牵引元件)的移动可由计算设备(例如，通过旋转编码器)感测和接收，该计算设备可相对于边界布局970移动虚拟参考点，但将边界区域984、986、996留在固定的真实世界位置。然而，在其他情况下，边界布局可基于检测到的或命令的动力机器的运动在真实世界空间中运动(例如，平移)。例如，虚拟区域984可被配置为随着挖掘机200的行进而移动，包括在挖掘机行进期间辅助提升臂的自动操作(例如，用于连枷式割草机的操作)。
图17还示出了被配置为虚拟参考位置998的虚拟边界，该虚拟参考位置在一些情况下可被映射到挖掘机200上的固定参考位置。在一些情况下，虚拟参考位置998可以是点、虚拟二维形状(例如，平面)或虚拟三维形状。在一些情况下，虚拟参考位置可为动力机器的机具或其他部件提供目标位置。例如，一旦计算设备接收到虚拟参考位置998(例如，在机具处于位置998时由操作员输入设定)，挖掘机200或其部件就可被自动控制以可靠地返回到该位置(或区域)。例如，虚拟参考位置998有时可对应于用于在自动(或其他)挖掘操作期间重复倾卸物料的堆或车厢位置。因此，一旦指定了虚拟参考位置998，计算设备就可控制挖掘机的一个或更多个致动器，以将机具(或其他部件)移动到虚拟参考位置1998或相对于虚拟参考位置移动。
在一些实施例中，虚拟参考位置可与其他虚拟边界结合使用，以执行一个或更多个自动操作。例如，当机具从当前位置移动到虚拟参考位置时，可限定边界区域来表示要避免的真实世界区域，或者在该边界区域内可限制或以其他方式修改某些操作。例如，在虚拟参考位置998限定倾卸位置的情况下，可使用其他虚拟边界(未示出)来引导提升臂230的运动以在位置998处倾卸，而不需要例如提升臂230接触倾卸车厢的侧部或倾卸堆的基部。
图18示出了根据虚拟边界布局来操作挖掘机(或其他动力机器)的过程1000的流程图，该过程可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。在1002处，过程1000可包括：计算设备确定用于挖掘机的一个或更多个虚拟边界，该虚拟边界对应于特定的虚拟边界布局。在一些情况下，在框1002处的操作可包括：计算设备基于相应的操作员输入来确定一个或更多个虚拟边界或边界区域。例如，操作员可通过触摸屏上相对于实际动力机器周围环境的表示的输入，作为与参考点(例如，在动力机器上)的相对距离相关的参数，或者通过机具或其他提升臂部件的当前方位对应于特定虚拟边界的指示，指定虚拟边界。在一些情况下，虚拟边界条件可以是预先确定的(例如，对于特定的操作布局)，或者可从外部控制设备(例如，与外部物体跟踪系统相结合)传送到动力机器。在一些情况下，计算设备可确定虚拟边界布局，该虚拟边界布局对应于挖掘机的特定任务阶段(例如挖掘阶段、夯实阶段等)，或者对应于挖掘机的特定操作模式(例如挖掘操作模式、驾驶操作模式、混合操作模式)。
在1004处，过程1000可包括：计算设备基于在框1002处确定的所述一个或更多个虚拟边界来确定一个或更多个虚拟区域。在一些情况下，可基于虚拟边界的确定来固有地确定虚拟区域。例如，所确定的虚拟边界区域有时可简单地对应于平面虚拟边界的相反侧，或者对应于由一个或更多个虚拟边界限定的封闭或未封闭的区域。在一些情况下，虚拟区域可与虚拟边界分开确定。例如，一旦确定了一组虚拟边界，就可接收操作员(或自动)输入，以指定与虚拟边界或其他方面相关的虚拟区域的任何数量、形状或大小。在一些情况下，多个边界可共同限定一个或更多个虚拟区域，包括由限定第一虚拟区域的所述多个边界指定的第一区域(例如，侧部)和由限定第二虚拟区域的所述多个边界指定的第二区域(例如，侧部)。同样如上面所指出的，虚拟边界或区域有时可对应于用于挖掘操作的底部边界或其他边界(例如，最大挖掘深度、沟槽长度或宽度等)、用于机具移动的虚拟障碍物(例如，机具或提升臂整体的最大向前、向后或横向伸出)，或用于特定操作的虚拟目标位置(例如，指定与车厢或倾卸堆相对应的倾卸位置的虚拟位置，或用于特定操作(例如，割草或夯实)的虚拟区域)。
在1006处，过程1000可包括：计算设备为每个虚拟区域确定一个或更多个操作参数。例如，操作参数可包括应用特定的操作员响应曲线(参见，例如图11)或用于虚拟区域的控制功能映射、防止机具在虚拟区域内完全运动、允许在虚拟区域中不受限制地运动、允许(或限制)仅某些部件在虚拟区域内的运动等。
在1008处，过程1000可包括：计算设备控制挖掘机的机具或其他部件的运动。在一些情况下，框1008可包括基于操作员输入或者根据自动的(例如，自动)阶段来控制运动。例如，在一些情况下，计算设备可控制阀组件，以使挖掘机的一个或更多个致动器根据操作员输入(例如，基于控制功能映射或响应曲线修改)或根据机具的预定路径或任务运动。
在1010处，过程1000可包括：计算设备确定挖掘机的机具的当前位置。在一些情况下，计算设备可从每个角度传感器接收角度和由每个角度限定的已知几何距离(例如，部件的已知长度)，以确定挖掘机的机具的位置(例如，通过已知的几何或运动学方法)。
在1012处，过程1000可包括：计算设备确定机具或其他部件的当前或命令位置(或移动)是否满足(一个或更多个)相关操作参数。例如，框1012可包括：接收来自角度传感器或其他传感器的数据以确定提升臂和机具的当前方位，以及接收来自操作员输入设备或自动阶段模块的命令，这些命令对应于提升臂和机具的特定命令运动。框1012然后可还包括确定当前或命令位置(或命令运动)是否满足对应于相关虚拟边界布局的相关操作参数。例如，框1012可包括确定当前机具位置是否在特定虚拟区域内，或者命令运动是否会导致机具(或其他部件)接近或进入特定的虚拟区域。
在适当的情况下，一旦确定了位置或命令运动，就可评估位置或命令运动，以评估是否符合相关操作参数，包括可能与通过或进入特定虚拟区域的运动方面的限制有关的参数。例如，如果在框1012处，计算设备确定已经满足一个或更多个相关操作参数(例如，机具没有越过边界，机具被定位在虚拟区域内而没有对机具施加限制等)，过程1000可返回到框1008以按照命令运动(或继续移动)挖掘机的机具。然而，如果在框1012处，计算设备确定尚未满足所述一个或更多个操作参数(例如，机具的一部分已经越过或预期越过特定虚拟边界，提升臂的一部分位于特定虚拟区域中，等等)，则过程1000可前进到框1014。
在1014处，过程1000可包括：计算设备基于相关操作参数来调整机具的运动。例如，基于机具的一部分越过或被命令越过相关虚拟边界，计算设备可使所述一个或更多个致动器防止机具在超出虚拟边界布局的虚拟边界的方向上进一步前进。作为另一示例，计算设备可使所述一个或更多个致动器根据相关的操作参数(例如，通过在用于操作员输入设备的响应曲线中施加变化)来减慢机具在特定方向上的前进。
在一些实施方式中，同样如上面大致所讨论的，过程1000可用于自动挖掘或其他操作。例如，再次参考图17，可确定边界区域(例如，类似于区域984)以便指定沟槽的特定前后尺寸和横向尺寸、最大挖掘深度和提升臂230的最高上限(如适用的话)。此外，可指定倾卸位置(例如，类似于虚拟位置998)，其可对应于倾卸堆或倾卸车厢的位置。基于适当的反馈(例如，如上所述，通过角度传感器)，然后可控制提升臂230，以根据所示的过程1000(见图18)的操作在指定的边界区域内自动执行挖掘操作，以及根据指定的倾卸位置(以及任何干预虚拟区域，如果合适的话)自动执行倾卸操作。在一些情况下，相应地，通过指定的挖掘区域的每个后续的沟道(pass)都可用比前一个沟道更深的切口执行，直到达到指定的最大深度为止。在一些情况下，可指定用于倾卸堆的多个位置，包括允许将来自工地的不同地层的不同类型的泥土倾卸到不同的堆中。
以类似的方式，过程1000也可用于执行动力机器的其他自动操作。例如，在已经相对于真实世界环境指定了虚拟区域和相应的操作参数的情况下，动力机器有时可被控制为自动在地形上行进，同时还选择性地实施其他作业组功能。例如，挖掘机200有时可被控制为相对于指定的挖掘区域横向行进，以便挖掘特定宽度的沟槽，或者可被控制成在地形上向前行进，同时控制机具执行各种操作(例如，升高以清除障碍物、振荡以夯实地形或对夯实地形除草等)。
此外，在这方面，图19示出了用于执行挖掘机或其他动力机器的挖掘阶段的过程1050的流程图，包括下文进一步讨论的平底挖掘阶段，其可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。注意，虽然过程1050描述了执行平底(即零度角)沟槽，但相同的过程可用于以指定的非零角挖掘的沟槽。在1052处，过程1050可包括：计算设备接收挖掘机的铲斗的期望方位。在一些情况下，这可包括操作员将铲斗定向到期望的方位，然后致动操作员输入设备(例如，操纵杆上的可致动按钮)以向计算设备提供相应的信号。基于这些信号，例如，计算设备可接收机具的当前角度(例如，来自角度传感器239)，该当前角度可用作由操作员输入指定的期望方位。在其他情况下，计算设备可接收以其他方式指示方位的用户输入，包括通过操作员输入的可能不一定对应于当前铲斗方位的期望铲斗方位。
在一些情况下，机具的期望方位可对应于铲斗成角度，以使得铲斗的齿相对于平行于地面的轴线成锐角(例如，大致10度)。这样，例如，铲斗可适当地与地面接合，但铲斗在很大程度上平行于地面移动(例如，挖掘底部平坦的沟槽)。在其他情况下，期望方位可对应于成角度的铲斗，以使得铲斗的齿平行于地面。例如，这可发生在铲斗已经达到沟槽的期望深度(例如，如由较低的虚拟边界所限定的)之后，在这种情况下，下一次挖掘沟道将平行于沟槽的底部(和较低的虚拟边界)，以使得铲斗刮走任何相对松散的剩余物料。
在1054处，过程1050可包括：计算设备使挖掘机的所述一个或更多个致动器根据挖掘阶段移动铲斗。例如，框1054可包括：计算设备主动控制挖掘机的一个或更多个致动器的运动以引起提升臂的特定运动。在一些情况下，在框1054处实施的挖掘阶段可基于一个或更多个虚拟边界，同样如上面所讨论的。作为另一示例，并且同样如下面所讨论的，框1054有时可包括：计算设备使提升臂在浮动状态下操作(例如，如上所述使起重臂致动器浮动)。例如，浮动操作可根据过程850、900(见图14和图15)中的任一个来实施，以使机具浮动到与地面接触，包括如上关于过程850、900所明确描述的。替代地，当起重臂与地面接触时，起重臂可被驱动到压力传感器感测到的位置。
在一些情况下，同样如上面大致所述的，在框1054下的浮动操作可允许将机具可靠且自动地置于与地面接触，这对于挖掘操作尤其有益，在该挖掘操作中，初始挖掘切口中的物料的移除可能不一定会导致后续挖掘切口的沟槽的深度确定。在这种情况和其他情况下，提升臂的浮动操作因此可允许操作员可靠地且自动地确保铲斗或其他机具对于每个后续挖掘切口适当地对准，包括在不主动感测实际当前沟槽深度或其他相关参数的情况下。还参照图22描述了使用浮动功能的进一步挖掘操作。
在1056处，过程1050可包括：计算设备命令机具载架致动器(或其他致动器)伸出或缩回，以将机具对准所期望的方向。例如，框1056通常可包括：计算设备以各种已知的方式控制阀组件，以改变机具载架致动器的方位，从而将铲斗对准在期望的方位处。
在1058处，过程1050可包括：计算设备接收机具的当前方位。在一些情况下，计算设备可通过从角度传感器(例如，角度传感器239)接收挖掘机的臂和机具接口之间的角度来确定铲斗的当前方位。在一些情况下，计算设备可通过接收来自提升臂的每个角度传感器的角度测量结果并基于这些测量结果以运动学方式(或其他方式)确定铲斗相对于参考平面的当前方位(例如，确定相对于平行于地面的平面、平行于沟槽的底部的平面、垂直于地面的竖直平面的当前方位等)。来确定铲斗的当前方位
在1060处，过程1050可包括：计算设备确定机具的当前方位是否超过角度阈值(或以其他方式满足相关方位标准)。例如，如果计算设备在框1060处确定铲斗的当前方位超过角度阈值(例如，在指定的角度范围之外)，则过程1050可返回到框1056以命令机具载架致动器(或其他致动器)将铲斗对准在期望的方位处。然而，如果计算设备在框1060处确定当前铲斗方位没有超过角度阈值(例如，在指定的角度范围内)，则过程1050可前进到框1062以维持铲斗的当前方位，并在框1054下继续挖掘阶段。
在一些实施例中，框1056、1058、1060、1062可在挖掘机要完成的部分(或全部)任务阶段(例如挖掘阶段)期间以一定间隔重复。这样，铲斗的主动方位控制(例如，铲斗的自动调平)确保例如当前挖掘行程不超过沟槽的预定期望深度。例如，当在框1054下控制提升臂以实施平底或其他挖掘操作时，控制系统可根据需要周期性地对铲斗方位进行采样并相应地执行校正方位控制。在这方面，例如，过程1050可类似地实施，以便在挖掘操作期间实施机具的方位的特定改变。例如，过程1050有时可包括在挖掘操作期间实施铲斗的角度方位的预定改变(例如，以在切入地面期间更好地积累物料，或者确保在回转和倾卸操作期间物料损失最小)。
在一些实施例中，机具可有意地自动振动(即振荡)，以协助挖掘、夯实或其他操作。例如，图20示出了用于引起挖掘机或其他动力机器的机具(例如，铲斗)的振动的过程1100的流程图，其可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。在1102处，过程1100可包括：计算设备接收指示振动铲斗的操作员输入，其可类似于上述过程的框854、904、952、1052。例如，计算设备可接收来自操纵杆的可致动按钮的操作员输入，以指示当前需要机具的振动。作为另一示例，计算设备可接收操作员输入以指示机具的振动被启用，并且机具的实际振动可随后基于其他标准(例如，自动地或基于随后的操作员输入)而被影响。
在一些实施方式中，在1104处，过程1100可包括：计算设备确定机具的目标方位范围。在一些情况下，在框1104处的操作可包括：确定将允许机具振动的角度范围(或窗口)。在一些实施例中，在框1104处的操作可包括：确定多个方位范围，其中与每个方位范围相关联的不同操作特性(例如，与不同的振动频率、振幅等相关联的每个范围)。
在一些实施方式中，过程1100可能不一定包括在框1104处明确确定目标方位范围。如下面进一步讨论的，例如，目标方位范围的使用可有助于实施对机具的振荡的相对精细的控制，包括可抵消机具朝向其结构启用的角度范围的一端的预期漂移。然而，有用的机具振动也可受到其他方法的作用，包括简单地通过定时振荡命令。在这方面，例如，当不需要控制铲斗方位的漂移时，有时可能不采用目标方位范围，包括用于振动操作以帮助在挖掘后从铲斗移除物料。
在一些实施例中，过程1100的框1104可包括：计算设备确定目标机具方位()。在一些情况下，可基于目标机具方位范围固有地确定目标机具方位。例如，期望的铲斗方位可以是由铲斗方位范围提供的各个边界之间的中点。在一些实施例中，框1104可包括：计算设备命令一个或更多个致动器将机具定向在期望的机具方位(例如，在振动机具之前)。
在1106处，过程1100可包括：计算设备命令一个或更多个致动器的振荡操作(例如，以特定频率对称地命令伸出和缩回)，以提供机具的振荡运动。在一些情况下，框1106因此可包括：计算设备命令机具载架致动器(或其他致动器)以特定频率伸出和缩回。在一些实施例中，计算设备可控制阀组件以交替地输送液压流体，以根据相关频率使致动器伸出一段时间，并以相同的时间段和相同的流量缩回致动器(即，振荡命令可以是对称的)。
在一些情况下，在行程(例如，伸出或缩回)期间，液压流体流入致动器各侧的净流可对应于命令振荡的振幅，该振幅可对应于机具角度的变化的量。相应地，伸出和缩回命令之间的持续时间和时间点可对应于命令振动频率。这样，通过控制阀组件，计算设备可应用(并调整)用于机具的命令振动的振动频率和振幅。
在一些实施例中，在过程1100的伸出执行期间，计算设备可适当地改变所述一个或更多个致动器伸出和缩回的频率或幅度。例如，计算设备可接收指示铲斗振动的振幅或频率的期望增加的操作员输入(例如，来自操纵杆上的可致动按钮)，并且控制设备可相应地更新到相关致动器的命令。作为另一示例，振荡命令有时可在接收到传感器信号(例如，压力信号)时被修改，包括可能指示挖掘已经停止或铲斗上的负载尚未释放的信号。这样，例如，当挖掘物料难以从机具上移除时，当挖掘操作碰到特别紧实的土壤区域时，或者在其他相关情况下，控制系统可适当地调节机具的振动。
在一些实施例中，默认情况下，可命令振荡在相反方向上移动相等的时间量。然而，由于系统响应的固有变化，即使在命令对称振荡时，也可能导致机具向角行程范围的一端漂移。因此，在一些实施例中，如下面进一步讨论的，过程1100可包括校正角度漂移的操作。然而，在一些实施例中，相对未修改的振荡有时可能是适合的，并且过程1100可能不一定包括框1104、1108、1110、1112等下的操作。事实上，在一些情况下，具有角度漂移的机具的振荡可能有助于导致机具最终在行进的端部处(例如，在整个角度范围的任一端部处)接触止动件，这在一些情况下可进一步有助于将物料从机具中抖出来。类似地，在一些情况下，可实施非对称振荡命令，以便有意地使机具角度朝着行程范围的特定端部漂移。
用于振荡运动的致动器的控制可通过多种方式实施，包括根据控制线性或其他致动器的通常已知的方法。例如，在一些情况下，液压流可默认地向液压缸的两端部开启，并且可通过选择性地和交替地关闭液压缸的端部以使其流动来获得振荡运动。作为另一示例，液压流可默认地对缸的两端部闭合，然后可通过选择性地和交替地开启缸的端部以使其流动来获得振荡运动。
如上所述，在一些情况下，可控制机具的振荡，以便将机具保持在特定的方位范围内(例如，如框1104所确定的)。相应地，在1108处，过程1100可包括：计算设备接收铲斗的当前方位，其可类似于过程1050的框1058。例如，计算设备可从挖掘机的一个或更多个角度传感器接收指示一个或更多个角度的信号，然后可采用已知的运动学或其他技术来确定铲斗的当前方位(例如，相对于参考平面)。
在1110处，过程1100可包括：计算设备确定是否已经满足用于机具的方位的一个或更多个标准(例如，机具的角方位是否超过在框1104处确定的目标方位范围)。例如，在框1110处的操作可包括：计算设备确定当前铲斗方位是否已经超过期望铲斗方位范围或者已经超过与期望铲斗方位范围的边界相关联的阈值。作为另一示例，在框1110处的操作可包括：计算设备确定是否已经超过用于特定振荡命令的持续时间，或者机具的一部分是否已经前进超过虚拟边界(例如，同样如上面所讨论的)。
在一些实施例中，如果计算设备确定尚未满足所述一个或更多个方位标准，则过程1100可前进到框1112，框1112可包括：计算设备适当地修改用于一个或更多个致动器的振荡命令(例如，反转命令，或实施非对称振荡方法)。然而，如果在框1112处，计算设备确定没有超过所述一个或更多个标准，则过程1100可适当地返回到框1106，以继续命令一个或更多个致动器以相关频率伸出或缩回。
仍然参考框1112，例如，如果计算设备确定当前铲斗方位已经超过期望的铲斗角度范围，则计算设备可修改对所述一个或更多个致动器的命令，以使得铲斗被迫回到当前方位范围，在一些情况下，即使铲斗继续以目标频率振动，也可实施该命令。例如，如果计算设备确定当前铲斗方位在目标角度范围之外(例如，超过根据在框1104处确定的目标范围的最大角度)，则计算设备可控制阀组件以向致动器杆的一端提供比向另一端更大的液压流体的流，这可能导致净(振荡)命令，该命令可使铲斗返回到目标角度范围。这样，铲斗仍然可适当地振荡，但也可移动以补偿铲斗方位随时间的漂移(或其他未对准)。
作为另一示例，为了命令机具返回到目标方位范围，缩回命令的时间段可相对于伸出命令的时间段选择性地减少(反之亦然，视情况而定)。例如，如果铲斗角度被确定为大于阈值角度，则用于缩回行程的时间段可增加(或者伸出行程的时间段可减少)，同时总体振荡仍然保持。
作为另一示例，如果计算设备确定当前铲斗方位已经超过了期望的铲斗范围，则计算设备有时可停止铲斗的振动，将铲斗移回期望的铲斗方位(例如，在相关范围内)，然后，一旦铲斗处于期望的铲斗方位，就恢复以该频率振动铲斗。作为又一示例，如果计算设备确定已经超过了相关的持续时间，则计算设备可停止以该频率振动铲斗。作为又一示例，如果计算设备确定铲斗的一部分已经前进超过虚拟边界，则计算设备可使铲斗停止以该频率振动。然后，类似于上述配置，计算设备可将铲斗移离虚拟边界，以使得铲斗位于与铲斗的适当允许的操作相对应的虚拟区域内，然后适当地恢复铲斗的振动。
如上面大致指出的，机具的命令振动对某些挖掘作业可能是特别有用的。在这方面，例如，图21示出了用于在通过挖掘机的挖掘阶段的操作期间振动挖掘机(或其他动力机器)的铲斗的过程1150的流程图。通常，过程1150可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。此外，尽管下面特别参考挖掘操作来描述过程1150的操作，但是类似的过程也可应用于在其他类型的操作期间选择性地实施机具的振动。
在1152处，过程1150可包括：计算设备接收操作员输入，该操作员输入启用用于铲斗的振动模式，其可类似于上述过程的框854、904、952、1052。例如，计算设备可接收来自操纵杆的可致动按钮的操作员输入。
在1154处，过程1150可包括：计算设备接收用于实施任务阶段的操作员命令，该命令可以是例如用于实施挖掘阶段的命令(例如，来自使挖掘机的操纵杆方位的操作员)。在一些实施例中，框1154可包括：计算设备接收传感器数据，该传感器数据可包括来自挖掘机的一个或更多个角度传感器的一个或更多个角度、来自与起重臂致动器的基座流体连通的压力传感器的压力数据等。
在1156处，过程1150可包括：计算设备自动确定是否振动铲斗。如果在框1156处，计算设备确定铲斗不应该振动，则过程1150可返回到框1152，以允许移除或取消指示启用振动模式的操作员输入，或者替代地，可返回到框1154，以接收用于挖掘(或不同的任务阶段)的操作员命令，或者附加的传感器数据。然而，如果在框1156处，计算设备确定铲斗应该振动，则过程1150可前进到框1158，框1158可包括：计算设备命令所述一个或更多个致动器以一频率伸出和缩回(其可类似于过程1100的框1106)。
在不同的实施例中，确定是否以该频率振动铲斗可基于不同的标准。例如，计算设备可确定铲斗已经失速，并且可相应地使铲斗开始振动(例如，根据图20的过程1100的一个或更多个操作)。在一些情况下，计算设备可基于铲斗的方位在一段时间内没有改变特定量(例如，指示铲斗难以移动通过泥土)来确定机具已经失速。在一些情况下，计算设备可基于在一段时间内没有改变特定量(例如，指示铲斗难以移动通过泥土)的压力数据(例如，来自与致动器的基座流体连通的压力传感器)来确定机具已经失速。
作为另一示例，计算设备可基于在框1152处接收到启用振动模式的操作员输入来确定机具将以该频率振动。换句话说，操作员输入可向计算设备提供信号以启动铲斗的振动。在一些情况下，只要计算设备持续地接收操作员输入(例如，来自操作员致动操作员输入设备，包括操纵杆上的可致动按钮)，计算设备就可使铲斗振动。可替代地，如果计算设备没有接收到操作员输入(例如，操作员释放操作员输入设备)，则计算设备可停止以该频率振动铲斗。作为又一示例，例如，基于计算设备确定当前铲斗方位(或臂、起重臂等的方位)超过阈值，确定铲斗的一部分位于虚拟边界的一侧(例如，铲斗与虚拟边界“相交”)，计算设备可确定铲斗不振动，等。
在一些实施例中，计算设备可基于一个或更多个虚拟边界或机具相对于特定自动(或其他)操作的位置来确定机具要振动。例如，对于一些虚拟边界区域(例如，用于自动挖掘切口的起始区域，或对应于倾卸堆或倾卸车厢的倾卸位置)，机具所需的或被允许的振动可被指定作为操作参数。相反，在一些虚拟边界区域中可能不允许振动(例如，靠近对应于提升臂的不允许操作的虚拟边界)。
在一些实施例中，在执行过程1100、1150中的任何一个过程期间，计算设备可基于例如计算设备确定当前机具方位(或臂、起重臂等的方位)超过阈值、确定机具的一部分位于虚拟边界的一侧、持续时间已经过去等来使机具停止振动。例如，在挖掘阶段期间，臂或起重臂的位置可决定作业组何时完成挖掘阶段的挖掘部分，因此计算设备可基于臂、起重臂或两者的当前方位使机具停止振动。在一些实施例中，当机具正在振动时，计算设备可确定机具已经失速或即将失速(例如，基于压力测量结果)，并且可相应地命令用于振荡的不同(例如，更大)的振幅或不同(例如更大)的频率。这样，例如，幅度或频率增加的振荡可提供额外的运动，这可帮助机具更有效地移动通过密度更大的泥土。
在一些实施例中，只有当机具的命令运动低于特定速度阈值时(即，仅用于机具的适当缓慢移动)，才能自动(或以其他方式)实施机具的振荡。在一些实施例中，振荡可被连续地命令，但是一旦提升臂的整体运动超过特定速度(例如，由于在整个系统响应中作为噪声的振荡输入的损失)，就可能不会提供机具的明显振动。
图22示出了用于利用挖掘机(或其他动力机器)沿着挖掘路径执行挖掘阶段的过程1200的流程图，其中起重臂致动器处于浮动操作中，其可使用一个或更多个计算设备来实施。在一些情况下，过程1200可特别适用于平底挖掘，在平底挖掘中，沟槽将被切割，其中底部是基本水平的(例如水平的)。然而，其他实施方式也是可行的。在一些情况下，过程1200可产生单个沟槽。在一些情况下，可重复过程1200以增加现有沟槽的深度，或者在不同位置处创建多个沟槽(例如，具有不同宽度、长度、深度等)。
在1202处，过程1200可包括：计算设备接收指示用于平底沟槽(例如，底部基本上是平面的沟槽)的挖掘阶段的用户输入，其可类似于上述过程的框854、904、952、1052。例如，计算设备可接收来自挖掘机的操纵杆上的可致动按钮的用户输入。
在1204处，过程1200可包括：计算设备使机具适当定位，以启动(或继续)挖掘操作。在一些情况下，机具的初始位置可由操作员指定，包括由操作员将机具命令到特定位置，然后提供输入以指示当前位置是挖掘阶段的起始位置。
通常，在框1204处的操作可对应于任何各种已知的方法，以将机具命令到特定位置，包括致动器命令，以使提升臂以各种方式移动或使挖掘机的壳体在特定方向上回转。在一些情况下，计算设备可自动命令机具的移动(例如，经由控制一个或更多个提升臂或回转致动器)，以使机具到达目标位置。在一些实施例中，在框1204下的机具的目标位置可由特定的边界布局来指定，该边界布局包括可限定待挖掘的沟槽的特定的前、后或横向边界。
在1206处，过程1200可包括：计算设备使提升臂(例如，起重臂)致动器进行浮动操作，以降低相关机具，包括可类似于过程850、900中任一过程下的浮动操作。也如上面所讨论的，例如，当起重臂致动器被命令进行浮动操作时，在起重臂上施加的外部力(例如，由于作业组的整体重量)可导致起重臂致动器的浮动运动，并且提升臂作为一个整体因此可相应地移动。
通常，在框1206处的操作可作为挖掘阶段的一部分被实施以使机具接触地面。因此，例如，继续到框1208，过程1200还可包括：计算设备确定铲斗是否已经接触地面，这可类似于其他过程的其他先前描述的框。例如，计算设备可基于提升臂已经在浮动状态下操作了多于特定的经过时间、基于对在起重臂缸处的压力峰值的确定等来确定铲斗已经接触地面。有益地，使用浮动操作使机具接触地面有时可有助于确保机具不会过度穿入地面中，以使得穿过地面的相应切口可以可靠地提供相对平坦的地面。相应地，浮动操作的主动控制(例如，经由压力控制，如相对于图13和图14所描述的)或其他操作(例如，主动命令提升臂下降预定量)在一些情况下可被实施，以在浮动操作结束时提供机具到地面的期望穿入。
如果计算设备在框1208处确定地面已经接触，则过程1200可前进到框1210(或者框1212，例如，如果省略了框1210)。然而，如果在框1208处，计算设备确定地面没有被接触，则过程1200可返回到框1206，以继续浮动起重臂致动器以降低机具。
一旦机具已适当定位(例如，使用在框1206下的浮动操作)，则可根据相关虚拟边界(例如，沟槽边界)或其他参数(如适用的话)控制提升臂，以移动机具以切穿地面。在一些情况下，如下面进一步讨论的，在这种切割过程中，可保持起重臂致动器(或其他致动器)的浮动操作。因此，例如，当机具在地面上移动时(例如，当臂朝向起重臂枢转时)，地面作用在机具上的压力可使起重臂以浮动运动(例如，向上)响应地面压力，而不必主动控制起重臂。因此，在一些情况下，可在没有提升臂的完全主动控制的情况下保持切口的相对平坦的底部。
相应地，在一些情况下，控制机具相对于地面的方位可能是合适的，以确保在切割操作过程中来自地面作用在机具上的力不会导致起重臂的不利移动，包括由于地面向下拉动机具和起重臂，或向上推动机具和起重臂。在这方面，在1210处，过程1200可包括：计算设备控制机具的方位，其可类似于如上所述的过程1100下的操作。因此，通常，计算设备可命令挖掘机的一个或更多个致动器使机具与目标机具方位对准。在一些情况下，机具可优选地水平对准(例如，与水平方向上的铲斗的切割边缘对准)。这样，当机具根据挖掘阶段移动时(例如，如下面进一步讨论的)，机具可相对于沟槽的底部保持基本平行的方位，以使得在机具从沟槽的底部移除物料之后沟槽的底部继续保持平坦。
在一些情况下，操作员可设定机具的方位，包括基于操作员命令手动调整方位。在一些情况下，机具的方位可自动调整，包括通过各种已知的铲斗调平(或其他)系统。在一些情况下，在框1210下，可在一个或更多个后续挖掘操作的全部部分中(例如，如下所述)主动控制机具的方位(例如，可保持在目标方位)。在一些实施例中，可省略在框1210处的机具的主动调平。例如，在操作员对铲斗进行适当的初始对准的情况下，对于任何特定的挖掘操作阶段(例如，在浮动挖掘期间，如下面进一步所述的)，可能不一定需要对对准进行进一步调整。
通过适当定向的机具(例如，如上所述，通过浮动操作和自动调平)，过程1200可在1212处包括：计算设备使挖掘机的臂缩回以执行挖掘切割。在一些情况下，可在实施一个或更多个致动器(例如，起重臂致动器)处于浮动操作时执行切割。例如，计算设备可在起重臂致动器浮动时自动缩回臂致动器，以使用铲斗执行挖掘切割。这样，在起重臂致动器浮动的情况下，臂致动器的运动可在很大程度上驱动作业组的运动，其中起重臂致动器基于由臂致动器的机具的运动引起的机具上的外力自动响应(例如，伸出和缩回)。
在一些情况下，包括当铲斗方位未被主动控制时，框1212可包括：计算设备仅使臂致动器缩回以执行挖掘切割，其中起重臂致动器保持在浮动操作中。这样，例如，挖掘切割可通过操作员或通过自动致动器命令以相对简单的方式执行，因为挖掘切割可仅通过臂致动器的运动来有效地驱动。此外，在已经适当地建立和保持机具方位的情况下(例如，在框1210处)，在挖掘切割期间(例如，在框1212处)来自地面作用在在机具上的力可能倾向于不将铲斗过度地拉入地面中或将铲斗过度推到所期望的切割深度以上。
在1214处，过程1200可包括：计算设备停止提升臂(例如，起重臂)致动器的浮动操作，这可允许主动命令致动器来升高机具。通常，停止浮动操作可使用类似于上面所呈现的关于过程850、900的框860、914所描述的那些操作来实施。在一些情况下，计算设备可基于臂、起重臂等的角度来停止提升臂致动器的浮动操作，该角度小于(或大于)阈值，该阈值可指示挖掘阶段的挖掘部分已经完成。在一些情况下，计算设备可基于确定机具已经到达由虚拟边界或区域指定的指定切口的端部，或者以其他方式(例如，基于操作员输入)，停止提升臂致动器的浮动操作。
如果合适的话，一旦在过程1200下完成了当前的挖掘切割，可提供进一步的操作用于从机具倾卸物料，包括通过一个或更多个自动操作，如关于图17(上面)和图23(下面)所讨论的。因此，在一些实施例中，在计算设备停止了提升臂(例如，起重臂)致动器的浮动操作之后，计算设备可命令一个或更多个提升臂致动器升高提升臂，并且相应地，可升高其中沉积有物料的机具(例如，铲斗)。
如果合适的话，可重复过程1200(或其部分)，以根据特定(例如，预定)的尺寸创建沟槽。在一些情况下，包括当沟槽的长度大于作业组的最大可允许范围时，计算设备可使挖掘机在切口之间(例如，在过程1200的连续迭代之间)行进(例如，向后)，然后可根据需要重复，直到相关沟槽达到所期望的尺寸为止。这样，例如，特别是与起重臂致动器的浮动操作相结合，至少因为可实现基本水平的沟底，而不一定需要计算广泛的过程(例如，整个作业组的完全运动学的、基于反馈的控制)，所以可以以计算上更简单的方式完成相对长的沟槽，并对整体操作效率具有相应的益处。
尽管浮动操作在一些情况下可能是有用的，但在一些情况中也可对挖掘过程中的机具位置进行更主动的控制。例如，基于指示机具(并且通常为提升臂)的当前方位的传感器输入，可主动控制各种提升臂致动器，包括根据已知的运动学方法，以使得执行特定的挖掘操作(例如，平底挖掘)，而不必对特定致动器执行浮动操作。
在一些实施例中，自动挖掘操作可与自动倾卸操作相结合，因此可能需要相对较少的(例如，没有)操作员输入来基本上完成一个或更多个所期望的沟槽或其他特征。例如，图23示出了用于根据挖掘操作利用挖掘机(或其他动力机器)挖掘沟槽的过程1250的流程图，其可使用一个或更多个计算设备来实施。在一些情况下，挖掘操作可包括一个或更多个挖掘阶段，每个挖掘阶段沿着挖掘路径挖掘单个沟槽。
在1252处，过程1250可包括：计算设备确定(例如，接收)与一个或更多个挖掘操作相关的操作参数。在一些情况下，操作参数可包括虚拟边界布局(例如，限定与沟槽、洞等的尺寸相对应的边界，或指定用于倾卸的虚拟参考位置)、指定所得到的挖掘特征的特性的指示(例如，挖掘阶段是平底挖掘阶段的指示)、挖掘阶段将在某些方面由操作员控制(例如，经由操作员输入设备)或自动控制的指示、期望的铲斗方位(例如，开始方位，或挖掘期间要保持的方位)等。在一些实施例中，框1252可包括确定多个挖掘阶段(例如，作为较大的挖掘操作的形成部分)，每个挖掘阶段可具有相关联的操作参数(例如，挖掘位置、是否使用平底挖掘、是否使用浮动操作等)。
在一些实施例中，框1252可包括：计算设备确定(例如，接收或自动限定)具有相关联的操作参数的挖掘阶段。例如，用于特定挖掘操作的操作参数可包括初始提升臂方位、挖掘深度、长度或宽度，或者与挖掘阶段相关联的倾卸位置(例如，对应于虚拟参考位置)。此外，用于挖掘阶段的相关联的操作参数可包括初始回转或偏移角、初始起重臂位置、初始臂位置、初始铲斗角度等。在一些情况下，计算设备可确定挖掘操作和与挖掘操作相关联的相关联操作参数，包括多个挖掘阶段(每个挖掘阶段具有与其相关联的操作参数)、初始提升臂方位、沟槽的挖掘深度、倾卸位置、沟槽的挖掘宽度、沟槽的挖掘长度等。
在1254处，过程1250可包括：计算设备基于操作参数来定向铲斗以进行挖掘。例如，计算设备可使挖掘机的壳体回转，直到挖掘机的作业组到达特定位置(例如，对应于虚拟参考位置的位置，根据下一挖掘阶段的下一位置)为止。此外，当挖掘机的作业组到达特定的回转(或偏移)方位位置时，计算设备可使作业组移动到期望的位置。例如，这可包括：计算设备使提升臂伸出，并以其他方式定向铲斗(例如，到目标角度方位)。
在1256处，过程1250可包括：计算设备根据相关的确定的操作参数执行挖掘阶段(例如平底挖掘)，包括控制作业组以使机具挖取物料。通常，降低铲斗并进行挖掘以收集物料可利用本文所述(或以其他方式已知)的任意数量的挖掘程序，视具体挖掘阶段而定，包括相对于过程1050、1200等所讨论的一个或更多个挖掘操作。作为一个具体的示例，如果挖掘阶段指定起重臂致动器在铲斗下降期间或在切割行程期间浮动，则计算设备可使起重臂致动器执行浮动操作以降低铲斗，并且可在铲斗移动以挖取物料时保持浮动操作。
在一些实施例中，框1256可包括：计算设备基于提升臂超过预定角度阈值(例如，由角度传感器235感测到的)来限制提升臂的移动，该预定角度阈值可提供挖掘阶段的特定切割已经完成的指示。例如，一旦提升臂达到特定的提升臂角度，则计算设备可确定挖掘阶段的挖掘部分已经完成，并且可前进到框1258。在一些配置中，如果计算设备确定提升臂超过预定角度，则计算设备可移动提升臂，以使得提升臂的角度满足预定的角度阈值，或者计算设备可升高提升臂并前进到框1258。在一些实施例中，框1256可包括：计算设备基于用于挖掘机的边界布局的一个或更多个边界来限制提升臂的移动。
在1258处，过程1250可包括：计算设备基于与挖掘阶段相关联的一个或更多个操作参数来定向铲斗以进行倾卸(其中沉积有物料)。通常，框1258因此可包括升高铲斗、适当定向铲斗、然后倾卸铲斗的操作。例如，框1258可包括：计算设备命令升高铲斗(例如，通过伸出起重臂致动器)，然后使挖掘机的壳体回转，直到作业组到达期望位置。通常，可执行任何各种命令运动来定位铲斗(或其他机具)以进行倾卸，包括关于虚拟边界或区域或虚拟参考位置(例如，预定倾卸位置)的命令运动，如上面大致所讨论的。
在一些实施例中，过程1250(例如，在框1256处)可包括：计算设备确定挖掘阶段的特定操作是否已经成功完成。然而，在一些情况下，未能完成特定操作可能不一定导致过程1250的终止。例如，如果计算设备确定铲斗在挖掘过程中已经失速，则过程1250可前进到框1258，框1258可包括：计算设备升高铲斗，并且回转(根据需要)以将铲斗定向在倾卸位置处。然而，在这种情况下，有时可基于所确定的先前不成功来修改定位机具以用于进一步挖掘操作的后续操作(例如，在1254处)。例如，如果挖掘已经失速，并且在完成特定的切割之前已经升高铲斗以进行倾卸，则随后可在框1254下定位铲斗，以重复部分或全部不成功的操作。类似地，在一些情况下，铲斗的振荡操作(例如，如关于过程1100、1150所描述的)可适当地被实施为过程1250(或其他过程)的一部分，包括基于特定操作(例如切割)不成功的确定。
在1260处，过程1250可包括：计算设备倾卸铲斗内容物(例如，在由虚拟参考点或边界指定的预定堆位置处)。在一些情况下，框1260因此可包括：计算设备使臂致动器伸出、使机具接口致动器伸出等，以倾卸铲斗的内容物。在一些情况下，为了确保铲斗内的大部分(或全部)内容物已经被倾卸，计算设备可在倾卸铲斗的内容物的同时使铲斗振动一段时间，包括如上参考过程1100、1150所述的那样。
在1262处，过程1250可包括：计算设备确定挖掘操作是否已经完成(例如，沟槽是否已经完成，如指定的那样)。例如，如果计算设备已经根据挖掘阶段完成了所有的相关操作，则计算设备可在1262处确定挖掘已经完成，并且过程1250可在框1264处结束。可替代地，如果计算设备尚未根据挖掘阶段完成每个相关操作，则计算设备可确定挖掘操作尚未完成。如果在框1262处，计算设备确定挖掘操作尚未完成，则过程1250可返回到框1254(或框1252，视情况而定)。例如，当过程返回到框1254时，计算设备可使挖掘机根据下一挖掘阶段重新定位铲斗(例如，以伸出先前切割的长度或宽度，或者在特定位置处更深地挖掘)。
在一些实施例中，不同的挖掘阶段可能需要将动力机器作为一个整体进行重新定位。例如，如果指定的沟槽比作业组的最大可允许范围运动长，或者比相关铲斗宽度宽，则挖掘机可在随后的挖掘阶段之间相应地重新定位。在一些情况下，计算设备可将挖掘机重新定位作为过程1250的一部分，包括作为框1254下的操作的一部分，框1254可包括：计算设备使一个或更多个牵引元件根据需要移动。
在一些实施例中，框1262可包括：计算设备确定当前挖掘阶段是否失败(或成功)。例如，如果当前挖掘阶段已经失败(例如，切割操作已经失速，如可在框1256处确定的)，则该过程可返回到框1254，以根据相关联的操作参数重复当前挖掘阶段。在一些情况下，计算设备可相应地修改用于挖掘阶段的一个或更多个操作参数，包括增加或减少铲斗接合地面的深度、增加或减少挖掘期间铲斗的振荡、增加或降低作业组的命令速度(例如，臂致动器多快地缩回)等。这样，例如，当计算设备重复不成功的挖掘阶段时，重复的挖掘阶段可具有更高的成功可能性。在一些实施例中，如果当前挖掘阶段(例如，可在每次失败的尝试之后进行修改)持续失败超过阈值次数的尝试(例如，三次尝试)，则挖掘操作可停止。这样，例如，如果存在特别困难的障碍物(例如，埋置的混凝土块)，可根据需要采取适当的补救措施。
在一些实施例中，本文公开的控制系统还可(或替代地)允许其他自动操作。例如，在一些实施例中，操作员可在持续速度行进操作期间调整动力机器的行进速度，包括在动力机器的行进期间经由在一个或更多个操作员输入设备处的输入。在这方面，例如，图24示出了用于操作挖掘机(或其他动力机器)的过程1300的流程图，其可使用一个或更多个计算设备(例如，控制设备811)来实施。在1302处，过程1300可包括：计算设备接收指示启动挖掘机的持续速度行进模式的操作员输入。例如，框1302可包括从一个或更多个操作员输入设备(例如，操纵杆上的可致动按钮)接收操作员输入(或一系列不同的操作员输入)，包括如以上关于图5至图7所描述的。
在1304处，过程1300可包括：计算设备基于在框1302处接收到操作员输入而使挖掘机开始以预定速度行进。在一些情况下，这可包括：计算设备命令挖掘机以预定(或其他)设定速度持续速度行进(例如，经由一个或更多个牵引元件的命令操作)。
在1306处，过程1300可包括：计算设备接收操作员输入以调整用于持续速度控制的预定速度(例如，操作员先前设定的预定速度)。例如，用户可以启动操纵杆上的按钮，以指示相对于预定速度的命令增加或减少，包括在动力机器以先前预定速度行进期间。在一些情况下，类似的用户输入也可以(或替代地)用于增加或减少挖掘机的每个牵引元件的速度，从而在持续速度行进操作期间调整机器方向。例如，计算设备可接收第一操作员输入，其指定挖掘机的左牵引元件从预定速度的期望变化，而计算设备可接受第二操作员输入，其指定右牵引元件从预定速度的期望变化。
在1308处，过程1300可包括：计算设备基于在框1306处接收到的所述一个或更多个操作员输入，使挖掘机以调整后的预定速度行进。在一些情况下，框1308因此可包括：计算设备命令挖掘机以调整后的预定速度持续速度行进。例如，计算设备可为每个牵引设备命令以各种相应的预定速度持续速度行进。这样，挖掘机在持续速度行进期间的速度可由操作员根据具体情况实时更新。
在一些示例中，在持续速度行进模式下的操作期间，可单独控制特定驱动马达的速度，以提供改进的行进特性。例如，在一些情况下，控制系统可被配置为确定第一驱动马达(例如，左侧马达)以比第二驱动马达(如，右侧马达)更高的速度运行。相应地，特别是当所述更高的速度对应于相关的持续速度模式设定速度时，控制系统可命令第二(较慢的)马达增加速度以匹配第一(较快的)马达，以确保在相关的设定速度(或接近相关的设定速度)下适当直行。在一些情况下，可提供触摸屏上的滑块或另一类型的操作员输入接口，以允许操作员在持续速度行进模式下调整横向相反的驱动马达之间的速度平衡(例如，以补偿控制系统或操作环境中的不平衡)。
在一些示例中，在转弯操作过程中，控制系统可命令一个驱动马达保持当前速度，并降低另一驱动马达的速度。因此，例如，可控制横向外部(例如，右侧)驱动马达以保持沿转弯的外半径的设定对地速度，而可控制横向内部(例如，左侧)驱动马达以较低的速度运行，从而使动力机器转弯。
在一些实施例中，即使挖掘机的操作模式发生变化(例如，通过操作员)，计算设备也可使挖掘机以预定速度(或调整后的预定速度)继续在持续速度行进模式下行进。例如，计算设备可接收指示将挖掘机的控制模式从挖掘机的第一控制模式更改为挖掘机的第二控制模式的操作员输入(例如，同样如上面所讨论的)，并且计算设备仍然可继续命令挖掘机以相关的(例如调整的)预定速度行进。在一些实施例中，用于进一步调整持续速度行进控制速度的操作员输入可从用于不同控制模式的不同操作员输入设备接收，包括如以上关于图5至图7大致讨论的那样所指示的。
在一些实施例中，用于动力机器的物料传感器可被布置成监测物料量或相对于机具的运动，以允许对动力机器操作的相应控制。参考图25，例如，挖掘机200的另一配置被示出为具有物料传感器1350。通常，物料传感器1350可被配置为监测在铲斗或其他机具上或在铲斗或其他机具中的物料(例如，泥土)的量，或者正在移入(或移出)铲斗或其他机具的物料的量，以使得可适当地管理机具用于相关操作的相应控制。在一些实施例中，物料传感器可以是雷达传感器，并且传感器1350具体被示出为窄带雷达传感器，其被配置为相对于投射视场(FOV)1352投射监视器物料。然而，在其他实施例中，其他类型的传感器也是可行的。此外，在一些实施例中，可类似地使用相机来感测物料。
在所示实施例中，传感器1350被配置为监测相对于附接到机具载架272的机具(未示出)的物料。例如，通过对来自传感器1350的信号的分析，控制设备260可确定在附接到机具载架272的机具中或其上存在多少物料，或者在附接到机具载架272的机具的参考点处的物料深度(例如，铲斗的切削边缘上方的泥土深度(未示出))。相应地，控制设备260还可被配置为确定物料相对于机具的流量。例如，通过监测铲斗的切割边缘处(或在另一位置处)的泥土深度随时间的变化，控制设备260可确定在特定操作期间流入或流出铲斗(或其他)的物料的速率。
相关地，在一些情况下，可基于物料相对于机具的存在或移动来控制动力机器的操作(例如，提升臂230的移动)。例如，在挖掘操作期间，可分析来自传感器1350的信号，以确定物料流入附接到机具载架272的铲斗(未示出)的流量。然后直接基于所确定的流量(例如，以每秒立方英尺为单位)，或者基于从所确定的流量导出的其他量(例如，总的铲斗内容物，或者流量随时间的变化)，通常可控制铲斗的姿态或提升臂230的其他布局，以便完成期望的目标。在一些情况下，基于来自物料传感器(例如，传感器1350)的信号的控制可与其他操作相结合，包括在平底挖沟期间控制铲斗角度(例如，如上面进一步讨论的)等。例如，有时可控制铲斗的姿态，以在特定操作期间将进入铲斗的流量保持在特定范围内。
在一些实施例中，物料传感器的方向可根据动力机器的其他部件的运动自动调整，包括通过电子控制、机械连杆机构或其他系统。如图25所示，例如，传感器1350可枢转地附接到起重臂232，并且连杆机构1354(例如，如图所示的单杆连杆机构)从臂234的第一端234A处的枢转连接延伸到传感器1350。因此，当臂234相对于起重臂232枢转时，连杆机构1354使传感器1350相对于起重臂232枢转，从而有助于确保FOV 1352保持与机具载架272适当对准。因此，例如，控制设备260能够更可靠地监测相对于机具上的特定位置(例如，在铲斗的切割边缘处)的物料，而不管提升臂230的总体方位如何。
在其他情况下，类似的布置可提供类似的功能，但是，物料传感器以其他方式定位或定向。例如，在一些实施例中，类似于传感器1350的物料传感器可枢转地附接到臂234，以监测处于机具处或机具中的物料。在一些情况下，这样布置的传感器可被自动调整以跟踪机具的运动，包括类似于连杆机构1354但具有大致相反方位的连杆机构。
与上述讨论一致，一些实施例可包括一种用于基于来自物料传感器的信号控制动力机器的提升臂的方法。例如，参考图26，方法1400可包括，在框1402处，接收来自物料传感器(例如图25的传感器1350)的一个或更多个信号。在一些实施例中，从物料传感器接收的信号可指示在用于提升臂的机具的参考点处的物料的量。例如，雷达传感器或其他物料传感器(例如，被配置为捕获相关视场的图像的相机)可被配置为检测在铲斗的参考点处(例如，在切削边缘处、在主腔室内等)的物料的量(例如，深度)，或检测经过铲斗上的参考点的物料的流量。
在一些情况下，确定物料的数量或流量还可基于来自其他传感器的信号。例如，对于挖掘机200而言，来自传感器235、237、239中的一个或更多个或各种已知类型的其他传感器的信号可与提升臂230或其他部件的已知尺寸数据相结合进行分析，以便确定用于附接到机具载架272的铲斗或其他机具的参考位置(例如，切削边缘)的当前空间姿态。来自传感器1350的信号然后可结合所确定的用于参考位置的空间姿态进行分析，并且例如，可识别由传感器1350测量的物料位置与所确定的该参考位置的该空间姿态之间的差，以指示物料相对于在该参考位置处的铲斗或其他机具的深度。然而，在其他情况下，其他方法也是可行的，包括分析物料密度差异或其他参数以确定物料深度或流量。
继续参考图26，框1404可包括基于在框1402处接收到的传感器信号来控制动力机器的机具。在一些情况下，提升臂的铲斗的姿态或其他方位可由控制设备(例如，设备260)基于在铲斗的切割边缘处的物料的流量或深度来控制，以试图保持挖掘操作的特定特性。例如，对于平底挖掘操作而言，可控制铲斗相对于参考系的切割角度(例如，相对于水平面或相对于提升臂的臂)，以试图保持进入铲斗的物料的恒定流量，或者以其他方式管理挖掘操作的一个或更多个特性。可替代地或附加地，可通过控制起重臂缸来控制切割的深度。
在一些情况下，在框1404处，控制设备可被配置为基于来自物料传感器的信号自动控制机具，包括针对上述各种操作中的任何一种。在一些情况下，控制设备可被配置为向操作员提供物料量或流量的指示(例如，经由触摸屏显示器)，然后可基于响应于所提供的指示而提供的操作员输入来控制提升臂的操作。
尽管以上描述的许多示例都是关于挖掘机的铲斗呈现的，但应该理解，所公开的系统和过程通常可根据具体情况用于其他机具，包括例如配置为割草机、叉车、切割机、捣碎机、挖树机等的机具。
因此，本公开的一些实施例可提供对动力机器的改进控制，包括通过操作员输入设备和电子控制致动器的可定制或以其他方式改进的相互操作。
在一些实施例中，本发明的各方面，包括根据本发明的方法的计算机化实施方式，可使用标准编程或工程技术来实施为系统、方法、设备或制造品，以产生软件、固件、硬件或其任何组合来控制处理器设备(例如，串行或并行通用或专用处理器芯片，单核或多核芯片，微处理器，现场可编程门阵列，控制单元、算术逻辑单元和处理器寄存器的任何各种组合等)、计算机(例如，可操作地连接到存储器的处理器设备)或另一电子操作控制器，以实施本文详细描述的各方面。因此，例如，本发明的实施例可被实施为指令集，该指令集有形地体现在非瞬态计算机可读介质上，以使得处理器设备可基于从计算机可读介质读取指令来实施指令。本发明的一些实施例可包括(或利用)控制设备，例如自动化设备、包括各种计算机硬件、软件、固件等的专用或通用计算机，这与下面的讨论一致。作为具体示例，控制设备可包括处理器、微控制器、现场可编程门阵列、可编程逻辑控制器、逻辑门等，以及本领域中已知的用于实施适当功能的其他通常的部件(例如，存储器、通信系统、电源、用户接口和其他输入等)。
本文中使用的术语“制造品”旨在涵盖可从任何计算机可读设备、载体(如非瞬态信号)或介质(如非暂态介质)访问的计算机程序。例如，计算机可读介质可包括但不限于磁存储设备(例如，硬盘、软盘、磁条等)、光盘(例如，光盘(CD)、数字多功能盘(DVD)等)、智能卡和闪存设备(例如卡、棒等)。此外，应当理解，可使用载波来携带计算机可读电子数据，例如在发送和接收电子邮件或访问诸如因特网或局域网(LAN)的网络中使用的那些数据。本领域技术人员将认识到，在不脱离所要求保护的主题的范围或精神的情况下，可对这些配置进行许多修改。
根据本发明的方法或执行这些方法的系统的某些操作可在图中示意性地表示，或在本文中以其他方式讨论。除非另有规定或限制，否则图中以特定空间顺序表示的特定操作可能不一定要求这些操作以对应于特定空间顺序的特定顺序执行。相应地，图中表示的或本文中以其他方式公开的某些操作可以与明确示出或描述的不同的顺序来执行，这适合于本发明的特定实施例。此外，在一些实施例中，某些操作可并行执行，包括通过专用并行处理设备或被配置为作为大型系统的一部分进行互操作的单独计算设备来执行。
如本文在计算机实施方式的上下文中所用的，除非另有规定或限制，否则术语“部件”、“系统”、“模块”、“块”等旨在涵盖计算机相关系统的一部分或全部，包括硬件、软件、硬件和软件的组合或执行中的软件。例如，部件可以是但不限于处理器设备、由处理器设备执行(或可执行)的进程、对象、可执行文件、执行线程、计算机程序或计算机。举例来说，运行在计算机上的应用程序和计算机都可以是部件。一个或更多个部件(或系统、模块等)可驻留在执行的进程或线程内，可定位在一台计算机上，可分布在两台或更多台计算机或其他处理器设备之间，或者可包括在另一个部件(或者系统、模块等)内。
尽管已经参考优选实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本文讨论的概念的精神和范围的情况下，可在形式和细节上进行更改。

Claims (39)

1.一种动力机器，包括：
主框架；
由所述主框架支撑的作业元件，所述作业元件包括可移动地固定至所述主框架的提升臂和可移动地固定至所述提升臂的机具接口；
一个或更多个致动器，所述一个或更多个致动器被配置为移动所述动力机器的一个或更多个部件；
操作员输入设备，所述操作员输入设备被配置为接收操作员输入以控制所述一个或更多个致动器的运动；
控制系统，所述控制系统包括与所述操作员输入设备和所述一个或更多个致动器电子通信的电子控制器，所述电子控制器被配置为：
识别用于所述操作员输入设备的多条响应曲线，每条响应曲线指定来自所述操作员输入设备的输入信号和用于所述一个或更多个致动器的控制信号之间的相应关系；
选择所述多条响应曲线中的第一选定的响应曲线；
从所述操作员输入设备接收操作员输入，所述操作员输入命令所述一个或更多个致动器的运动；以及
基于接收到的操作员输入和所述第一选定的响应曲线，生成命令输出，以控制所述一个或更多个致动器。
2.根据权利要求1所述的动力机，其中，所述电子控制器进一步被配置为：
在基于所述第一选定的响应曲线生成所述命令输出之后，选择所述多条响应曲线中的不同的第二选定的响应曲线；
从所述操作员输入设备接收第二操作员输入，所述第二操作员输入命令所述一个或更多个致动器的运动；以及
基于接收到的第二操作员输入和所述第二选定的响应曲线，生成第二命令输出，以控制所述一个或更多个致动器。
3.根据权利要求1所述的动力机器，其中，所述动力机器被配置为挖掘机，并且所述提升臂包括可枢转地固定至所述主框架的起重臂和可枢转地固定至所述起重臂的臂。
4.根据权利要求3所述的动力机器，其中，所述第一选定的响应曲线是非线性的。
5.根据权利要求1所述的动力机器，其中，所述第一选定的响应曲线指定与所述操作员输入设备的初始运动相对应的基本上非零的初始命令输出。
6.根据权利要求5所述的动力机器，其中，所述第一选定的响应曲线基于从所述操作员输入设备接收到的小于从所述操作员输入设备接收的最大可能的操作员输入来指定待提供的最大命令输出。
7.根据权利要求1所述的动力机器，其中，所述电子控制器进一步被配置为基于操作员输入来修改所述响应曲线中的一条或更多条响应曲线的一个或更多个特性，以便基于所述响应曲线中的所述一条或更多条响应曲线提供不同地修改的命令输出。
8.根据权利要求7所述的动力机器，其中，所述控制系统被配置为存储多个操作员定制的响应曲线作为所述多条响应曲线中的至少一部分。
9.根据权利要求7所述的动力机器，其中，所述电子控制器被配置为修改所述响应曲线中的所述一条或更多条响应曲线的所述一个或更多个特性，以降低所述一个或更多个致动器的最大命令速度。
10.根据权利要求1所述的动力机器，其中，所述响应曲线包括多条操作模式响应曲线，所述多条操作模式响应曲线包括默认模式响应曲线和下列中的一条或更多条：
驾驶模式响应曲线；或
挖沟模式响应曲线、挖掘模式响应曲线或平整模式响应曲线中的一条或更多条。
11.根据权利要求1所述的动力机器，其中，所述响应曲线包括默认响应曲线和挖沟模式响应曲线；并且
其中，与所述默认响应曲线相比，所述挖沟模式响应曲线表现出增加的最大致动器速度和减小的响应。
12.根据权利要求11所述的动力机器，其中，所述响应曲线还包括挖掘模式响应曲线；并且
其中，与所述挖沟模式响应曲线相比，所述挖掘模式响应曲线表现出增加的最大致动器速度和减小的响应。
13.根据权利要求1所述的动力机器，其中，所述响应曲线包括默认响应曲线和平整模式响应曲线；并且
其中，与所述默认响应曲线相比，所述平整模式响应曲线表现出减小的最大致动器速度和增加的响应。
14.一种动力机器，包括：
主框架；
由所述主框架支撑的作业元件，所述作业元件包括可移动地固定至所述主框架的提升臂和可移动地固定到所述提升臂的机具载架；
第一操作员输入设备，所述第一操作员输入设备被配置为接收第一类型的操作员输入以控制所述动力机器的一个或更多个致动器的运动；
第二操作员输入设备，所述第二操作员输入设备被配置为接收第二类型的操作员输入以控制所述动力机器的所述一个或更多个致动器的运动；
控制系统，所述控制系统包括与所述第一操作员输入设备和所述第二操作员输入设备以及所述一个或更多个致动器电子通信的电子控制设备，所述电子控制设备被配置为：
基于所述动力机器处于第一控制模式中：基于在所述第一操作员输入设备处接收到的所述第一类型的操作员输入来命令用于第一动力机器操作的致动器运动，以及基于在第二操作员输入设备处接收到的所述第二类型的操作员输入来命令用于第二动力机器操作的致动器运动；
响应于接收到操作员输入，将所述动力机器置于第二控制模式；以及
基于所述动力机器处于所述第二控制模式中，执行下列中的一个或更多个：
基于在所述第一操作员输入设备处接收到的所述第一类型的其他的操作员输入来命令用于第三动力机器操作的致动器移动，所述第三动力机器操作不同于所述第一动力机器操作；或
基于在所述第二操作员输入设备处接收到的所述第二类型的其他的操作员输入来命令用于第四动力机器操作的致动器运动，所述第四动力机器操作不同于所述第二动力机器输入。
15.根据权利要求14所述的动力机器，其中，相对于命令用于所述第三动力机器操作的致动器运动，命令用于所述第一动力机器操作的致动器运动包括：命令共同的致动器的不同运动方向或不同致动器的运动中的一者或更多者。
16.根据权利要求14所述的动力机器，其中，所述第一类型的操作员输入或所述第二类型的操作员输入中的至少一者在所述第一控制模式下控制用于所述动力机器的牵引动力，并且在所述第二控制模式下控制用于所述动力机器的作业组动力。
17.根据权利要求14所述的动力机器，其中，所述第一类型的操作员输入或所述第二类型的操作员输入在所述第二控制模式下都不控制牵引动力。
18.根据权利要求14所述的动力机器，其中，所述动力机器被配置为挖掘机，并且所述提升臂包括可枢转地固定至所述主框架的起重臂和可枢转地固定至所述起重臂的臂；并且
其中，所述第一控制模式是驾驶模式，以及所述第二控制模式是挖掘模式。
19.根据权利要求18所述的动力机器，其中，所述控制系统进一步被配置为将所述动力机器置于第三控制模式；并且
其中，在所述第三控制模式下，用于所述第一操作员输入设备的控制功能映射与在所述驾驶模式和所述挖掘模式下用于所述第一操作员输入设备的控制功能映射至少部分重叠。
20.根据权利要求14所述的动力机器，其中，所述第一操作员输入设备是第一操纵杆，并且所述第二操作员输入设备是第二操纵杆。
21.一种操作动力机器的方法，所述方法包括：
在动力机器的控制系统中存储与所述动力机器的操作员输入设备和致动器之间的多个控制功能映射相对应的多个控制模式；
基于用户输入，为所述多个控制模式中的所述动力机器选择第一控制模式；
从所述操作员输入设备接收操作员输入，以用于控制所述动力机器的所述致动器；以及
基于所述操作员输入和所选择的第一控制模式的控制功能映射来控制所述动力机器的所述致动器。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述动力机器是挖掘机，并且所述多个控制模式包括：
挖掘模式；
驾驶模式；或
混合模式，所述混合模式具有与所述挖掘模式和所述驾驶模式的控制功能映射重叠的控制功能映射。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述动力机器是挖掘机，所述挖掘机包括主框架、可移动地联接到所述主框架的铲刀、可枢转地连接到所述主框架的起重臂、可枢转地联接到所述起重臂以相对于所述主框架被支撑的臂、以及可枢转地联接到所述臂以相对于所述主框架被支撑的机具；
其中，在所述多个控制模式中的第一控制模式中，针对所述操作员输入设备的第一操纵杆实施第一控制功能映射，并且针对所述操作员输入设备的第二操纵杆实施第二控制功能映射；
其中，所述第一控制功能映射将用于所述第一操纵杆的第一输入类型映射到用于所述挖掘机在地形上行进的驾驶命令；并且
其中，所述第二控制功能映射将用于所述第二操纵杆的第二输入类型映射到使所述挖掘机的所述铲刀相对于所述挖掘机的所述主框架移动的铲刀命令。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，在所述第一控制模式中，下列中的至少一个：
所述第一控制功能映射将用于所述第一操纵杆的第三输入类型映射到回转命令，以使所述挖掘机的壳体相对于所述主框架回转；或
所述第二控制功能映射将用于所述第二操纵杆的第四输入类型映射到起重臂命令，以相对于主框架升高和降低所述挖掘机的所述起重臂。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，在所述第一控制模式，所述第一控制功能映射或第二控制功能映射中的任一个都不将所述第一操纵杆或所述第二操纵杆的任何输入类型映射到执行下列中的一个或更多个的命令：使所述挖掘机的所述臂相对于所述起重臂移动，或使所述挖掘机的所述机具相对于所述臂移动。
26.一种操作动力机器的方法，所述方法包括：
在动力机器的控制系统中存储与多条响应曲线相对应的多个控制模式，所述多条响应曲线将在一个或更多个操作员输入设备处的操作员输入与用于所述动力机器的一个或更多个致动器的致动器响应相关联；
基于用户输入，为所述多个控制模式的所述动力机器选择第一控制模式；
从所述一个或更多个操作员输入设备接收操作员输入，以用于控制所述动力机器的所述一个或更多个致动器；以及
基于所述操作员输入和选择的所述第一控制模式的响应曲线来控制所述动力机器的所述一个或更多个致动器。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，选择的所述第一控制模式的所述响应曲线为下列中的一个或更多个设定最大速度：
所述动力机器在地形上的行驶；或
一个或更多个作业组致动器或作业元件的移动。
28.根据权利要求26所述的方法，其中，选择的所述第一控制模式的所述响应曲线将所述最大速度设定为用于多个作业组致动器或作业元件的共同最大速度。
29.根据权利要求26所述的方法，还包括：
接收其他的用户输入以修改选择的所述第一控制模式的所述响应曲线；以及
基于所述操作员输入和修改的所述响应曲线来控制所述动力机器的所述致动器。
30.一种操作挖掘机的方法，所述方法包括：
使用控制设备，经由一个或更多个操作员输入设备接收第一操作员输入，以起动持续速度行进控制；以及
在持续速度行进模式下操作，包括：
基于接收到所述第一操作员输入，使用所述控制设备命令所述挖掘机以设定速度持续速度行进；
使用所述控制设备经由所述一个或更多个操作员输入设备接收第二操作员输入，以调整所述设定速度；以及
使用所述控制设备命令所述挖掘机以调整后的所述设定速度持续速度行进。
31.根据权利要求30所述的方法，还包括：
当在所述持续速度行进模式下操作时，经由所述一个或更多个操作员输入设备接收第三操作员输入，以将所述挖掘机的控制模式从第一控制模式更改为第二控制模式，从而相应地改变所述一个或更多个操作员输入设备的控制功能映射；
其中，命令的所述持续速度行进被保持在所述第二控制模式下。
32.根据权利要求31所述的方法，还包括：
使用所述控制设备，在所述第二控制模式下接收第四操作员输入，以进一步调整所述设定速度；
其中，经由所述一个或更多个操作员输入设备的第一输入接口接收所述第二操作员输入；并且
其中，经由所述一个或更多个操作员输入设备的不同于所述第一输入接口的第二输入接口接收所述第四操作员输入。
33.根据权利要求31所述的方法，其中，在所述第一控制模式下，在所述持续速度行进模式下操作包括：基于从第一操纵杆接收到的转向信号来控制所述挖掘机的转向，以及响应于从操纵杆、行进踏板或行进控制杆中的一个或更多个接收到终止信号而退出所述持续速度行进模式。
34.根据权利要求33所述的方法，其中，在所述第二控制模式下，在所述持续速度行进模式中操作包括：响应于一个或更多个行进踏板或控制杆在第一方向上的运动而控制所述挖掘机的转向，以及响应于所述一个或更多个行进踏板或控制杆在与所述第一方向相反的第二方向上的运动而退出所述持续速速行进模式。
35.根据权利要求30所述的方法，其中，所述一个或更多个操作员输入设备包括操纵杆；并且
其中，在用于所述持续速度行进模式的第一控制功能映射下，在所述操纵杆处的第一类型的输入映射到用于驾驶操作的转向命令，并且在所述操纵杆处的第二类型的输入被映射到在所述持续速度行进模式中中断操作的命令。
36.根据权利要求30所述的方法，其中，所述一个或更多个操作员输入设备包括操纵杆和第二设备，所述第二设备被配置为具有中立位置的控制杆或具有中立位置的踏板中的一者；并且
其中，在用于所述持续速度行进模式的所述第一控制功能映射下，在所述操纵杆处的横向输入被映射到用于驾驶操作的转向命令，并且所述第二设备离开所述中立位置的运动被映射到在所述持续速度行进模式中中断操作的命令。
37.根据权利要求30所述的方法，其中，在所述持续速度行进模式下操作包括：使用所述控制设备检测第一驱动马达和第二驱动马达之间的速度失配，其中所述第一驱动马达呈现第一马达速度，所述第二驱动马达呈现小于所述第一马达速度的第二马达速度；
其中，命令所述挖掘机以所述设定速度持续速度行进包括：朝着所述第一马达速度增加所述第二马达的速度。
38.根据权利要求30所述的方法，其中，在所述持续速度行进模式下操作包括，响应于接收到命令转弯操作的操作员输入，命令降低所述挖掘机的第一驱动马达的速度。
39.根据权利要求38所述的方法，其中，在所述持续速度行进模式下操作还包括：响应于接收到命令所述转弯操作的所述操作员输入，命令所述挖掘机的第二驱动马达的与所述设定速度相对应的保持速度。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117151476B (zh) * 2023-10-30 2024-01-23 济宁源浩工程机械有限公司 一种基于大数据的挖掘机安全运行预警系统

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7478489B2 (en) * 2006-06-01 2009-01-20 Deere & Company Control system for an electronic float feature for a loader
DE102007048697A1 (de) * 2007-10-11 2009-04-16 Deere & Company, Moline Hydraulische Hubeinrichtung
WO2011158955A1 (ja) * 2010-06-18 2011-12-22 日立建機株式会社 作業機械の周囲監視装置
GB2514346B (en) * 2013-05-20 2017-02-08 Jc Bamford Excavators Ltd Working machine and control system
US20160251830A1 (en) * 2013-10-30 2016-09-01 Young-Jin Son Hydraulic system of construction equipment, having float function
US10280948B2 (en) * 2014-04-04 2019-05-07 Volvo Construction Equipment Ab Hydraulic system and method for controlling an implement of a working machine
US10344450B2 (en) * 2015-12-01 2019-07-09 The Charles Machine Works, Inc. Object detection system and method
US10733752B2 (en) * 2017-07-24 2020-08-04 Deere & Company Estimating a volume of contents in a container of a work vehicle
JP6752186B2 (ja) * 2017-09-26 2020-09-09 日立建機株式会社 作業機械
US10597845B2 (en) * 2017-09-27 2020-03-24 Deere & Company Implement vibration system and method
JP7164294B2 (ja) * 2017-10-24 2022-11-01 株式会社小松製作所 作業車両
JP6969475B2 (ja) * 2018-03-28 2021-11-24 コベルコ建機株式会社 建設機械
JP2021085179A (ja) * 2019-11-26 2021-06-03 コベルコ建機株式会社 計測装置、操作支援システム、及び建設機械
US11624171B2 (en) * 2020-07-31 2023-04-11 Baidu Usa Llc Engineering machinery equipment, and method, system, and storage medium for operation trajectory planning thereof

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