DE102019207159A1 - Method for locking a tool of a construction machine at a predetermined incline - Google Patents

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DE102019207159A1
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Kai Liu
Horst Wagner
Bilge Manga
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Arretierung eines Werkzeugs (2) einer Baumaschine (1) in einer vorgegebenen Neigung. Es wird die Neigung des Werkzeugs (2) mit Hilfe eines oder mehrerer der folgenden Sensoren (6, 6') der Baumaschine (1): Inertiale Messeinheit, Winkelsensoren, Linearsensoren bestimmt. Auf Grundlage dessen erfolgt ein Regeln zumindest eines Gelenkwinkels des Werkzeugs (2) derart, dass die Neigung bezüglich einer vorgebbaren Referenz konstant gehalten wird, wenn sich die Baumaschine (1), eine Komponente der Baumaschine (1) und/oder eine mit der Baumaschine (1) und dem Werkzeug (2) verbundenen Komponente (3) bewegt.The invention relates to a method for locking a tool (2) of a construction machine (1) at a predetermined incline. The inclination of the tool (2) is determined with the aid of one or more of the following sensors (6, 6 ') of the construction machine (1): inertial measuring unit, angle sensors, linear sensors. On the basis of this, at least one joint angle of the tool (2) is regulated in such a way that the inclination is kept constant with respect to a predefinable reference when the construction machine (1), a component of the construction machine (1) and / or a component of the construction machine ( 1) and the tool (2) connected component (3) moves.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Arretierung eines Werkzeugs einer Baumaschine in einer vorgegebenen Neigung mittels einer Tool Center Point Estimation. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for locking a tool of a construction machine in a predetermined inclination by means of a tool center point estimation. The invention also relates to a computer program that executes each step of the method when it runs on a computing device, as well as a machine-readable storage medium that stores the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Bei vielen Baumaschinen, bei denen das Werkzeug über einen Arbeitsarm mit der Baumaschine verbunden ist, ist es wichtig, das Werkzeug mit einer bestimmten Neigung zu führen. Vor allem bei Baumaschinen, bei denen das Werkzeug eine Schaufel ist, wie z. B. Radlager, Bagger oder Ähnliche, ist die richtige Einstellung der Neigung der Schaufel wichtig, um zu verhindern, dass die Ladung der Schaufel verschüttet wird. Beim Anheben von Ladung kann es aufgrund der Kinematik zu einem Verkippen der Schaufel kommen. Zudem kann sich die Baumaschine mitsamt der Schaufel beim Fahren auf unebenem Untergrund so stellen, dass die Ladung aus der Schaufel fällt. Dies muss normalerweise von einem Bediener korrigiert werden. Auch bei anderen Typen von Baumaschinen kann es wichtig sein, die Neigung des Werkzeugs richtig einzustellen. Gerade für ungeübte Bediener ist die ständige Überwachung der Neigung des Werkzeugs oft schwierig. Außerdem ist die richtige Neigung des Werkzeugs für einen autonomen Betrieb der Baumaschine wichtig.In many construction machines, in which the tool is connected to the construction machine via a working arm, it is important to guide the tool with a certain inclination. Especially in construction machinery where the tool is a shovel, such as B. wheel bearings, excavators or the like, the correct setting of the inclination of the bucket is important in order to prevent the load of the bucket from spilling. When lifting loads, the kinematics can cause the bucket to tilt. In addition, the construction machine and the shovel can position themselves when driving on uneven ground in such a way that the load falls out of the shovel. This usually has to be corrected by an operator. Adjusting the inclination of the implement can also be important with other types of construction machinery. Constantly monitoring the inclination of the tool is often difficult, especially for inexperienced operators. In addition, the correct inclination of the tool is important for autonomous operation of the construction machine.

Es sind Algorithmen zur Bestimmung der kinematischen Kette bekannt. An jedem Glied des Werkzeugarms ist hierfür einer oder mehrere der folgenden Sensoren inertiale Messeinheit (IMU, inertial measuring unit), Winkelsensoren, Linearsensoren angeordnet, welche Sensordaten an ein Rechengerät senden. Die so ermittelten Sensordaten werden für jeden Sensor individuell gefiltert und zur Zustandsschätzung der Orientierung des jeweiligen Sensors relativ zu einem ortsfesten Inertialkoordinatensystem fusioniert. Die Tool Center Point Estimation ist ein Algorithmus zur Zustandsschätzung der Orientierung und Position eines Endeffektors. Der Endeffektor ist insbesondere ein Werkzeug oder ein Teil eines Werkzeugs, das einen Werkzeugarm mit mehreren Gliedern, die über Gelenke verbunden sind, aufweist.Algorithms for determining the kinematic chain are known. For this purpose, one or more of the following sensors, inertial measuring unit (IMU), angle sensors, linear sensors, which send sensor data to a computing device, are arranged on each link of the tool arm. The sensor data determined in this way are filtered individually for each sensor and merged to estimate the state of the orientation of the respective sensor relative to a stationary inertial coordinate system. The Tool Center Point Estimation is an algorithm for the state estimation of the orientation and position of an end effector. The end effector is, in particular, a tool or a part of a tool that has a tool arm with several links that are connected by joints.

Typischerweise verwendete Verfahren sind in der Abhandlung von Nikolas Trawny und Stergios I. Roumeliotis. „Indirect Kalman filter for 3D attitude estimation“ University of Minnesota, Dept. of Comp. Sci. & Eng., Tech. Rep 2 (2005) , in der Abhandlung von Robert Mahony, Tarek Hamel, und Jean-Michel Pflimlin, „Nonlinear complementary filters on the special orthogonal group“, IEEE Transactions on automatic control 53.5 (2008): 1203-1218 , sowie in der Abhandlung von Sebastian Madgwick, „An efficient orientation filter for inertial and inertial/magnetic sensor arrays“ Report x-io and University of Bristol (UK) 25 (2010) , beschrieben, auf die insoweit verwiesen wird.Typically used procedures are in the Treatise by Nikolas Trawny and Stergios I. Roumeliotis. "Indirect Kalman filter for 3D attitude estimation" University of Minnesota, Dept. of Comp. Sci. & Eng., Tech. Rep 2 (2005) , in the Paper by Robert Mahony, Tarek Hamel, and Jean-Michel Pflimlin, "Nonlinear complementary filters on the special orthogonal group", IEEE Transactions on automatic control 53.5 (2008): 1203-1218 , as well as in the essay by Sebastian Madgwick, "An efficient orientation filter for inertial and inertial / magnetic sensor arrays" Report x-io and University of Bristol (UK) 25 (2010) , to which reference is made.

Aus der so geschätzten Orientierung des Sensors wird zunächst die Orientierung des Glieds, an dem der Sensor angeordnet ist, bestimmt. Dies wird für alle Glieder des Werkzeugarms durchgeführt. Aus der relativen Orientierung zweier aufeinanderfolgender Glieder lässt sich bei bekannter Kinematik (zum Beispiel bei bekannten Denavit-Hartenberg Parametern) der Gelenkwinkel des Gelenks, das die beiden Glieder verbindet, berechnen. Sind schließlich alle Gelenkwinkel und die Maße der Glieder bekannt, folgt die gesamte Konfiguration des Werkzeugarms direkt aus der Vorwärtskinematik und somit die Orientierung und Position des Endeffektors.From the orientation of the sensor estimated in this way, the orientation of the member on which the sensor is arranged is first determined. This is done for all links of the tool arm. With known kinematics (for example with known Denavit-Hartenberg parameters) the joint angle of the joint that connects the two links can be calculated from the relative orientation of two successive links. If all joint angles and the dimensions of the links are finally known, the entire configuration of the tool arm follows directly from the forward kinematics and thus the orientation and position of the end effector.

Für eine detaillierte Beschreibung wird auf die Abhandlung von Mark W. Spong, Seth Hutchinson und Mathukumalli Vidyasagar, „Robot modeling and control“, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 , verwiesen.For a detailed description see the Paper by Mark W. Spong, Seth Hutchinson, and Mathukumalli Vidyasagar, “Robot modeling and control”, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 , referenced.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es wird ein Verfahren zur Arretierung eines Werkzeugs einer Baumaschine in einer vorgegebenen Neigung vorgeschlagen. Während des gesamten Verfahrens wird die Neigung des Werkzeugs mit Hilfe eines oder mehrerer der folgenden Sensoren inertiale Messeinheit, Winkelsensoren, Linearsensoren bestimmt. Rein prinzipiell kann das Werkzeug direkt über ein Gelenk mit der Baumaschine verbunden sein. Vorzugsweise ist allerdings ein Arbeitsarm vorgesehen, der auf der einen Seite über ein Gelenk mit der Baumaschine verbunden ist und auf der anderen Seite ebenfalls über ein Gelenk mit dem Werkzeug verbunden ist. Bevorzugt ist der Arbeitsarm mehrgliedrig ausgebildet, wobei an jedem Glied des Arbeitsarms einer der obengenannten Sensoren angeordnet ist. Aus der Position und der Neigung bzw. der Orientierung des Werkzeugs kann aus der Tool Center Point Estimation auf die Gelenkwinkel der beschriebenen Gelenke geschlossen werden.A method for locking a tool of a construction machine at a predetermined inclination is proposed. During the entire process, the inclination of the tool is determined with the aid of one or more of the following sensors: inertial measuring unit, angle sensors, linear sensors. In principle, the tool can be connected directly to the construction machine via a joint. Preferably, however, a working arm is provided which is connected to the construction machine on one side via a joint and on the other side is also connected to the tool via a joint. The working arm is preferably designed with multiple links, one of the above-mentioned sensors being arranged on each link of the working arm. From the position and the inclination or the orientation of the tool, conclusions can be drawn about the joint angles of the joints described from the tool center point estimation.

Wenn die Baumaschine, eine Komponente der Baumaschine und/oder eine mit der Baumaschine und dem Werkzeug verbundene Komponente bewegt wird, erfolgt eine Regelung zumindest eines Gelenkwinkels des Werkzeugs auf Basis der ermittelten Neigung des Werkzeugs. Vorzugsweise ist die mit der Baumaschine und dem Werkzeug verbundene Komponente der oben beschriebene Arbeitsarm mit den Gelenken. Für diesen Fall werden der Gelenkwinkel des Gelenks zwischen Werkzeug und Arbeitsarm und/oder der Gelenkwinkel das Gelenk zwischen Arbeitsarm und Baumaschine auf Basis der ermittelten Neigung des Werkzeugs geregelt. Die Regelung erfolgt derart, dass die Neigung des Werkzeugs bezüglich einer vorgebbaren Referenz konstant gehalten wird. Damit wird eine Arretierung des Werkzeugs erreicht. Als Resultat können Unzulänglichkeiten der Kinematik ausgeglichen werden und zwar nicht mechanisch, sondern elektronisch über die Regelung. Dadurch wird ein Bediener der Baumaschine entlastet, da er die Neigung des Werkzeugs nicht dauerhaft überwachen muss. Außerdem kann eine autonom betriebene Baumaschine auf dieses Verfahren zurückgreifen, um die Neigung des Werkzeugs konstant zu halten.When the construction machine, a component of the construction machine and / or a component connected to the construction machine and the tool is moved, at least one joint angle of the tool is regulated on the basis of the inclination of the tool determined. The component connected to the construction machine and the tool is preferably the working arm described above the joints. For this case, the joint angle of the joint between the tool and the working arm and / or the joint angle of the joint between the working arm and the construction machine are regulated on the basis of the inclination of the tool determined. The regulation takes place in such a way that the inclination of the tool is kept constant with respect to a specifiable reference. This locks the tool. As a result, inadequacies in the kinematics can be compensated, not mechanically, but electronically via the control. This relieves the operator of the construction machine because he does not have to constantly monitor the inclination of the tool. In addition, an autonomously operated construction machine can use this method to keep the inclination of the tool constant.

Gemäß einem Aspekt ist die vorgebbare Referenz ein Teil der Baumaschine. Vorteilhafterweise kann aus der Referenz auf den Abstand zum Boden und auf die Neigung des Bodens geschlossen werden. Hierfür kann der Teil der Baumaschine einen inertialen Sensor aufweisen. Insbesondere kann die Referenz ein Gehäuse der Baumaschine oder ein Teil davon sein. Wenn das Werkzeug und/oder der Arbeitsarm bewegt werden, wird wenigstens ein Gelenkwinkel zumindest eines der Gelenke zwischen dem Werkzeug und der Baumaschine so geregelt, dass die Neigung des Werkzeugs in einem konstanten Winkel zu dem Teil der Baumaschine gehalten wird. Für den Fall, dass der Arbeitsarm über ein erstes Gelenk mit der Baumaschine verbunden ist und über ein zweites Gelenk mit dem Werkzeug verbunden ist und gegebenenfalls weitere Gelenke zwischen seinen Gliedern aufweist, wird vorzugsweise der Gelenkwinkel des Gelenks zwischen dem Werkzeug und dem Arbeitsarm so geregelt, dass die Neigung des Werkzeugs in einem konstanten Winkel zu dem Teil der Baumaschine gehalten wird. Zum Beispiel, wenn das Werkzeug vertikal bewegt wird, indem der Arbeitsarm geschwenkt wird, wird der sich durch das Schwenken verändernde Winkel zwischen dem Arbeitsarm und dem Teil der Baumaschine durch die Regelung des Gelenkwinkels des Gelenks zwischen dem Werkzeug und dem Arbeitsarm ausgeglichen. Mit anderen Worten wird das Verkippen der Schaufel durch eine entgegengesetzte Verkippung ausgeglichen.According to one aspect, the specifiable reference is part of the construction machine. Advantageously, the reference can be used to infer the distance to the floor and the inclination of the floor. For this purpose, the part of the construction machine can have an inertial sensor. In particular, the reference can be a housing of the construction machine or a part thereof. When the tool and / or the working arm are moved, at least one joint angle of at least one of the joints between the tool and the construction machine is regulated so that the inclination of the tool is kept at a constant angle to the part of the construction machine. In the event that the working arm is connected to the construction machine via a first joint and is connected to the tool via a second joint and optionally has further joints between its members, the joint angle of the joint between the tool and the working arm is preferably regulated so that the inclination of the tool is kept at a constant angle to the part of the construction machine. For example, when the tool is moved vertically by pivoting the working arm, the angle between the working arm and the part of the construction machine which changes due to the pivoting is compensated for by regulating the joint angle of the joint between the tool and the working arm. In other words, the tilting of the blade is compensated for by tilting in the opposite direction.

Zur Bestimmung der Neigung und der Position des Werkzeugs kann ein Algorithmus zur Bestimmung der kinematischen Kette verwendet werden. Hierfür sind die obengenannten Sensoren an jedem Glied der kinematischen Kette zwischen der Baumaschine und dem Werkzeug angeordnet. Insbesondere kann die Tool Center Point Estimation zur Bestimmung der Neigung und der Position des Werkzeugs verwendet werden. Diese verwendet bevorzugt Sensorsignale von inertialen Messeinheiten, die inertiale Sensoren aufweisen, die an jedem Glied der kinematischen Kette angeordnet sind. Inertiale Messeinheiten lassen sich leicht und kostengünstig nachrüsten und können für andere Verfahren verwendet werden.An algorithm for determining the kinematic chain can be used to determine the inclination and position of the tool. For this purpose, the above-mentioned sensors are arranged on each link of the kinematic chain between the construction machine and the tool. In particular, the Tool Center Point Estimation can be used to determine the inclination and the position of the tool. This preferably uses sensor signals from inertial measuring units that have inertial sensors that are arranged on each link of the kinematic chain. Inertial measuring units can be retrofitted easily and inexpensively and can be used for other processes.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist die vorgebbare Referenz eine Richtung der Erdgravitation. Vorteilhafterweise kann die Bestimmung der Neigung des Werkzeugs gegenüber der Erdgravitation mit Hilfe eines inertialen Sensors am Werkzeug erfolgen. Wenn sich die Neigung des Werkzeugs gegenüber der Erdgravitation ändert, insbesondere wenn sich die Neigung der ganzen Baumaschine gegenüber der Erdgravitation ändert, wird zumindest ein Gelenkwinkel eines der Gelenke zwischen dem Werkzeug und der Baumaschine so geregelt, dass die ursprüngliche Neigung des Werkzeugs gegenüber der Erdgravitation wiederhergestellt wird. Für den Fall, dass der Arbeitsarm über ein erstes Gelenk mit der Baumaschine verbunden ist und über ein zweites Gelenk mit dem Werkzeug verbunden ist und gegebenenfalls weitere Gelenke zwischen seinen Gliedern aufweist, wird vorzugsweise der Gelenkwinkel des ersten Gelenks so geregelt, dass die ursprüngliche Neigung des Werkzeugs gegenüber der Erdgravitation wiederhergestellt wird. Zum Beispiel, wenn die Baumaschine auf unebenem Gelände fährt und dabei auf eine Erhöhung oder in eine Vertiefung fährt, neigt sich die Baumaschine gemäß dem Gefälle und der verändernde Winkel zwischen der Baumaschine und der Erdgravitation wird durch die Regelung des Gelenkwinkels des Gelenks zwischen dem Arbeitsarm und der Baumaschine ausgeglichen. Mit anderen Worten wird das Verkippen der Baumaschine durch eine entgegengesetzte Verkippung des Arbeitsarms ausgeglichen. Auch das oben beschriebene Beispiel, dass das Werkzeug vertikal bewegt wird, kann bei der Regelung mit der Erdgravitation als Referenz in gleicher Weise realisiert werden.According to a further aspect, the predeterminable reference is a direction of the earth's gravity. The inclination of the tool with respect to the earth's gravity can advantageously be determined with the aid of an inertial sensor on the tool. If the inclination of the tool changes in relation to the earth's gravity, in particular if the inclination of the entire construction machine in relation to the earth's gravity changes, at least one joint angle of one of the joints between the tool and the construction machine is regulated in such a way that the original inclination of the tool in relation to the earth's gravity is restored becomes. In the event that the working arm is connected to the construction machine via a first joint and is connected to the tool via a second joint and optionally has further joints between its members, the joint angle of the first joint is preferably regulated so that the original inclination of the Tool against the earth's gravity is restored. For example, when the construction machine travels on an uneven surface, driving on a rise or in a depression, the construction machine tilts according to the slope and the changing angle between the construction machine and the earth's gravity is controlled by regulating the joint angle of the joint between the working arm and the construction machine balanced. In other words, the tilting of the construction machine is compensated for by tilting the working arm in the opposite direction. The example described above, in which the tool is moved vertically, can also be implemented in the same way in the control with earth's gravity as a reference.

Wenn sich die Baumaschine bewegt, kann eine Beschleunigung, die bei der Bewegung der Baumaschine auftritt, durch den inertialen Sensor registriert werden und bei beim Regeln des Gelenkwinkels des Werkzeugs kompensiert werden, sodass die Resultierende aus der Erdbeschleunigung und der Bewegungsbeschleunigung in die gewünschte Richtung, z. B. zum Boden des Werkzeugs, zeigt.When the construction machine moves, an acceleration that occurs during the movement of the construction machine can be registered by the inertial sensor and compensated for when regulating the joint angle of the tool, so that the resultant of the acceleration due to gravity and the acceleration of movement in the desired direction, e.g. . B. to the bottom of the tool shows.

Alternativ kann auch hier zur Bestimmung der Neigung des Werkzeugs gegenüber der Erdgravitation ein Algorithmus zur Bestimmung der kinematischen Kette, wie oben bereits beschrieben, verwendet werden.Alternatively, an algorithm for determining the kinematic chain, as already described above, can also be used here to determine the inclination of the tool with respect to earth's gravity.

Das Verfahren kann beispielsweise durch einen Bediener über ein Bedienelement, wie z. B. ein Schalter, ein Knopf, ein Touchscreen oder Ähnliches, eingegeben werden. Wenn das Werkzeug arretiert ist, kann der Bediener vorteilhafterweise den Gelenkwinkel zwischen dem Werkzeug und dem Arbeitsarm oder der Baumaschine nicht mehr eigenständig steuern.The method can, for example, by an operator via a control element, such as. B. a switch, a button, a touch screen or the like can be entered. When the tool is locked, the operator can advantageously No longer independently controlling the joint angle between the tool and the working arm or the construction machine.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular if it is carried out on a computing device or control device. It enables the implementation of the method in a conventional electronic control unit without having to make structural changes to it. For this purpose it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, die Arretierung des Werkzeugs durchzuführen.By uploading the computer program to a conventional electronic control unit, the electronic control unit is obtained, which is set up to lock the tool.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Baumaschine, bei der ein Werkzeug aus einem Anfangszustand (a) in einen Endzustand (b) bewegt wird.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Baumaschine, bei der die Baumaschine von einem ebenen Boden (a) auf eine Erhöhung (b) fährt.
  • 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Exemplary embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the description below.
  • 1 shows a schematic representation of a construction machine in which a tool is moved from an initial state (a) to a final state (b).
  • 2 shows a flow chart of an embodiment of the method according to the invention.
  • 3 shows a schematic representation of a construction machine in which the construction machine moves from a level floor (a) to an elevation (b).
  • 4th shows a flow diagram of a further exemplary embodiment of the method according to the invention.

Ausführungsbeispiele der ErfindungEmbodiments of the invention

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Baumaschine 1 in Form eines Radladers mit einem als Schaufel ausgebildeten Werkzeug 2. Das Werkzeug 2 ist über einen Arbeitsarm 3 mit der Baumaschine 1 verbunden, wobei zwischen der Baumaschine 1 und dem Arbeitsarm 3 ein erstes Gelenk 4 und zwischen dem Werkzeug 2 und dem Arbeitsarm 3 ein zweites Gelenk 5 angeordnet sind, welche die jeweiligen Komponenten beweglich verbinden. In weiteren nicht gezeigten Ausführungsbeispielen kann der Arbeitsarm auch mehrgliedrig ausgebildet sein, wobei in diesem Fall zwischen den einzelnen Gliedern ebenfalls jeweils ein Gelenk angeordnet ist. Die Baumaschine 1, der Arbeitsarm 3 und das Werkzeug 2 bilden eine kinematische Kette. An jedem Glied der kinematischen Kette, also an der Baumaschine 1, dem Arbeitsarm 3 und dem Werkzeug 2, ist jeweils ein inertialer Sensor 6 einer inertialen Messeinheit angeordnet. Dem inertialen Sensor 6' am Werkzeug 2 kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu (siehe unten), er ist daher mit einem Strich (') gekennzeichnet. Die inertialen Sensoren 6 sind mit einem elektronischen Steuergerät 7 der Baumaschine 1 verbunden. 1 shows a schematic representation of a construction machine 1 in the form of a wheel loader with a tool designed as a shovel 2 . The tool 2 is about a working arm 3 with the construction machine 1 connected, being between the construction machine 1 and the working arm 3 a first joint 4th and between the tool 2 and the working arm 3 a second joint 5 are arranged, which movably connect the respective components. In further exemplary embodiments, not shown, the working arm can also be designed with multiple links, in which case a joint is also arranged between the individual links. The construction machine 1 , the working arm 3 and the tool 2 form a kinematic chain. On every link of the kinematic chain, i.e. on the construction machine 1 , the working arm 3 and the tool 2 , is an inertial sensor 6th an inertial measuring unit arranged. The inertial sensor 6 ' on the tool 2 has a special meaning here (see below) and is therefore marked with a dash ('). The inertial sensors 6th are with an electronic control unit 7th the construction machine 1 connected.

In 1 sind zwei Zustände a) und b) dargestellt, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden. Das Werkzeug 2 ist im Anfangszustand a) auf einem niedrigen Level und wird bis zum Endzustand b) auf ein höheres Level angehoben. Das Anheben des Werkzeugs erfolgt in diesem Fall, indem der Gelenkwinkel des ersten Gelenks 4 zwischen dem Arbeitsarm 3 und der Baumaschine 1 verändert wird.In 1 two states a) and b) are shown, which were recorded at different times. The tool 2 is at a low level in the initial state a) and is raised to a higher level until the end state b). The tool is lifted in this case by adjusting the joint angle of the first joint 4th between the working arm 3 and the construction machine 1 is changed.

Ohne Eingriff oder Regelung (hier nicht dargestellt) würde das zweite Gelenk 5 in beiden Zuständen bezüglich dem Arbeitsarm 3 gleich ausgerichtet sein, d. h. der Gelenkwinkel des zweiten Gelenks 5 zwischen dem Werkzeug 2 und dem Arbeitsarm 3 würde im Anfangszustand a) und im Endzustand b) gleich sein, obwohl sich der Gelenkwinkel des ersten Gelenks 4 verändert hat. Dies würde zur Folge haben, dass das Werkzeug 2, d. h. die Schaufel, geneigt wäre und deren Inhalt verschüttet würde.Without intervention or regulation (not shown here) the second joint would 5 in both states with respect to the working arm 3 be aligned the same, ie the joint angle of the second joint 5 between the tool 2 and the working arm 3 would be the same in the initial state a) and in the final state b), although the joint angle of the first joint 4th has changed. This would result in the tool 2 , ie the shovel, would be inclined and its contents would be spilled.

Mittels dem erfindungsgemäßen Verfahren wird während des Anhebens aus dem Anfangszustand a) in den Endzustand b) der Gelenkwinkel des zweiten Gelenks 5 geregelt und zwar derart, dass die sich durch das Anheben verändernde Neigung des Werkzeugs 2 ausgeglichen wird, sodass das Werkzeug 2 im Endzustand b), wie bereits im Anfangszustand a), senkrecht zur Hochachse (nicht dargestellt) der Baumaschine 1 steht. In diesem Beispiel wird die Änderung des Gelenkwinkels des ersten Gelenks 4 durch eine gleich große Änderung des Gelenkswinkels des zweiten Gelenks 5 in die entgegengesetzte Drehrichtung ausgeglichen.By means of the method according to the invention, the joint angle of the second joint is set during the lifting from the initial state a) to the final state b) 5 regulated in such a way that the inclination of the tool, which is changed by the lifting 2 is compensated so that the tool 2 in the final state b), as already in the initial state a), perpendicular to the vertical axis (not shown) of the construction machine 1 stands. In this example, the change in the joint angle of the first joint 4th by an equal change in the joint angle of the second joint 5 balanced in the opposite direction of rotation.

In 2 ist ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zu Beginn und während des ganzen Verfahrens wird die aktuelle Neigung und die Position des Werkzeugs 2 unter Zuhilfenahme einer an sich bekannten Tool Center Point Estimation bestimmt 10. Hierfür werden die Sensordaten der inertialen Sensoren 6, 6' entlang der kinematischen Kette verwendet. Aus der Neigung und der Position des Werkzeugs 2 und des Arbeitsarms 3 wird dann mittels sogenannter Denavit-Hartenberg Parametern (siehe beispielsweise Spong et al. „Robot modeling and control“, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 ) ein aktueller Ist-Gelenkwinkel

Figure DE102019207159A1_0001
zumindest für das zweite Gelenk 5 ermittelt 11.In 2 a flow chart of an embodiment of the method according to the invention is shown. At the beginning and during the whole process, the current inclination and position of the tool is displayed 2 determined 10 with the aid of a known tool center point estimation. For this purpose, the sensor data of the inertial sensors 6th , 6 ' used along the kinematic chain. From the inclination and the position of the tool 2 and the working arm 3 is then using so-called Denavit-Hartenberg parameters (see for example Spong et al. "Robot modeling and control", Vol. 3. New York: Wiley, 2006 ) a current actual joint angle
Figure DE102019207159A1_0001
at least for the second joint 5 determined 11.

Wird die Arretierung des Werkzeugs 2 durch einen Bediener aktiviert 20, beispielsweise indem er einen dafür vorgesehenen Knopf betätigt, so wird die aktuelle Neigung des Werkzeugs 2 bezüglich der Hochachse der Baumaschine 1 als vorgegebene Soll-Neigung festgelegt 30. Dann wird ein Soll-Gelenkwinkel

Figure DE102019207159A1_0002
zumindest für das zweite Gelenk 5 ermittelt 31, bei dem das Werkzeug 2 die Soll-Neigung beibehält. Schließlich ist eine Regelung 40 zur Arretierung des Werkzeugs 2 vorgesehen, bei der, während beispielsweise der Arbeitsarm 3 bewegt wird und sich der Gelenkwinkel des ersten Gelenks 4 ändert, der Ist-Gelenkwinkel
Figure DE102019207159A1_0001
auf den Soll-Gelenkwinkel
Figure DE102019207159A1_0002
geregelt wird, sodass die Neigung des Werkzeugs 2 bezüglich der Hochachse der Baumaschine 1 konstant gehalten wird.Will lock the tool 2 activated by an operator 20th , for example by pressing a dedicated button, the current inclination of the tool becomes 2 with respect to the vertical axis of the construction machine 1 is set as a predetermined target inclination 30. Then, a target joint angle
Figure DE102019207159A1_0002
at least for the second joint 5 determined 31 where the tool 2 maintains the target incline. Finally there is a scheme 40 to lock the tool 2 provided when, for example, the working arm 3 is moved and the joint angle of the first joint changes 4th changes the actual joint angle
Figure DE102019207159A1_0001
to the target joint angle
Figure DE102019207159A1_0002
is regulated so that the inclination of the tool 2 with respect to the vertical axis of the construction machine 1 is kept constant.

3 zeigt ebenfalls eine schematische Darstellung einer Baumaschine 1 wie aus 1. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es wird auf deren Beschreibung in Bezug auf 1 verwiesen. In 3 sind ebenfalls zwei Zustände a) und b) dargestellt, die zu unterschiedlichen Zeiten aufgenommen wurden. Die Baumaschine 1 steht im Anfangszustand a) auf ebenem Boden 8 und fährt im Endzustand b) auf eine Erhöhung 9. Anstelle der Erhöhung 9 könnte auch eine Vertiefung vorhanden sein. Zudem sind die Richtung der Erdgravitation G und eine dazu orthogonale Richtung gekennzeichnet. Durch das Fahren auf die Erhöhung 9 wird die Baumaschine 1 bezüglich der Richtung der Erdgravitation G geneigt. 3 also shows a schematic representation of a construction machine 1 like out 1 . Identical components are identified by the same reference symbols and their description is referred to in relation to FIG 1 referenced. In 3 two states a) and b) are also shown, which were recorded at different times. The construction machine 1 stands in the initial state a) on level ground 8th and moves to an increase in final state b) 9 . Instead of the increase 9 there could also be a depression. In addition, the direction of the earth's gravity G and a direction orthogonal to it are marked. By driving on the increase 9 becomes the construction machine 1 inclined with respect to the direction of earth's gravity G.

Ohne Eingriff oder Regelung (hier nicht dargestellt) würde das erste Gelenk 4 und das zweite Gelenk 5 in beiden Zuständen bezüglich der Baumaschine 1 gleich ausgerichtet sein, d. h. der Gelenkwinkel des zweiten Gelenks 5 zwischen dem Werkzeug 2 und dem Arbeitsarm 3 und der Gelenkwinkel des ersten Gelenks 4 zwischen dem Arbeitsarm 3 und der Baumaschine 1 würden im Anfangszustand a) und im Endzustand b) gleich sein, obwohl sich die Neigung der Baumaschine 1 verändert hat. Dies würde die Folge haben, dass das Werkzeug 2, d. h. die Schaufel, in Bezug auf die Erdgravitation geneigt wäre und deren Inhalt verschüttet würde.Without intervention or regulation (not shown here) the first joint would 4th and the second joint 5 in both states with respect to the construction machine 1 be aligned the same, ie the joint angle of the second joint 5 between the tool 2 and the working arm 3 and the joint angle of the first joint 4th between the working arm 3 and the construction machine 1 would be the same in the initial state a) and in the final state b), although the inclination of the construction machine 1 has changed. This would have the consequence that the tool 2 , ie the shovel, would be inclined with respect to earth's gravity and its contents would be spilled.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird, während sich die Baumaschine 1 aus dem Anfangszustand a) in den Endzustand b) bewegt, der Gelenkwinkel des ersten Gelenks 4 geregelt und zwar derart, dass die sich verändernde Neigung des Werkzeugs 2 und des Arbeitsarms 3 ausgeglichen wird, sodass das Werkzeug 2 im Endzustand b), wie bereits im Anfangszustand a), senkrecht zur Richtung der Erdgravitation steht. In diesem Beispiel wird die Änderung der Neigung der Baumaschine 1 durch eine gleich große Änderung des Gelenkswinkels des ersten Gelenks 4 in die entgegengesetzte Drehrichtung ausgeglichen. In weiteren Ausführungsbeispielen wird alternativ oder zusätzlich, während sich die Baumaschine 1 aus dem Anfangszustand a) in den Endzustand b) bewegt, der Gelenkwinkel des ersten Gelenks 4 geregelt und zwar derart, dass die sich verändernde Neigung des Werkzeugs 2 ausgeglichen wird, sodass das Werkzeug 2 im Endzustand b), wie auch im Anfangszustand a), senkrecht zur Richtung der Erdgravitation G steht. Die Änderung der Neigung der Baumaschine 1 wird demnach zusätzlich oder alternativ durch eine Änderung des Gelenkswinkels des zweiten Gelenks 5 ausgeglichen.By means of the method according to the invention, while the construction machine 1 moved from the initial state a) to the final state b), the joint angle of the first joint 4th regulated in such a way that the changing inclination of the tool 2 and the working arm 3 is compensated so that the tool 2 in the final state b), as in the initial state a), is perpendicular to the direction of earth's gravity. This example is changing the incline of the construction machine 1 by an equal change in the joint angle of the first joint 4th balanced in the opposite direction of rotation. In further exemplary embodiments, alternatively or additionally, while the construction machine 1 moved from the initial state a) to the final state b), the joint angle of the first joint 4th regulated in such a way that the changing inclination of the tool 2 is compensated so that the tool 2 in the final state b), as well as in the initial state a), is perpendicular to the direction of the earth's gravity G. The change in the inclination of the construction machine 1 is therefore additionally or alternatively by changing the joint angle of the second joint 5 balanced.

In 4 ist ein Ablaufdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Zu Beginn und während des ganzen Verfahrens wird die aktuelle Neigung des Werkzeugs 2 bezüglich der Erdgravitation G mittels des inertialen Sensors 6' am Werkzeug 2 bestimmt 110. Alternativ kann, wie im oberen Ausführungsbeispiel beschrieben, die Neigung des Werkzeugs 2 bezüglich der Erdgravitation G unter Zuhilfenahme der Tool Center Point Estimation bestimmt werden, wobei hierfür die Sensordaten der inertialen Sensoren 6 entlang der kinematischen Kette verwendet werden. Anhand der Sensordaten der inertialen Sensoren 6 kann mittels sogenannter Denavit-Hartenberg Parameter (siehe beispielsweise Spong et al. „Robot modeling and control“, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 ) ein aktueller Ist-Gelenkwinkel

Figure DE102019207159A1_0001
zumindest für das erste Gelenk 4 und zusätzlich oder alternativ für das zweite Gelenk 5 und darauf basierend die Neigung des Werkzeugs (2) ermittelt 111 werden.In 4th a flow chart of a further embodiment of the method according to the invention is shown. At the beginning and during the whole procedure the current inclination of the tool is used 2 with respect to the earth's gravity G by means of the inertial sensor 6 ' on the tool 2 certainly 110 . Alternatively, as described in the above exemplary embodiment, the inclination of the tool 2 be determined with respect to the earth's gravity G with the aid of the Tool Center Point Estimation, the sensor data of the inertial sensors for this purpose 6th along the kinematic chain. Using the sensor data from the inertial sensors 6th can be done using so-called Denavit-Hartenberg parameters (see for example Spong et al. "Robot modeling and control", Vol. 3. New York: Wiley, 2006 ) a current actual joint angle
Figure DE102019207159A1_0001
at least for the first joint 4th and additionally or alternatively for the second joint 5 and based on this the inclination of the tool ( 2 ) determined 111 will.

Wenn sich das Fahrzeug von aus dem Anfangszustand a) in den Endzustand b) bewegt, tritt eine Beschleunigung auf. Diese Bewegungsbeschleunigung der Baumaschine 1 wird durch den inertialen Sensor 6' registriert.When the vehicle moves from the initial state a) to the final state b), acceleration occurs. This acceleration of movement of the construction machine 1 is made by the inertial sensor 6 ' registered.

Wird die Arretierung des Werkzeugs 2 durch einen Bediener aktiviert 120, beispielsweise indem er einen dafür vorgesehenen Knopf betätigt, so wird die aktuelle Neigung des Werkzeugs 2 bezüglich der Erdgravitation als vorgegebene Soll-Neigung festgelegt 130. Dann wird ein Soll-Gelenkwinkel

Figure DE102019207159A1_0002
zumindest für das erste Gelenk 4 und zusätzlich oder alternativ für das zweite Gelenk 5 ermittelt 31, bei dem das Werkzeug 2 die Soll-Neigung beibehält. Schließlich ist eine Regelung 140 zur Arretierung des Werkzeugs 2 vorgesehen, bei der, während beispielsweise die Baumaschine 1 bewegt wird und sich neigt, die Ist-Gelenkwinkel
Figure DE102019207159A1_0001
auf die Soll-Gelenkwinkel
Figure DE102019207159A1_0002
geregelt werden, sodass die Neigung des Werkzeugs 2 bezüglich der Erdgravitation G konstant gehalten wird. Die bei der Bewegung der Baumaschine 1 auftretende Bewegungsbeschleunigung (siehe oben) wird bei der Regelung 140 kompensiert, sodass die Resultierende aus der Erdbeschleunigung und der Bewegungsbeschleunigung zum Boden des Werkzeugs 2 hin zeigt.Will lock the tool 2 activated by an operator 120 , for example by pressing a dedicated button, the current inclination of the tool becomes 2 set with respect to the earth's gravity as a predetermined target inclination 130 . Then it becomes a target joint angle
Figure DE102019207159A1_0002
at least for the first joint 4th and additionally or alternatively for the second joint 5 determined 31 where the tool 2 maintains the target incline. Finally there is a scheme 140 to lock the tool 2 provided when, for example, the construction machine 1 is moved and tilts, the actual joint angle
Figure DE102019207159A1_0001
on the target joint angle
Figure DE102019207159A1_0002
controlled so that the inclination of the tool 2 with respect to the earth's gravity G is kept constant. The one when moving the construction machine 1 Occurring movement acceleration (see above) is used in the regulation 140 compensated so that the resultant of the acceleration due to gravity and the acceleration of movement to the bottom of the tool 2 shows.

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • Abhandlung von Nikolas Trawny und Stergios I. Roumeliotis. „Indirect Kalman filter for 3D attitude estimation“ University of Minnesota, Dept. of Comp. Sci. & Eng., Tech. Rep 2 (2005) [0004]Treatise by Nikolas Trawny and Stergios I. Roumeliotis. "Indirect Kalman filter for 3D attitude estimation" University of Minnesota, Dept. of Comp. Sci. & Eng., Tech. Rep 2 (2005) [0004]
  • Abhandlung von Robert Mahony, Tarek Hamel, und Jean-Michel Pflimlin, „Nonlinear complementary filters on the special orthogonal group“, IEEE Transactions on automatic control 53.5 (2008): 1203-1218 [0004]Paper by Robert Mahony, Tarek Hamel, and Jean-Michel Pflimlin, "Nonlinear complementary filters on the special orthogonal group", IEEE Transactions on automatic control 53.5 (2008): 1203-1218 [0004]
  • „An efficient orientation filter for inertial and inertial/magnetic sensor arrays“ Report x-io and University of Bristol (UK) 25 (2010) [0004]"An efficient orientation filter for inertial and inertial / magnetic sensor arrays" Report x-io and University of Bristol (UK) 25 (2010) [0004]
  • Abhandlung von Mark W. Spong, Seth Hutchinson und Mathukumalli Vidyasagar, „Robot modeling and control“, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 [0006]Paper by Mark W. Spong, Seth Hutchinson and Mathukumalli Vidyasagar, "Robot modeling and control", Vol. 3. New York: Wiley, 2006 [0006]
  • Spong et al. „Robot modeling and control“, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 [0022, 0027]Spong et al. "Robot modeling and control", Vol. 3. New York: Wiley, 2006 [0022, 0027]

Claims (9)

Verfahren zur Arretierung eines Werkzeugs (2) einer Baumaschine (1) in einer vorgegebenen Neigung, gekennzeichnet durch folgende Schritte: - Bestimmen (10, 110) der Neigung des Werkzeugs (2) mit Hilfe eines oder mehrerer der folgenden Sensoren (6, 6') der Baumaschine (1): inertiale Messeinheit, Winkelsensoren, Linearsensoren; - Regeln (40, 140) zumindest eines Gelenkwinkels (
Figure DE102019207159A1_0001
) des Werkzeugs (2) zur Arretierung des Werkzeugs (2) derart, dass die Neigung des Werkzeugs (2) bezüglich einer vorgebbaren Referenz konstant gehalten wird, wenn sich die Baumaschine (1), eine Komponente der Baumaschine (1) und/oder eine mit der Baumaschine (1) und dem Werkzeug (2) verbundene Komponente (3) bewegt.A method for locking a tool (2) of a construction machine (1) at a predetermined inclination, characterized by the following steps: - determining (10, 110) the inclination of the tool (2) with the aid of one or more of the following sensors (6, 6 ') ) the construction machine (1): inertial measuring unit, angle sensors, linear sensors; - rules (40, 140) at least one joint angle (
Figure DE102019207159A1_0001
) of the tool (2) for locking the tool (2) in such a way that the inclination of the tool (2) is kept constant with respect to a predeterminable reference when the construction machine (1), a component of the construction machine (1) and / or a with the construction machine (1) and the tool (2) connected component (3) moves. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Referenz ein Teil der Baumaschine (1) ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the predeterminable reference is part of the construction machine (1). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgebbare Referenz eine Richtung der Erdgravitation (G) ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the predeterminable reference is a direction of earth gravity (G). Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung (10, 110) der Neigung des Werkzeugs (2) mit Hilfe eines inertialen Sensors (6'), der am Werkzeug (2) angeordnet ist, bestimmt wird.Procedure according to Claim 3 , characterized in that the determination (10, 110) of the inclination of the tool (2) is determined with the aid of an inertial sensor (6 ') which is arranged on the tool (2). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschleunigung, die bei der Bewegung der Baumaschine auftritt, durch den inertialen Sensor (6') registriert wird und beim Regeln (40, 140) des Gelenkwinkels (
Figure DE102019207159A1_0001
) des Werkzeugs (2) kompensiert wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that an acceleration that occurs during the movement of the construction machine is registered by the inertial sensor (6 ') and when regulating (40, 140) the joint angle (
Figure DE102019207159A1_0001
) of the tool (2) is compensated. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestimmung (10, 110) der Neigung des Werkzeugs (2) durch einen Algorithmus zur Bestimmung einer kinematischen Kette der Baumaschine (1) mit Hilfe von inertialen Sensoren (6, 6') an jedem Glied der kinematischen Kette erfolgt.Method according to one of the Claims 2 or 3 , characterized in that the inclination of the tool (2) is determined (10, 110) by an algorithm for determining a kinematic chain of the construction machine (1) with the aid of inertial sensors (6, 6 ') on each link of the kinematic chain . Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 durchzuführen.Computer program which is set up, each step of the method according to one of the Claims 1 to 6th perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 7 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program is based Claim 7 is stored. Elektronisches Steuergerät (7), welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ein Werkzeug (2) zu arretieren.Electronic control device (7) which is set up to use a method according to one of the Claims 1 to 6th to lock a tool (2).
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Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009018070A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Mobile work machine with a position control device of a working arm and method for position control of a working arm of a mobile machine
WO2016164975A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-20 Leica Geosystems Ag Dynamic motion compensation
US20170218595A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-03 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Excavating Implement Heading Control
EP3235961A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-25 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
US9976285B2 (en) * 2016-07-27 2018-05-22 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Excavating implement heading control
DE102016014759A1 (en) * 2016-12-10 2018-06-14 Hydac Electronic Gmbh Method and system for estimating an angle and working machine
US20180313061A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Caterpillar Inc. Control system using fuzzy logic to display machine productivity data
WO2019043898A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 株式会社小松製作所 Control system for work machinery and control method for work machinery

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4844685A (en) * 1986-09-03 1989-07-04 Clark Equipment Company Electronic bucket positioning and control system
US20100254793A1 (en) * 2007-06-15 2010-10-07 Boris Trifunovic Electronic Anti-Spill
US8463508B2 (en) * 2009-12-18 2013-06-11 Caterpillar Inc. Implement angle correction system and associated loader
GB2527598B (en) * 2014-06-27 2018-07-04 Bamford Excavators Ltd An implement inclination control system for a material handling machine
US9328479B1 (en) * 2015-02-05 2016-05-03 Deere & Company Grade control system and method for a work vehicle
US10030354B1 (en) * 2017-02-28 2018-07-24 CNH Industrial America, LLC Anti-spill for loaders

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009018070A1 (en) * 2009-04-20 2010-10-21 Robert Bosch Gmbh Mobile work machine with a position control device of a working arm and method for position control of a working arm of a mobile machine
WO2016164975A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-20 Leica Geosystems Ag Dynamic motion compensation
US20170218595A1 (en) * 2016-02-02 2017-08-03 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Excavating Implement Heading Control
EP3235961A1 (en) * 2016-03-31 2017-10-25 Hitachi Construction Machinery Co., Ltd. Construction machine
US9976285B2 (en) * 2016-07-27 2018-05-22 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Excavating implement heading control
DE102016014759A1 (en) * 2016-12-10 2018-06-14 Hydac Electronic Gmbh Method and system for estimating an angle and working machine
US20180313061A1 (en) * 2017-04-26 2018-11-01 Caterpillar Inc. Control system using fuzzy logic to display machine productivity data
WO2019043898A1 (en) * 2017-08-31 2019-03-07 株式会社小松製作所 Control system for work machinery and control method for work machinery
DE112017003043T5 (en) * 2017-08-31 2019-06-06 Komatsu Ltd. Control system of a work machine and method for controlling a work machine

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