Способ ассистирования машинисту экскаватора при загрузке транспортного устройства, а также система ассистирования - RU2017133100A

1. Способ ассистирования машинисту экскаватора при загрузке передвижного транспортного устройства, в частности большегрузного автомобиля, посредством ковша экскаватора, при этом машинисту экскаватора посредством системы ассистирования предлагают стратегию загрузки, включающую в себя количество подлежащих выполнению загрузочных циклов экскаватора для загрузки транспортного устройства, и/или отображают текущее распределение полезной нагрузки на грузовой поверхности транспортного устройства.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что система ассистирования определяет количество подлежащих выполнению загрузочных циклов экскаватора в зависимости от целевой полезной нагрузки для загрузки грузовой поверхности транспортного устройства и при знании теоретической полезной нагрузки экскаватора, при этом машинист экскаватора может предпочтительно конфигурировать диапазон целевой полезной нагрузки, в пределах которого должна лежать фактическая полезная нагрузка транспортного средства.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что теоретическая полезная нагрузка ковша экскаватора определяется с учетом физического размера ковша и/или среднего коэффициента наполнения ковша и/или плотности загружаемого материала.

4. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что машинисту экскаватора задают количественное и/или качественное значение забираемой в ковш экскаватора полезной нагрузки экскаватора для следующего выполняемого загрузочного цикла экскаватора, для соблюдения заданной стратегии загрузки.

5. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что система ассистирования отображает машинисту экскаватора тенденцию загрузки, в частности, отличается ли и в какой степени текущая полезная нагрузка транспортного устройства от номинальной полезной нагрузки для данного загрузочного цикла экскаватора в соответствии с первоначально определенной стратегией загрузки.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что текущую полезную нагрузку транспортного устройства определяют по уже произведенному количеству загрузочных циклов с соответственно выявленной фактической полезной нагрузкой экскаватора за один загрузочный цикл экскаватора.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что фактическую полезную нагрузку экскаватора за один загрузочный цикл экскаватора определяют по внутренним характеристикам экскаватора, например, по локальному положению ковша экскаватора в пространстве и/или по гидравлическим давлениям в исполнительных элементах/рабочих цилиндрах рабочей оснастки экскаватора и/или по сигналам управления экскаватором, при этом момент времени автоматического фактического определения полезной нагрузки экскаватора устанавливают с учетом текущих движений экскаватора и/или положений, предпочтительно этот момент времени должен наступать после законченного процесса забора груза, предпочтительно во время фазы движения, например, после подъема ковша экскаватора и во время движения поворотной платформы, или во время квазистатического состояния, например, после предшествующего подъема ковша экскаватора.

8. Способ по п.7, отличающийся тем, что определение полезной нагрузки экскаватора осуществляют как во время фазы движения экскаватора, так и во время квазистационарного состояния загрузочного цикла экскаватора, и путем сравнения результатов находят влияние динамических эффектов, в частности сил инерции и трения, на определение полезной нагрузки, при этом предпочтительно базируясь на этом, определяют или, соответственно, используют корректирующее значение для компенсации динамических эффектов во время определения полезной нагрузки экскаватора последующих загрузочных циклов экскаватора.

9. Способ по одному из пп.6-8, отличающийся тем, что выполняют автоматическую калибровку для определения полезной нагрузки экскаватора, при этом регулярно выполняют определение нулевой полезной нагрузки экскаватора в моменты времени с опорожненным ковшом экскаватора, и отклонение между отдельными определениями нулевой полезной нагрузки экскаватора используют в качестве корректирующего значения для последующего регулярного определения полезной нагрузки экскаватора.

10. Способ по одному из пп.6-9, отличающийся тем, что система ассистирования может различать загрузочные циклы экскаватора с опорожнением полезной нагрузки экскаватора на транспортное устройство и загрузочные циклы экскаватора без опорожнения полезной нагрузки экскаватора на транспортное устройство, предпочтительно по выполненным профилям движения и/или фактической полезной нагрузке экскаватора и/или текущему положению экскаватора или, соответственно, отдельных компонентов экскаватора, при этом в расчете текущей полезной нагрузки транспортного устройства учитывают только загрузочные циклы экскаватора с последующим опорожнением полезной нагрузки экскаватора на транспортное устройство.

11. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что стратегию загрузки после каждого осуществленного загрузочного цикла экскаватора автоматически актуализируют с учетом эффективно произведенной полезной нагрузки экскаватора предыдущих загрузочных циклов экскаватора и отображают машинисту экскаватора.

12. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что система ассистирования в зависимости от текущего распределения полезной нагрузки на грузовой поверхности транспортного устройства определяет надлежащее положение опорожнения материала, забираемого в следующем загрузочном цикле экскаватора, на грузовую поверхность транспортного устройства для компенсации неблагоприятного распределения полезной нагрузки и при необходимости отображает машинисту экскаватора.

13. Способ по п.12, отличающийся тем, что система ассистирования вмешивается в управление экскаватором, чтобы оказывать помощь машинисту экскаватора при приближении к надлежащему положению опорожнения или выполнять частично или полностью автоматизированную настройку положения опорожнения.

14. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что распределение полезной нагрузки на грузовой поверхности транспортного устройства рассчитывают по измеренным давлениям на ходовую часть транспортного устройства, в частности по измеренным давлениям газа или масла отдельных амортизаторов, и/или измеренному значению наклона транспортного устройства относительно продольной и/или поперечной оси, на основе чего распознают неблагоприятное распределение полезной нагрузки на грузовой поверхности и при необходимости определяют надлежащее положение опорожнения для предстоящего загрузочного цикла экскаватора, при этом распознавание неблагоприятного распределения нагрузки и определение положения опорожнения выполняют предпочтительно в транспортном устройстве или, альтернативно, по меньшей мере частично в экскаваторе.

15. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что экскаватор автоматически распознает подлежащее загрузке транспортное устройство, в частности автоматически получает информацию относительно максимально допустимой полезной нагрузки транспортного устройства, например, посредством коммуникационной связи между транспортным устройством и экскаватором, при этом предпочтительно по полученным данным распознают, размещено ли транспортное устройство в непосредственной близости от экскаватора для загрузки.

16. Способ по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что экскаватор автоматически составляет и предоставляет одну или несколько статистик производительности экскаватора, в частности на основе ранее найденных величин, причем, в частности, эффективную полезную нагрузку экскаватора за один загрузочный цикл экскаватора и/или эффективную полезную нагрузку транспортного устройства на одно загруженное транспортное устройство и/или арифметическое среднее суммы эффективных полезных нагрузок экскаватора за один рабочий час экскаватора и/или среднее арифметическое количества загрузочных циклов экскаватора для достижения номинальной полезной нагрузки транспортного устройства и/или количество загруженных за один рабочий час экскаватора транспортных устройств и/или сумму эффективных полезных нагрузок экскаватора.

17. Система ассистирования для осуществления способа по одному из предыдущих пунктов.

18. Рабочее устройство, в частности экскаватор или большегрузный автомобиль, имеющий систему ассистирования по п.17.