使用动态操作区相对于地理围栏操作采掘机的系统和方法技术方案

用于相对于地理围栏操作采掘机的系统和方法

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用动态操作区相对于地理围栏操作采掘机的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是
2021
年2月
19
日提交的第
17/179,757
号美国专利申请以及
2021
年2月
19
提交的第
17/179,765
号美国专利申请的继续申请，这些美国专利申请的全部内容以引用的方式并入本申请中
。


[0003]本申请中所描述的实施例涉及相对于地理围栏操作采掘机
。

技术实现思路

[0004]地理围栏是现实世界地理区域的虚拟周边，其利用全球导航卫星系统
(“GNSS”)
技术使用预定义的一组边界生成
。
地理围栏逻辑使软件能够在移动工业机器
(
例如，采掘机，例如炮孔钻机
、
绳铲车等
)
离开预定义地理区域时触发响应，从而确保机器停留在指定区域内
。
在矿山环境中，采掘机可能会无意中驶入高墙
、
护堤上方或进入受限区
。
[0005]因此，本申请中所描述的实施例提供一种地理围栏设计，该地理围栏设计使采掘机能够在受限地理围栏区域内安全地操作并且防止在地理围栏区域之外操作
。
具体来说，采掘机可以基于命令在受限地理围栏区域周围自由移动，所述命令例如推进命令
、
推挤命令
、
摆动命令，或用于控制采掘机的操作的另一命令
(
即，自主或自动命令，或使采掘机在地面上移动的来自机载或远程操作员的命令
)。
然而，当采掘机接近地理围栏边界时，本申请中所描述的实施例否决
(override)
速度命令以使采掘机逐渐减速，直到采掘机到达地理围栏边界时停止
。
替代地或另外，本申请描述的实施例确定命令将使采掘机进一步推进到禁止的地理围栏区域
(
例如，推进到受限区域
)
还是背朝受限地理围栏区域
(
例如，朝向允许区域
)
远离地理围栏边界
。
当命令将使采掘机进一步推进到禁止的地理围栏区域时，阻止或否决控制命令
。
当命令将使采掘机远离地理围栏边界移动回受限地理围栏区域中时，执行命令
。
[0006]一个实施例提供一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的系统
。
所述系统包括电子处理器，所述电子处理器被配置成接收用于控制移动工业机器的命令
。
所述电子处理器还被配置成确定位于移动工业机器周围的第一操作区的周边点是否在受限区内
。
所述电子处理器还被配置成响应于确定第一操作区的周边点在受限区内，确定命令的执行是否增加第一操作区到受限区的穿进；以及基于命令的执行是否增加第一操作区到受限区的穿进，控制移动工业机器以执行命令或停止命令
。
所述电子处理器还被配置成响应于确定第一操作区的周边点不在受限区内，确定位于移动工业机器周围的第二操作区的周边点是否在受限区内；以及基于第二操作区的周边点是否在受限区内，控制移动工业机器执行命令或修改后命令
。
[0007]另一实施例提供一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的方法
。
所述方法包括用电子处理器接收用于控制移动工业机器的命令
。
所述方法还包括用电子处理器确定位于移动工业机器周围的第一操作区的周边点是否在受限区内
。
所述方法还包括响应于确定
第一操作区的周边点在受限区内，用电子处理器确定命令的执行是否增加第一操作区到受限区的穿进；以及基于命令的执行是否增加第一操作区到受限区的穿进，用电子处理器控制移动工业机器以执行命令或停止命令
。
所述方法还包括响应于确定第一操作区的周边点不在受限区内，用电子处理器确定位于移动工业机器周围的第二操作区的周边点是否在受限区内，其中第一操作区具有比第二操作区小的面积并且第一操作区位于第二操作区内；以及基于第二操作区的周边点在受限区内，用电子处理器控制移动工业机器以执行命令或修改后命令
。
[0008]又另一个实施例提供一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的系统
。
所述系统包括电子处理器，所述电子处理器被配置成接收用于控制移动工业机器的命令
。
所述电子处理器还被配置成确定位于移动工业机器周围的第一操作区，其中第一操作区是移动工业机器周围的动态区域，以及确定位于移动工业机器周围的第一操作区的周边点是否在受限区内
。
所述电子处理器还被配置成响应于确定第一操作区的周边点在受限区内，确定命令的执行是否增加第一操作区到受限区的穿进；以及基于命令的执行是否增加第一操作区到受限区的穿进，控制移动工业机器以执行命令或停止命令
。
[0009]又另一个实施例提供一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的系统
。
所述系统包括电子处理器，所述电子处理器被配置成建立位于移动工业机器周围的第一虚拟操作区
。
所述电子处理器还被配置成建立位于移动工业机器周围并且嵌套在第一虚拟操作区内的第二虚拟操作区
。
[0010]又另一个实施例提供一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的系统
。
所述系统包括电子处理器，所述电子处理器被配置成确定位于移动工业机器周围的第一虚拟操作区，其中第一虚拟操作区是移动工业机器周围的动态区域
。
所述电子处理器还被配置成修改第一虚拟操作区的参数
。
[0011]考虑到详细描述和附图，实施例的其它方面将变得显而易见
。
附图说明
[0012]图1示出根据一些实施例的采掘机
。
[0013]图2示出根据一些实施例的采掘机
。
[0014]图3示意性地示出根据一些实施例的用于在地理围栏内操作采掘机的系统
。
[0015]图4示意性地示出根据一些实施例的图3的系统的控制器
。
[0016]图
5A
到
5C
示出根据一些实施例的在地理围栏边界附近操作的采掘机
。
[0017]图6示出根据一些实施例的用于采掘机的桅杆的角度
。
[0018]图7是示出根据一些实施例的由图3的系统执行的用于在地理围栏内操作采掘机的方法的流程图
。
具体实施方式
[0019]在详细解释任何实施例之前，应理解实施例在其应用中不限于在以下描述中阐述或在以下附图中说明的组件的配置和布置的细节
。
本专利技术能够以各种方式实践或执行
。
而且，应当理解，本申请所使用的措辞和术语是出于描述的目的，而不应当被视为是限制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.
一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的系统，其特征在于，所述系统包括：电子处理器，所述电子处理器被配置成：接收用于控制所述移动工业机器的命令，确定位于所述移动工业机器周围的第一操作区，其中所述第一操作区是所述移动工业机器周围的动态区域，确定位于所述移动工业机器周围的第一操作区的周边点是否在受限区内，响应于确定所述第一操作区的所述周边点在所述受限区内，确定所述命令的执行是否增加所述第一操作区到所述受限区的穿进，以及基于所述命令的执行是否增加所述第一操作区到所述受限区的穿进，控制所述移动工业机器以执行所述命令或一停止命令
。2.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于所述移动工业机器的当前位置的不确定性，动态地确定所述第一操作区
。3.
根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一操作区与所述移动工业机器的当前位置的不确定性成比例
。4.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于与所述移动工业机器的组件相关联的位置，动态地确定所述第一操作区
。5.
根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述移动工业机器的组件是桅杆
。6.
根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：确定位于所述移动工业机器周围的第一虚拟操作区，其中所述第一虚拟操作区是所述移动工业机器周围的动态区域，以及修改所述第一虚拟操作区的参数
。7.
根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于所述移动工业机器的当前位置的不确定性，动态地修改所述第一虚拟操作区
。8.
根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一虚拟操作区与所述移动工业机器的当前位置的不确定性成比例
。9.
根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于与所述移动工业机器的组件相关联的位置，动态地修改所述第一虚拟操作区
。10.
根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：接收用于控制所述移动工业机器的命令，确定所述第一虚拟操作区的周边点是否在受限区内，以及基于所述第一虚拟操作区的周边点是否在所述受限区内，控制所述移动工业机器
。11.
根据权利要求
10
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：响应于确定所述第一虚拟操作区的周边点在所述受限区内，确定所述命令的执行是否增加所述第一虚拟操作区到所述受限区的穿进，以及基于所述命令的执行是否增加所述第一虚拟操作区到所述受限区的穿进，控制所述移动工业机器以执行所述命令或一停止命令
。12.
根据权利要求
11
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：当所述命令的执行减少所述第一虚拟操作区到所述受限区的穿进时，控制所述移动工业机器以执行所述命令，以及
当所述命令的执行增加所述第一虚拟操作区到所述受限区的穿进时，控制所述移动工业机器以执行所述停止命令
。13.
根据权利要求
10
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：响应于确定所述第一虚拟操作区的周边点不在所述受限区内，确定第二虚拟操作区的周边点是否在所述受限区内，其中所述第二虚拟操作区位于所述移动工业机器周围并且嵌套在所述第一虚拟操作区内，以及基于所述第二虚拟操作区的周边点是否在所述受限区内，控制所述移动工业机器以执行所述命令或一修改后命令
。14.
根据权利要求
13
所述的系统，其特征在于，所述修改后命令是降低速度命令
。15.
根据权利要求
13
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：当所述第二虚拟操作区的周边点不在所述受限区内时，控制所述移动工业机器以执行所述命令，以及当所述第二虚拟操作区的周边点在所述受限区内时，控制所述移动工业机器以执行所述修改后命令
。16.
根据权利要求
13
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于所述第二虚拟操作区到所述受限区的穿进量，确定所述修改后命令
。17.
根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：生成并传输图形用户界面以向所述移动工业机器的操作员显示，其中所述图形用户界面指示所述移动工业机器相对于受限区的方位状态
。18.
一种相对于地理围栏操作移动工业机器的方法，其特征在于，所述方法包括：接收用于控制所述移动工业机器的命令，确定位于所述移动工业机器周围的第一操作区，其中所述第一操作区是所述移动工业机器周围的动态区域，确定位于所述移动工业机器周围的第一操作区的周边点是否在受限区内，响应于确定所述第一操作区的周边点在所述受限区内，确定所述命令的执行是否增加所述第一操作区到所述受限区的穿进，以及基于所述命令的执行是否增加所述第一操作区到所述受限区的穿进，控制所述移动工业机器以执行所述命令或一停止命令
。19.
根据权利要求
18
所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：基于所述移动工业机器的当前位置的不确定性，动态地确定所述第一操作区
。20.
根据权利要求
19
所述的方法，其特征在于，所述第一操作区与所述移动工业机器的当前位置的不确定性成比例
。21.
根据权利要求
18
所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：基于与所述移动工业机器的组件相关联的位置，动态地确定所述第一操作区
。22.
根据权利要求
21
所述的方法，其特征在于，所述移动工业机器的组件是桅杆
。23.
一种用于相对于地理围栏操作移动工业机器的系统，其特征在于，所述系统包括：电子处理器，所述电子处理器被配置成：接收用于控制所述移动工业机器的命令，确定位于所述移动工业机器周围的第一操作区的周边点是否在受限区内，
响应于确定所述第一操作区的周边点在所述受限区内，确定所述命令的执行是否增加所述第一操作区到所述受限区的穿进，以及基于所述命令的执行是否增加所述第一操作区到所述受限区的穿进，控制所述移动工业机器以执行所述命令或一停止命令，以及响应于确定所述第一操作区的周边点不在所述受限区内，确定位于所述移动工业机器周围的第二操作区的周边点是否在所述受限区内，以及基于所述第二操作区的周边点是否在所述受限区内，控制所述移动工业机器以执行所述命令或一修改后命令
。24.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述第一操作区具有比所述第二操作区小的面积
。25.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述第一操作区位于所述第二操作区内
。26.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于所述移动工业机器的当前位置的不确定性，动态地确定所述第一操作区
。27.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于与所述移动工业机器的组件相关联的位置，动态地确定所述第一操作区
。28.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述修改后命令是降低速度命令
。29.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：当所述命令的执行减少所述第一操作区到所述受限区的穿进时，控制所述移动工业机器以执行所述命令，以及当所述命令的执行增加所述第一操作区到所述受限区的穿进时，控制所述移动工业机器以执行所述停止命令
。30.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：当所述第二操作区的周边点不在所述受限区内时，控制所述移动工业机器以执行所述命令，以及当所述第二操作区的周边点在所述受限区内时，控制所述移动工业机器以执行所述修改后命令
。31.
根据权利要求
30
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器被配置成：基于所述第二操作区到所述受限区的穿进量，确定所述修改后命令
。32.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：生成并传输图形用户界面以向所述移动工业机器的操作员显示，其中所述图形用户界面指示所述移动工业机器相对于所述受限区的方位状态
。33.
根据权利要求
23
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：建立位于所述移动工业机器周围的第一虚拟操作区，以及建立位于所述移动工业机器周围并且嵌套在所述第一虚拟操作区内的第二虚拟操作区
。34.
根据权利要求
33
所述的系统，其特征在于，所述第一虚拟操作区是所述移动工业机器周围的动态区域
。35.
根据权利要求
33
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：
基于所述移动工业机器的当前位置的不确定性，动态地确定所述第一虚拟操作区，其中所述第一虚拟操作区与所述移动工业机器的当前位置的不确定性成比例
。36.
根据权利要求
33
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：基于与所述移动工业机器的组件相关联的位置，动态地确定所述第一虚拟操作区
。37.
根据权利要求
33
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：接收用于控制所述移动工业机器的命令，确定所述第一虚拟操作区的周边点是否在受限区内，以及基于所述第一虚拟操作区的周边点是否在所述受限区内控制所述移动工业机器
。38.
根据权利要求
37
所述的系统，其特征在于，所述电子处理器进一步被配置成：响应于确定所述第一虚拟操作区的周边点在所述受限区内，确定所述命令的执行是否增加所述第一虚拟操作区到所述受限区的穿进，以及基于所述命令的执行是否增加所述第一虚拟操作区到所述受限区的穿进，控制所述移动工业机器以执行所述命令或停止命令，以及响应于确定所述第一虚拟操...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：久益环球地表采矿公司，
类型：发明
国别省市：