BR102015020086B1 - Método e sistema para controlar uma ferramenta montada de modo pivotante na ponta de uma lança articulada por meio de um atuador, máquina de trabalho, e, mídia legível por computador - Google Patents

Abstract

MÉTODO E SISTEMA PARA CONTROLAR UMA FERRAMENTA MONTADA DE MODO PIVOTANTE EM UMA LANÇA ARTICULADA CONECTADA A UMA MÁQUINA DE TRABALHO, MÁQUINA DE TRABALHO, E, PROGRAMA DE COMPUTADOR. Sistema e método para controlar uma ferramenta montada de modo pivotante em uma lança articulada, conectada a uma máquina de trabalho tendo uma unidade de controle. Na solução: 1) determinar a direção, para a qual um ponto predeterminado da lança ou da ferramenta está se movendo, isto é, a direção de movimento, e 2) controlar a orientação da ferramenta como uma função de uma ou várias dependências predeterminadas, as dependências predeterminadas definindo pelo menos a orientação da ferramenta em relação à direção de movimento. De acordo com um exemplo a máquina de trabalho é uma máquina florestal.

Description

Campo da Invenção

[001] A invenção se refere a um método para controlar uma ferramenta montada de modo pivotante em uma lança articulada, conectada a uma máquina de trabalho tendo uma unidade de controle. A invenção se refere a um sistema para controlar uma ferramenta montada de modo pivotante em uma lança articulada, conectada a uma máquina de trabalho. A invenção se refere a uma máquina de trabalho, particularmente uma máquina florestal. A invenção se refere a um programa de computador e um produto de software de computador.

Fundamentos da Invenção

[002] Máquinas de trabalho, em particular equipamento florestal e máquinas florestais, por exemplo, colheitadeiras e transportadores, têm uma lança articulada e uma ferramenta na ponta da lança. A ferramenta pode ser, por exemplo, uma cabeça de colheitadeira, uma cabeça de derrubamento de árvores, uma cabeça de colheita e processamento, ou um retentor de registro. A ferramenta pode ser usada, por exemplo, para cortar árvores em pé, para processar árvores abatidas ou para pegar objetos, tais como registros ou troncos de árvore. Quando se usa uma tal ferramenta, ela é movida sob o controle de um operador da máquina de trabalho para uma posição desejada principalmente pelo controle de a posição da lança e movendo a ferramenta com a lança, e opcionalmente também pelo movimento da máquina de trabalho. Depois disso, ou no ínterim, também a ferramenta propriamente dita deve ser orientada, de acordo com a necessidade. A ferramenta é corretamente orientada em relação a, por exemplo, uma árvore em pé a ser colhida ou um registro que está situado sobre o solo ou em uma pilha.

[003] Tem-se notado que o giro da ferramenta para uma orientação correta leva algum tempo e pode ser um pouco complicado para o operador. Assim, a máquina de trabalho não é eficientemente usada e/ou não conveniente para o uso. Além disso, o posicionamento repetitivo de a ferramenta durante longos períodos de trabalho pode causar a fadiga do operador, o que pode conduzir à reduzida produtividade.

Sumário da Invenção

[004] A solução a ser apresentada é dirigida à superação de uma ou mais desvantagens notadas acima e associadas com máquinas de trabalho tendo ferramentas controláveis.

[005] O método de acordo com a solução é apresentado na reivindicação 1. O sistema de acordo com a solução é apresentado na reivindicação 12. A máquina de trabalho de acordo com a solução é apresentada na reivindicação 14. O programa de computador ou o produto de software de computador de acordo com a solução é apresentado na reivindicação 15.

[006] De acordo com a solução apresentada e o método, a direção, para a qual um ponto predeterminado da lança ou da ferramenta está se movendo, isto é, a direção de movimento, é determinada, e a orientação da ferramenta, como uma função de uma ou várias dependências predeterminadas, é controlada, enquanto as dependências predeterminadas definem pelo menos a orientação da ferramenta em relação à direção de movimento.

[007] De acordo com um exemplo da solução, a velocidade do ponto predeterminado é determinada juntamente com a direção de movimento.

[008] De acordo com outro exemplo da solução, o ponto predeterminado é a ponta da lança ou o ponto da lança, no qual a ferramenta é conectada. Por exemplo, a ferramenta pode ser uma cabeça de colheitadeira, uma cabeça de derrubamento de árvores, uma cabeça de colheita e processamento, ou um retentor de registro. Por exemplo, a máquina de trabalho pode pertencer ao equipamento florestal móvel e pode ser uma máquina florestal, por exemplo, uma colheitadeira ou um transportador. Por exemplo, a ferramenta é adaptada para manipular registros, troncos de árvore ou árvores em pé.

[009] De acordo com a solução apresentada, o sistema para controlar uma ferramenta montada de modo pivotante em uma lança articulada, conectada a uma máquina de trabalho compreende uma unidade de controle adaptada para determinar automaticamente a direção, para a qual um ponto predeterminado da lança ou da ferramenta está se movendo, isto é, a direção de movimento, para controlar a orientação da ferramenta como uma função de uma ou mais dependências predeterminadas, as dependências predeterminadas definindo pelo menos a orientação da ferramenta em relação à direção de movimento, e para gerar sinais de controle para controlar um ou mais atuadores que orientam a ferramenta de acordo com a uma ou mais dependências predeterminadas.

[0010] De acordo com um exemplo da solução, o sistema tem um ou mais sensores posicionados na lança ou na ferramenta e operativamente conectados à unidade de controle. A unidade de controle é adaptada para receber informação ou dado indicativo da direção de movimento do ponto predeterminado ou da orientação da ferramenta, ou ambos, a partir do um ou mais sensores.

[0011] De acordo com um exemplo da solução, o programa de computador compreende meios de código de programa, em que o programa de computador é arranjado para executar as etapas do método de acordo com a solução apresentada, quando o programa de computador está rodando em um computador de controle. De acordo com um exemplo, o computador de controle é a unidade de controle de uma máquina florestal.

[0012] De acordo com um exemplo da solução, o produto de software de computador compreende uma mídia legível por computador e meios de código de programa, armazenados na mídia legível por computador, em que o produto de software de computador é arranjado para executar as etapas do método de acordo com a solução apresentada, quando o dito programa de computador está rodando em um computador de controle. De acordo com um exemplo, o computador de controle é a unidade de controle de uma máquina florestal.

[0013] Na solução apresentada, para orientar da ferramenta, a determinação de um local alvo para a realização de trabalho com a ferramenta pode facilmente ser feita por um operador da máquina de trabalho. Quando o operador começa a mover a lança na direção para o local alvo, por exemplo, uma árvore em pé a ser derrubada ou um local para agarrar, carregar ou descarregar um registro ou um tronco de árvore. Desta maneira, a direção de movimento do ponto predeterminado provê informação sobre a posição relativa entre o local atual da ferramenta e o local alvo, quando a ferramenta está sendo montada no ponto predeterminado mencionado acima. Desta maneira, a ferramenta pode ser orientada por meio do uso informação sobre a direção de movimento do ponto predeterminado, por exemplo, a ponta da lança. A ferramenta pode ser orientada, por exemplo, com relação à máquina de trabalho para uma orientação otimizada para a realização de tarefas.

Descrição dos Desenhos

[0014] As figuras 1a, 1b mostram exemplos de máquinas de trabalho tendo uma lança e uma ferramenta,

[0015] A figura 2a mostra uma máquina de trabalho tendo uma ferramenta, em que a ferramenta se abre para uma direção de abertura e um local de trabalho é posicionado em outra direção,

[0016] A figura 2b mostra a máquina de trabalho da figura 2a, em que o local de trabalho é posicionado na direção de abertura da ferramenta,

[0017] As figuras 3a, 3b mostram uma máquina de trabalho tendo uma ferramenta arranjada na ponta de uma lança; e a direção de movimento da ponta da lança, direção de movimento esta que aponta na direção para um local de trabalho,

[0018] As figuras 4a-4d mostram uma máquina de trabalho tendo uma ferramenta arranjada na ponta de uma lança e a direção de movimento da ponta da lança durante carregamento e descarregamento.

Descrição Detalhada das Modalidades

[0019] Referência será agora feita à solução, exemplos da qual são ilustrados nos desenhos anexos. Quando possível, os mesmos números de referência ou correspondentes números de referência serão usados através de todos dos desenhos para se referirem às mesmas ou correspondentes partes ou características.

[0020] A figura 1a mostra uma máquina de trabalho 10, de exemplo, na qual a solução apresentada pode ser aplicada. A máquina de trabalho pode ser uma máquina florestal, por exemplo, uma colheitadeira.

[0021] A figura 1b mostra outra máquina de trabalho 10, de exemplo, na qual a solução apresentada pode ser aplicada. A máquina de trabalho pode uma máquina florestal, por exemplo, um transportador.

[0022] A máquina de trabalho 10 compreende uma armação 12, uma cabina 14 com uma estação do operador, um motor 15 como a fonte de energia e uma lança articulada 20 sobre a armação 12. A armação 12 pode ser articulada e ter duas ou mais seções de armação 12a, 12b, conectadas uma após a outra por meio de uma junta controlada. A armação 12 é dotada de rodas e suportada por várias rodas. Alternativamente, a armação 12 pode ter um arranjo de esteira sem fim para suportar a armação 12 e para conduzir a máquina de trabalho 10. A máquina de trabalho 10, como mostrada na figura 1b, pode ter um espaço de carga 13, posicionado na armação 12 ou uma seção de armação. O espaço de carga 13 pode ter várias travessas para suportar uma carga. O espaço de carga 13 é para transportar registros ou troncos de árvore carregados no espaço de carga com uma ferramenta 30, especialmente um retentor de registro.

[0023] A lança 20 é montada em um aparelho de movimento giratório 22, conectado à armação 12. Por meio do giro do aparelho de movimento giratório 22, a lança 20 pode ser girada em torno de um eixo N, que é paralelo à superfície normal do plano sobre o qual a máquina de trabalho 10 está situada ou se move. O eixo N é orientado verticalmente ou substancialmente verticalmente. Em um exemplo da solução, a lança 20 com o aparelho de movimento giratório 22 pode ainda ser montada sobre um aparelho de inclinação, conectado à armação, para inclinar a lança 20, de forma que o eixo N é controladamente inclinada.

[0024] A lança 20 pode ter duas ou mais seções de lança, conectadas uma após a outra. Duas ou mais seções de lança são conectadas uma à outra por meio de arranjos de junta, controladas por meio de um ou vários atuadores, por exemplo, um atuador de cilindro.

[0025] Nos exemplos das figuras 1a e 1b, a lança 20 tem uma seção de base 28, conectada entre o aparelho de movimento giratório 22, e uma segunda seção de lança 26. A orientação da segunda seção de lança 26 em relação à seção de base 28 é controlada por um atuador de cilindro 29. O atuador de cilindro 29 é conectado entre a seção de base 28 e a segunda seção de lança 26. Alternativamente, a segunda seção de lança 26 é conectada ao aparelho de movimento giratório 22 sem uma seção de base e o atuador de cilindro 29 é conectado entre a segunda seção de lança 26 e, por exemplo, o aparelho de movimento giratório 22. Uma primeira seção de lança 24 é conectada à segunda seção de lança 26. A orientação da primeira seção de lança 24 em relação à segunda seção de lança 26 é controlada por um atuador de cilindro 31. O atuador de cilindro 31 é conectado entre a segunda seção de lança 26 e, ou diretamente ou por intermédio de um arranjo de junta, a primeira seção de lança 24.

[0026] Uma ou mais seções de lança da lança 20 podem operar telescopicamente. A extensão e o comprimento da seção de lança que opera telescopicamente são controlados por meio de duas ou mais partes de seção de lança, arranjadas de forma móvel uma dentro da outra. Um ou vários atuadores, por exemplo, atuadores de cilindro, podem ser usados para controlar as posições relativas das partes de seção de lança. O atuador de cilindro é conectado à seção de lança com partes de seção de lança e o cilindro é posicionado ou dentro ou fora da seção de lança. Uma ferramenta pode ser conectada à ponta da parte de seção de lança representando a ponta da lança 20.

[0027] De acordo com um exemplo e a figura 1b, a primeira seção de lança 24 é arranjada operando telescopicamente. A primeira seção de lança 24 tem duas partes de seção de lança 24a, 24b, controladas por um atuador de cilindro 33.

[0028] Na solução apresentada, a ferramenta 30 é conectada à lança 20. Preferivelmente, a ferramenta é conectada na extremidade da lança 20 ou na primeira seção de lança 24 e representada pela ponta P da lança 20. A ferramenta 30 é rotativamente conectada à ponta P da lança 20 por meio de um atuador 32, por exemplo, um girador. Com o atuador 32, a ferramenta 30 suspensa no atuador 32 pode ser controladamente girada em torno de um eixo de rotação X, que é tipicamente orientado verticalmente ou substancialmente verticalmente. A orientação da ferramenta 30 é assim controlada com o atuador 32.

[0029] De acordo com um exemplo e a figura 1a ou 1b, o atuador 32 pode ser conectado à ponta P por intermédio de uma ligação 34 (ver a figura 1a). A ligação 34 provê a orientação livre do atuador 32 e da ferramenta 30 com relação à lança 20, de forma que o eixo de rotação X e o atuador 32, e a ferramenta 30 conectada ao atuador 32, são capazes de manter sua posição ereta vertical.

[0030] A ferramenta 30 pode ser uma cabeça de colheitadeira, uma cabeça de derrubamento de árvores, uma cabeça de colheita e processamento, uma cabeça de colheitadeira, apropriada para ser usada como um retentor de registro, ou um retentor de registro. A ferramenta 30, preendendo uma árvore em pé a partir de um lado, precisa ser orientada, por exemplo, na direção para a árvore que está situada verticalmente. Um lado predeterminado da ferramenta 30 é voltado para a árvore em pé. De acordo com um exemplo e a figura 1a, a ferramenta 30 é uma cabeça de colheitadeira para a colheita e o processamento de árvores por preensão, derrubamento, poda de árvores e corte. De acordo com outro exemplo e a figura 1b, a ferramenta 30 é um retentor de registro para preensão, transferência, carregamento e descarregamento registros, troncos de árvore ou madeira cortada. O preensor de registro, preendendo um registro ou um tronco de árvore a partir de acima, precisa ser orientado, por exemplo, de acordo com a direção longitudinal do registro ou do tronco de árvore situando-se horizontalmente.

[0031] A ferramenta 30 pode ter dois ou mais braços pivotadamente conectados a um alojamento da ferramenta 30 para preender uma árvore, um registro ou um tronco de árvore, por exemplo, a partir de dois lados opostos. Um mecanismo acionado por um atuador, por exemplo, um motor ou um atuador de cilindro, é conectado ao alojamento para mover os braços para uma posição aberta e uma posição fechada. Em uma cabeça de colheitadeira, os braços podem ser adicionalmente construídos como lâminas de poda de árvores.

[0032] A ferramenta 30 pode ainda ter dispositivos de inclinação para alterar a orientação da ferramenta 30 ou os braços de uma direção horizontal para uma direção vertical e vice-versa. Assim, uma cabeça de colheitadeira pode preender registros ou troncos de árvore que estão situados horizontalmente e um retentor de registro pode preender registros ou troncos de árvore que estão situados verticalmente.

[0033] Uma ou mais seções de lança da lança 20 operam por elevação e abaixamento de uma ferramenta ou outra seção de lança conectada à seção de lança. A elevação e abaixamento têm lugar em um plano vertical ou substancialmente vertical. De acordo com um exemplo e as figuras 1a e 1b, a segunda seção de lança 26 é pivotadamente conectada à seção de base. Desta maneira, a altura da extremidade U da segunda seção de lança 26 pode ser controlada por meio do giro da segunda seção de lança 26 em torno de um eixo, que é perpendicular ou transversal ao eixo N, assim horizontal ou substancialmente horizontal durante a operação da máquina de trabalho 10. A segunda lança 26 é pivotadamente conectada à primeira seção de lança 24. Desta maneira, a altura da ponta P da primeira seção de lança 24 e da lança 20 pode ser controlada por giro da primeira seção de lança 24 em torno de um eixo, que é perpendicular ou transversal ao eixo N.

[0034] Um ou mais "joysticks" de controle, ou outros dispositivos de controle, na estação do operador, podem ser usados por um operador para mover a lança 20, a ponta P da lança ou a ferramenta 30 na direção para um local alvo. Os "joysticks" e dispositivos de controle podem ser operativamente conectados com uma unidade de controle 50 da máquina de trabalho 10 e posicionados, por exemplo, na cabina 14 ou na armação 12. Um exibidor pode ser conectado à unidade de controle 50 para mostrar informação e dado para o operador. A unidade de controle 50 é operativamente conectada com vários atuadores associados com a lança 20 e outros componentes da máquina de trabalho 10. Sinais de controle a partir dos "joysticks" e dos dispositivos de controle são comunicados para a unidade de controle 50, e a unidade de controle 50 é operativa para controlar responsivamente os vários atuadores para girar a lança 20, mover e alterar a posição da lança 20 e da ferramenta 30, girar a ferramenta 30 e operar a ferramenta 30 para realizar trabalho ou apreender com os braços das ferramentas 30.

[0035] A unidade de controle 50 pode um dispositivo programável baseado em microprocessador com um dispositivo de memória e código de programa de computador associado, para gerar sinais de controle para controlar responsivamente os vários atuadores. O código de programa de computador pode ser em uma forma de um programa de controle ou um algoritmo de controle, ou apropriado software de computador, rodando ou sendo executado sob o controle de um computador de controle, isto é, a unidade de controle. O código de programa de computador associado pode ser incorporado em uma mídia legível por computador. A unidade de controle 50 pode ter uma configuração distribuída com várias subunidades que se comunicam uma com a outra. No contexto desta descrição, o termo “automático” se refere a métodos de controle realizados pela unidade de controle 50 com base na informação de entrada recebida pela unidade de controle, por exemplo, a partir de sensores. A unidade de controle utiliza os sinais de controle gerados para implementar automaticamente os métodos de controle.

[0036] Os atuadores podem ser motores ou atuadores de cilindro que utilizam energia hidráulica e meio pressurizado, que é transmitido para o atuador por meio de, por exemplo, linhas e mangueiras flexíveis. Um aparelho necessário para gerar a energia hidráulica é colocado em, por exemplo, a armação 12 ou é operativamente conectado ao motor 15. Energia hidráulica é distribuída, por exemplo, na forma de meio pressurizado para os atuadores por intermédio de um circuito de controle que apresenta válvulas e componentes necessários para controlar o fluxo do meio pressurizado. Alguns atuadores podem utilizar energia elétrica armazenada em um acumulador ou gerada com um gerador operativamente conectado ao motor 15. O circuito de controle é controlado com base em sinais de controle a partir da unidade de controle sob o controle do operador ou do controle automático da unidade de controle.

[0037] Uma modalidade da solução apresentada será agora discutida com referência às figuras 2a, 2b, 3a e 3b.

[0038] A figura 2a mostra uma máquina de trabalho 10 tendo uma ferramenta 30 pivotadamente montada em uma ponta P de uma lança 24 por intermédio de um atuador 32. A máquina de trabalho 10 com a ferramenta 30 pode ser uma máquina florestal de acordo com os exemplos explicados acima ou a colheitadeira referida acima no contexto da figura 1a. A ferramenta 30 é usada para preender uma árvore em pé 65, particularmente o tronco da árvore 65. Consequentemente, a árvore 65 define um alvo para a ferramenta 30, mais especificamente um local alvo 60 para realizar trabalho com a ferramenta 30, por exemplo, para preender e derrubar a árvore 65.

[0039] A ferramenta 30 pode ter uma predeterminada direção de abertura O definindo, por exemplo, uma direção, a partir da qual a ferramenta 30 pode receber um objeto, por exemplo, a árvore 65. Através de toda esta descrição, o subscrito “~ ” é usado para denotar um vetor. O atuador 32 pode ser usado para alterar a direção da ferramenta 30. No caso da ferramenta 30 tendo braços para preender o objeto, a direção de abertura O define uma direção, a partir da qual o objeto, por exemplo, um tronco de árvore, pode ser recebido entre os braços na posição aberta da ferramenta 30. Preferivelmente, o tronco de árvore é perpendicularmente ou transversalmente orientado em relação à direção de abertura O.

[0040] A ferramenta 30 pode ter uma predeterminada direção de retenção H definindo a orientação para a direção longitudinal do objeto que pode ser manipulado pela ferramenta 30. O atuador 32 pode ser usado para alterar a orientação da ferramenta 30. No caso da ferramenta 30 tendo braços a partir de preender um objeto, por exemplo, um registro 66 ou um tronco de árvore (ver a figura 4a), a direção de retenção H define a orientação do objeto que pode ser recebida entre os braços na posição aberta da ferramenta 30 ou que está sendo retido entre os braços, na posição fechada da ferramenta 30.

[0041] Quando a ferramenta 30 está suportando um objeto longitudinal, ou vários objetos longitudinais, a direção de retenção H da ferramenta 30 é paralela à direção longitudinal T do objeto, como visto nas figuras 4a a 4d. É entendido, que o termo “paralelo” se refere tanto a vetores unidirecionais que se estendem na mesma direção, quanto a vetores que se estendem em direções inversas.

[0042] De acordo com um exemplo da solução apresentada, a orientação da ferramenta 30 tem lugar automaticamente enquanto o operador toma cuidado de controlar a lança 20 para mover um ponto predeterminado da lança 20, a ferramenta 30 ou a ponta P da lança 20 para uma direção escolhida pelo operador, isto é, a direção de movimento Q. Preferivelmente, a ferramenta 30 é movida na direção para um alvo específico, por exemplo, o local alvo 60.

[0043] A ferramenta 30 é automaticamente controlada de acordo com uma dependência predeterminada definindo a orientação da ferramenta 30 em relação à direção de movimento Q. A ferramenta 30 pode ser controlada, de forma que ela, por exemplo, realiza um ou vários dos seguintes exemplos: 1) a ferramenta 30 é controlada, de forma que ela eventualmente é voltada para a direção de movimento Q, 2) a direção de abertura O da ferramenta 30 e a direção de movimento Q são preferivelmente paralelas, ou substancialmente paralelas, e têm substancialmente a mesma direção, 3) a ferramenta 30 mantém sua predeterminada orientação, por exemplo, uma predeterminada orientação angular, em relação à direção de movimento Q, 4) a ferramenta 30 mantém sua predeterminada orientação da direção de abertura O, por exemplo, uma predeterminada orientação angular, em relação à direção de movimento Q, 5) a ferramenta 30 mantém sua predeterminada orientação da direção de retenção H, por exemplo, uma predeterminada orientação angular, em relação à direção de movimento Q, 6) a ferramenta 30 é controlada, de forma que a direção de retenção H da ferramenta 30 é perpendicular, substancialmente perpendicular ou transversal à direção de movimento Q, 7) a ferramenta 30 é girada para uma predeterminada orientação, por exemplo, uma predeterminada orientação angular, em relação à orientação do objeto a ser manipulado e posicionado no local alvo 60, e 8) a ferramenta 30 é girada para uma predeterminada orientação, por exemplo, uma predeterminada orientação angular, em relação à orientação de um dispositivo ou objeto predeterminado, posicionado no local alvo 60.

[0044] Os exemplos 1), 2) e 4) se aplicam pelo menos aos exemplos das figuras 2a a 3b. O exemplo 3) se aplica pelo menos aos exemplos das figuras 2a a 4d. O exemplo 5) se aplica pelo menos aos exemplos das figuras 4a a 4d e o exemplo 6) se aplica pelo menos aos exemplos das figuras 4b e 4c. O exemplo 7) se aplica pelo menos aos exemplos das figuras 4c e 4d e o exemplo 8) se aplica pelo menos aos exemplos das figuras 4a e 4b. Por exemplo, a predeterminada orientação angular nas figuras 2a, 2b e 4a pode ser 0 grau e nas figuras 4b e 4c 90 graus. Nos exemplos a serem explicados abaixo, a ponta P da lança 20 representa o ponto predeterminado discutido acima.

[0045] Além disso, antes da aplicação dos exemplos listados acima, a ferramenta 30 pode ter sido controlada para uma orientação inicial, na qual, por exemplo, a direção de abertura O ou a direção de retenção H são ajustadas e posteriormente mantidas quando a aplicação dos exemplos listados acima. Por exemplo, a direção de abertura O é dirigida para baixo na direção vertical, ver os exemplos das figuras 4a a 4d, ou a direção de abertura O é horizontalmente ou substancialmente horizontalmente orientada, ver os exemplos das figuras 2a a 3b. Preferivelmente, a ferramenta 30 é construída, de forma que a direção de retenção H é perpendicular, substancialmente perpendicular ou transversal à direção de abertura O. Assim, a direção de retenção H é mantida substancialmente vertical nos exemplos das figuras 2a a 3b, ou substancialmente horizontal nos exemplos das figuras 4a a 4d. A orientação inicial da ferramenta 30 pode ser ajustada manualmente pelo operador ou automaticamente pela unidade de controle 50. De acordo com outro exemplo, a orientação da ferramenta 30, ou da lança 20, é determinada primeiro e o controle automático explicado acima é adaptado de acordo com a determinada orientação.

[0046] A figura 2a mostra um caso de exemplo para o local do local alvo 60 em relação à máquina de trabalho 10. O local alvo 60 é representado pela árvore em pé 65. A ferramenta 30 é destinada para preender a árvore 65. Quando o operador da máquina de trabalho 10 percebe o local alvo 60, ele/ela começa a mover a ferramenta 30 com a lança 24 na direção para o local alvo 60. Quando a lança se move, a ponta P da lança 24 tem a velocidade V com a direção de movimento Q. Como mostrado na figura 2a, a direção de movimento Q da ponta P e a direção de abertura O da ferramenta 30 não são necessariamente paralelas. Todavia, como indicado na figura 2b, a ferramenta 30 precisa ser girada (isto é, orientada) na direção para o local alvo 60. Assim, a ferramenta 30 precisa ser orientada de uma tal maneira que a direção de abertura O torna-se mais unidirecional (isto é, paralela e apontando para a mesma direção) à direção de movimento Q da ponta P.

[0047] As figuras 3a e 3b mostram dois outros casos de exemplo para o local do local alvo 60 em relação à máquina de trabalho 10. O local alvo 60 é representado pela árvore em pé 65. A ferramenta 30 é destinada para preender a árvore 65. Como mostrado na figura 3a, a direção de movimento Q da ponta P tendo a velocidade V e a direção de abertura O da ferramenta 30 já são paralelas. Todavia, a ferramenta 30 precisa ser mantida girada (isto é, orientada) na direção para o local alvo 60. Assim, a ferramenta 30 precisa ser orientada de uma tal maneira que a direção de abertura O permanece unidirecional (isto é, paralela e apontando para a mesma direção) com a direção de movimento Q.

[0048] Nos exemplos apresentados pelas figuras 2a, 2b, 3a e 3b, ou a máquina de trabalho 10 ou a lança 20, ou ambas delas, são móveis. Nos casos das figuras 2a, 2b e 3b, a lança 20 precisa ser girada para atingir o local alvo 60. No caso da figura 3a, a lança 20 não precisa ser girada para atingir o local alvo 60, mas ou a posição da lança 20 deve ser alterada ou a máquina de trabalho 10 deve ser acionada na direção para o local alvo para atingir o local alvo 60.

[0049] Desta maneira, de acordo com um outro exemplo da solução, a orientação da ferramenta 30 tem lugar por diminuição do ângulo entre a direção de movimento Q e a direção de abertura O da ferramenta 30. O ângulo é diminuído por giro da ferramenta 30 conectada à ponta P. De acordo com um outro exemplo da solução, o ângulo é diminuído para inferior a 30 graus, para inferior a 15 graus ou para inferior a 5 graus. De acordo com um outro exemplo da solução, a ferramenta 30 é girada, de forma que a direção de abertura O torna-se unidirecional à direção de movimento Q da ponta P ou da ferramenta 30 se movendo com a velocidade V.

[0050] De acordo com um outro exemplo da solução, a ferramenta 30 é automaticamente girada sob o controle da unidade de controle 50 da máquina de trabalho 10. Um ou mais sinais de controle gerados pela unidade de controle 50 são comunicados para um ou mais respectivos atuadores para girar a ferramenta 30. Nos exemplos explicados acima, o atuador 32, ao qual a ferramenta 30 é conectada, é girado sob o controle dos sinais de controle gerados para girar a ferramenta 30 para uma predeterminada direção, como mencionado acima. Os sinais de controle podem ser gerados de uma tal maneira que o ângulo entre a direção de abertura O e a direção de movimento Q diminui para o valor acima mencionado.

[0051] De acordo com os exemplos descritos acima, a ferramenta 30 é preferivelmente orientada sem informação ou dado indicativo do local alvo 60, por exemplo, informação de coordenada ou bidimensional. É notado que a direção de movimento Q com a velocidade V implica na direção do local alvo 60, como visto a partir da ferramenta 30 ou da ponta P. Isto é, somente informação monodimensional do local alvo, mas não do local do local alvo 60 propriamente dito, ou em duas dimensões (por exemplo, sem a informação sobre altura) ou em três dimensões, é utilizada. Deve ser notado que o local alvo 60 pode ser um local arbitrário selecionado pelo operador. Não é sempre necessário definir o local alvo 60 como um local com posição absoluta ou relativa bem definida. O local alvo 60 pode meramente ser um local na direção de movimento Q.

[0052] De acordo com um outro exemplo da solução, o local do local alvo 60 pode ser indicado também por outros meios que pelo movimento da lança 20. Então, informação ou dado indicativo de um local alvo é comunicado para a unidade de controle 50 da máquina de trabalho 10. De acordo com um exemplo, o operador alimenta a informação ou dado necessário para a unidade de controle por uso, por exemplo, dos dispositivos de controle da estação do operador. De acordo com um outro exemplo, o local alvo é indicado como informação de coordenada ou bidimensional tendo um ponto específico, por exemplo, na máquina de trabalho 10, a lança 20, a ponta P ou a ferramenta 30 como um ponto de referência conhecido pela unidade de controle.

[0053] Assim, com base na informação ou dado indicado, a direção de movimento Q a partir da ferramenta 30 para o local alvo 60 é determinada automaticamente pela unidade de controle 50. A direção de movimento Q pode ser determinada continuamente ou repetidamente como a posição das mudanças de ferramenta 30 quando a lança muda sua posição com relação ao local alvo 60. Ao mesmo tempo, a orientação da ferramenta 30 é controlada com base na predeterminada dependência.

[0054] Adicionalmente ou alternativamente, o operador pode alimentar informação ou dado indicativo da predeterminada orientação, por exemplo, a predeterminada orientação angular, da ferramenta 30, a predeterminada orientação relacionada a um ou mais exemplos 1) a 8) mencionados acima.

[0055] A ferramenta 30 é controlada, por exemplo, de acordo com um ou mais dos exemplos 1) a 8) apresentados precedentemente. A ferramenta 30 pode ser girada com relação à lança 20 de uma tal maneira que o ângulo entre a direção de abertura O e a direção de movimento Q irá diminuir por dito giro. O ângulo pode diminuir para um valor inferior a 30 graus, inferior a 15 graus, ou inferior a 5 graus; ou a direção de abertura O pode ser girada unidirecionalmente à direção de movimento Q.

[0056] Nos exemplos e nas figuras 2a, 2b, 3a e 3b mencionados acima, a direção de movimento Q e a direção de abertura O são preferivelmente horizontalmente ou substancialmente horizontalmente orientadas e transversais à direção longitudinal de uma árvore em pé. Além disso, nos exemplos e nas figuras 4a, 4b, 4c e 4d, a serem explicadas posteriormente, a direção de movimento Q e a direção de retenção H da ferramenta 30 são preferivelmente horizontalmente ou substancialmente horizontalmente orientadas.

[0057] Outra modalidade da solução apresentada será agora discutida com referência às figuras 4a, 4b, 4c e 4d.

[0058] As figuras 4a a 4d 4b mostram uma máquina de trabalho 10 tendo uma lança 20 e uma ferramenta 30 pivotadamente montada em uma ponta P da lança 20 por intermédio de um atuador 32. A máquina de trabalho 10 com a ferramenta 30 pode ser uma máquina florestal de acordo com os exemplos explicados acima ou o transportador referido acima no contexto da figura 1b. A ferramenta 30 é usada para preender um ou mais registros deitados ou na horizontal 66 para carregamento, o descarregamento ou movimento dos registros. A ferramenta 30 é ainda usada para liberar o um ou mais registros 66 apreendidos pela ferramenta para um local ou alvo selecionado, por exemplo, o local alvo 60. Consequentemente, a pilha 67 com registros 66 na figura 4a, o espaço de carga 13 nas figuras 4b e 4c, ou o registro 66 na figura 4d define o local alvo 60 para realizar o trabalho com a ferramenta 30, por exemplo, para descarregamento de um registro 66 ou registros retidos pela ferramenta 30.

[0059] A ferramenta 30 nos exemplos da figura 4a a 4d pode ter a predeterminada direção de abertura O mencionada acima e definindo, por exemplo, uma direção, a partir da qual a ferramenta 30 pode receber um objeto, por exemplo, o registro 66 situando-se sobre o solo, em uma pilha 67 ou no espaço de carga 13. Ainda, a direção de abertura O é dirigida para baixo na direção vertical nas figuras 4a a 4d. O atuador 32 pode ser usado para alterar a orientação da ferramenta 30. No caso da ferramenta 30 tendo braços para preender o objeto, a direção de abertura O define uma direção, a partir da qual o objeto, por exemplo, um registro, pode ser recebido entre os braços na posição aberta dos braços e a ferramenta 30. Preferivelmente, o registro é perpendicularmente ou transversalmente orientado em relação à direção de abertura O. Mais preferivelmente, a ferramenta 30 é orientada, por exemplo, de acordo com a direção longitudinal do registro situando-se horizontalmente.

[0060] A ferramenta 30 pode ter a predeterminada direção de retenção H mencionada acima e definindo a orientação para a direção longitudinal do objeto que pode ser apreendido e captado pela ferramenta 30 ou são retidos pela ferramenta 30, por exemplo, na posição fechada da ferramenta 30. O atuador 32 pode ser usado para alterar a orientação da ferramenta 30, de forma que a direção de retenção H tenha uma orientação selecionada. Na posição fechada, a ferramenta 30 é arranjada para reter o registro 66 de uma tal maneira que a direção longitudinal T do registro 66 é paralelo à direção de retenção H da ferramenta 30.

[0061] A figura 4a mostra a máquina de trabalho 10 tendo a ferramenta 30. A figura 4a mostra descarregamento de registros 66 a partir do espaço de carga 13 da máquina de trabalho 10 para a pilha 67 com registros 66 definindo o local alvo 60. De acordo com a situação de descarregamento, de exemplo, apresentada, a máquina de trabalho 10 está situada em uma estrada, e a pilha 67 é arranjada em um lado da estrada. Além disto, a pilha pode ser orientada de uma tal maneira que os registros 66 na pilha são perpendiculares ou transversais à estrada ou à direção longitudinal da máquina de trabalho 10. Além disso, durante descarregamento, a orientação da máquina de trabalho 10 pode ser paralela à estrada. A máquina de trabalho 10 pode ter uma predeterminada orientação de máquina de trabalho S definindo, por exemplo, a direção longitudinal ou de movimento da máquina de trabalho 10, ou a direção longitudinal dos objetos, por exemplo, registros 66, no espaço de carga 13 da máquina de trabalho 10. A orientação de máquina de trabalho S representa a orientação do predeterminado dispositivo ou objeto posicionado no local alvo 60, como mencionado acima. Assim, quando do descarregamento no exemplo da figura 4a, os registros 66 precisam ser girados por aproximadamente 90 graus em torno de um eixo vertical, por exemplo, o eixo X (ver a figura 1b).

[0062] Assim, a direção de retenção H da ferramenta 30 é girada para uma predeterminada orientação em relação à orientação de máquina de trabalho S. De acordo com outro exemplo, este giro pode ser automatizado por meio do uso, por exemplo, da direção de movimento Q, como discutido acima. Assim, a direção de retenção H da ferramenta 30 é girada para uma predeterminada orientação em relação à direção de movimento Q. A direção de retenção H pode ser girada na direção para, por exemplo, um alinhamento perpendicular ou transversal com relação à orientação de máquina de trabalho S, como mostrado na figura 4a, ou um alinhamento paralelo ou substancialmente paralelo à orientação da máquina de trabalho S. No último caso, a ferramenta 30 pode manter a direção de retenção H ou a direção longitudinal T do objeto, alinhada com a orientação de máquina de trabalho S.

[0063] A figura 4b mostra o carregamento os registros 66 para o espaço de carga 13 da máquina de trabalho 10 a partir da pilha 67 com registros 66. O espaço de carga 13 define o local alvo 60. De acordo com a apresentada situação de carregamento de exemplo, a pilha 67 pode ser orientada de uma tal maneira que os registros 66 na pilha são perpendiculares ou transversais à direção longitudinal de a máquina de trabalho 10 ou à orientação de máquina de trabalho S. Assim, no exemplo da figura 4b, os registros 66 precisam ser girados por aproximadamente 90 graus em torno de um eixo vertical, por exemplo, o eixo X.

[0064] A direção de retenção H da ferramenta 30 é girada para uma predeterminada orientação em relação à orientação de máquina de trabalho S. De acordo com outro exemplo, este giro pode ser automatizado por meio do uso, por exemplo, da direção de movimento Q, como discutido acima. Assim, a direção de retenção H da ferramenta 30 é girada para uma predeterminada orientação em relação à direção de movimento Q. A direção de retenção H pode ser girada na direção para, por exemplo, um alinhamento paralelo ou substancialmente paralelo à orientação de máquina de trabalho S, como mostrado na figura 4b.

[0065] É notado que também outras quantidades relacionadas à máquina de trabalho 10, à lança 20 ou à ferramenta 30 podem ser usadas em conexão com os exemplos apresentados acima quando automaticamente se controla a ferramenta 30. Por exemplo, os estados da máquina de trabalho 10 representados pelas situações de carregamento e descarregamento, apresentadas acima, podem ser automaticamente determinados pela unidade de controle 50 da máquina de trabalho 10. De acordo com outro exemplo, o operador alimenta a informação ou dado necessário para a unidade de controle por meio do uso, por exemplo, os dispositivos de controle da estação do operador. A informação ou dado em questão pode selecionar ou definir o estado atual da máquina de trabalho 10, por exemplo, a partir de um grupo de predeterminados estados. O estado selecionado, definido ou automaticamente determinado em cada ocasião pode ser usado pela unidade de controle 50 para selecionar um predeterminado tipo de controle para a ferramenta. De acordo com um outro exemplo, o operador alimenta informação ou dado para a unidade de controle 50, por exemplo, por meio da seleção de uma opção a partir de um grupo de predeterminadas opções, para selecionar um predeterminado tipo de controle. O predeterminado tipo de controle pode então ser um dos exemplos 1) a 8) apresentados acima.

[0066] Com referência à figura 4a, o estado de descarregamento pode ser determinado a partir da direção de movimento Q e do local da ponta P com relação a um local de máquina de trabalho R definindo o local de uma parte predeterminada da máquina de trabalho 10. O descarregamento ocorre quando a ferramenta 30 está na posição fechada e a direção de movimento Q é orientada de tal maneira que uma distância entre o local de máquina R e a ponta P aumenta. Em particular, o descarregamento pode ser determinado quando a ferramenta 30 é fechada e a direção de movimento Q forma um ângulo com a direção a partir do local de máquina R para o local da ponta P. O ângulo pode ser inferior a 80 graus, inferior a 60 graus ou inferior a 45 graus. Preferivelmente, o local de máquina R se refere ao local do centro do espaço de carga 13.

[0067] Com referência à figura 4c, o estado de descarregamento pode também ser determinado quando a ferramenta 30 está na posição aberta e a direção de movimento Q é orientada de tal maneira que uma distância entre o local de máquina R e a ponta P diminui. Assim, a ferramenta 30 está descarregando os registros 66 mantidos no espaço de carga 13.

[0068] De uma maneira similar, e com referência à figura 4b, o estado de carregamento da máquina de trabalho 10 pode ser determinado quando a ferramenta 30 está na posição fechada e a direção de movimento Q é orientada de tal maneira que uma distância entre o local de máquina R e a ponta P diminui. Em particular, o carregamento pode ser determinado quando a ferramenta 30 é fechada e a direção de movimento Q forma um ângulo com a direção a partir da ponta P para o local de máquina R. O ângulo pode ser inferior a 80 graus, inferior a 60 graus ou inferior a 45 graus. Preferivelmente, o local de máquina R se refere ao local do centro do espaço de carga 13.

[0069] Com referência à figura 4d, o estado de carregamento da máquina de trabalho 10 pode também ser determinado quando a ferramenta 30 está na posição aberta e a direção de movimento Q é orientada de tal maneira que uma distância entre o local de máquina R e a ponta P aumenta. Assim, a ferramenta 30 está carregando os registros 66 dentro do espaço de carga 13.

[0070] De acordo com um exemplo da solução apresentada, o local da ponta P da lança 20 com relação ao local de máquina de trabalho R ou uma parte predeterminada da máquina de trabalho 10 ou a direção de retenção H da ferramenta 30, ou duas ou mais deles, pode ainda ser usada para melhorar a segurança e gerar sinais de aviso observáveis, por exemplo, audíveis ou visíveis. A unidade de controle 50 controla automaticamente os sinais de controle e determina se eles são necessários. O local de máquina de trabalho R pode ser definido pela cabina 14 da máquina de trabalho 10 ou a parte predeterminada pode ser a cabina 14.

[0071] Por exemplo, a unidade de controle 50 pode produzir um sinal de aviso, quando a direção de retenção H da ferramenta 30 é paralela ou substancialmente paralela à direção a partir da ponta P da lança 20 para o local de máquina de trabalho R ou a parte predeterminada da máquina de trabalho 10. Preferivelmente, a ferramenta 30 está em uma posição fechada com um ou vários registros ou troncos de árvore, ou a ferramenta 30 é em um estado movendo o registro ou tronco de árvore, por exemplo, na direção para o local de máquina de trabalho R ou a parte predeterminada. O primeiro caso se aplica a um caso de exemplo, em que a ferramenta 30 tem dispositivos para conduzir o tronco de árvore retido na ferramenta 30 na direção longitudinal, isto é, a direção longitudinal T, do tronco de árvore. Adicionalmente ou alternativamente, a unidade de controle 50 pode produzir um sinal de aviso quando a direção de retenção H da ferramenta 30 é perpendicular ou substancialmente perpendicular à direção a partir da ponta P da lança 20 para o local de máquina de trabalho R ou a parte predeterminada da máquina de trabalho 10. Preferivelmente, a ferramenta 30 está em uma posição fechada com um ou vários registros ou troncos de árvore. O caso se aplica a um caso de exemplo, no qual a ferramenta 30 tem dispositivos para cortar transversalmente o tronco de árvore retido na ferramenta 30. A direção longitudinal, isto é, a direção longitudinal T, do tronco de árvore e a direção de retenção H da ferramenta 30 são preferivelmente horizontais ou substancialmente horizontais.

[0072] Adicionalmente ou alternativamente, a unidade de controle 50 pode produzir um sinal de aviso quando uma distância a partir da ponta P para o local de máquina de trabalho R ou a parte predeterminada da máquina de trabalho 10 é menor que um predeterminado valor de distância. Preferivelmente, a ferramenta 30 está em uma posição fechada com um ou vários registros ou troncos de árvore e a direção de retenção H da ferramenta 30 é horizontalmente ou substancialmente horizontalmente orientada.

[0073] Adicionalmente ou alternativamente, a unidade de controle 50 pode ser configurada para parar ou impedir que a ferramenta 30 seja controlada para se mover para uma posição ou orientação que resulta para uma ou mais situações de exemplo, explicadas acima no contexto com o sinal de aviso. Adicionalmente ou alternativamente, a unidade de controle 50 pode ser configurada para desabilitar o funcionamento da ferramenta 30 ou dispositivos na ferramenta 30 para impedir as ações relacionadas às situações de exemplo explicadas acima. Os dispositivos na ferramenta 30 podem incluir os dispositivos de acionamento ou os dispositivos de corte transversal, mencionados acima.

[0074] Com relação à lança 20 e aos vários exemplos apresentados acima, para receber dado ou informação indicativo de pelo menos a direção de movimento Q de, por exemplo, a ponta P de uma lança 20 e dado ou informação indicativo da orientação da ferramenta 30 com relação a, por exemplo, a lança 20, um ou mais sensores podem estar em uso. Os sensores são operativamente conectados à unidade de controle 50 e, por exemplo, sinais elétricos a partir dos sensores são comunicados para a unidade de controle 50. A unidade de controle é capaz de determinar a direção de movimento Q ou a orientação da ferramenta 30 como uma função do dado ou informação recebido. A determinação pode ser com base em cálculos relacionados à geometria da lança 20 ou aos sinais elétricos a partir dos sensores, ou ambos.

[0075] No acima, o sensor pode ser um dispositivo arranjado para medir um valor. O sensor pode ativamente enviar, por intermédio de um fio ou de forma sem fio, informação ou dado para a unidade de controle 50. Em adição ou alternativamente, o sensor pode prover, em resposta a um sinal, por exemplo, a partir da unidade de controle 50, a informação ou o dado para a unidade de controle 50. O sensor pode transmitir a informação ou o dado diretamente ou indiretamente, por exemplo, por intermédio de uma ligação dispositivo, para a unidade de controle 50.

[0076] Um arranjo de exemplo dos sensores é apresentado com referência à figura 1a mostrando a lança 20. O arranjo pode compreender um sensor de orientação 41 arranjado para determinar a orientação da ferramenta 30, por exemplo, com relação à lança 20. O sensor de orientação 41 pode ser posicionado em ou no atuador 32. A orientação do atuador 32, detectada pelo sensor de orientação 41, pode ser dependente da orientação da ferramenta 30. Assim, a orientação da ferramenta 30, a direção de retenção H ou a direção de abertura O é determinada pelo sensor de orientação 41. A saída do sensor de orientação 41, isto é, informação ou dado indicativo da orientação da ferramenta 30, pode ser usada na unidade de controle 50.

[0077] Além disso, o arranjo pode compreender um ou mais sensores para determinar a direção de movimento Q e, quando necessário, a velocidade V (por exemplo, a magnitude da velocidade V) associada com a direção de movimento Q do ponto predeterminado, por exemplo, a ponta P da lança 20. A direção de movimento Q ou a velocidade V, ou ambas, podem ser determinadas a partir de uma ou mais das seguintes quantidades medidas: - a aceleração do ponto predeterminado, uma vez que velocidade é uma integral do tempo da aceleração, - a posição do ponto predeterminado, uma vez que velocidade é uma derivada de tempo da posição, - a velocidade do ponto predeterminado, e - as sucessivas posições ou locais de coordenada do ponto predeterminado.

[0078] Assim, o sensor pode ser na forma de um sensor de aceleração ou um sensor de sistema de navegação, por exemplo, um sensor de GPS (Sistema de Posicionamento Global). Adicionalmente ou alternativamente, a direção de movimento Q ou a velocidade V pode ser determinada com base nas ações do operador para mover a lança 20 e a ferramenta 30. As ações do operador são refletidas nos sinais elétricos que se original a partir dos "joysticks" de controle ou dos dispositivos de controle e comunicados para a unidade de controle 50. Os "joysticks" de controle e os dispositivos de controle podem ter sensores que provêm informação ou dado indicativo das ações do operador. Adicionalmente ou alternativamente, a direção de movimento Q ou a velocidade V pode ser determinada com base em sinais de controle relacionados aos atuadores e seus circuitos de controle, por exemplo, os sinais de controle gerados pela unidade de controle 50 para controlar as válvulas no circuito de controle. Deve ser notado que o ponto predeterminado é preferivelmente a ponta P da lança 20, à qual a ferramenta 30, por exemplo, por intermédio de um atuador 32, é conectada. Alternativamente, o ponto predeterminado pode ser posicionado na ferramenta 30 ou em algum outro lugar na lança 20 em um ponto que se move para a mesma direção, ou substancialmente a mesma direção, que a ferramenta móvel 30.

[0079] Como será detalhado abaixo, a posição do ponto predeterminado em uma lança, por exemplo, a ponta P da lança 20, depende das relações angulares das seções de lança da lança e do dimensionamento das seções de lança, isto é, do comprimento de cada seção de lança. De acordo com um exemplo e a figura 1a, as relações angulares podem ser representadas por meio do uso do ângulo de azimute a1 da lança 20, efetuado pelo aparelho de movimento giratório 22, do ângulo de altitude a2 da segunda seção de lança 26, e do ângulo a3 entre a primeira e segunda seções de lança 24 e 26. O ângulo de altitude a2 representa o ângulo entre a seção de base 28 e a segunda seção de lança 26 ou o ângulo de altitude da segunda seção de lança 26. Adicionalmente, um ângulo de altitude da lança 20 ou a seção de base 28, efetuado pelo aparelho de inclinação, pode ser determinado. Por exemplo, um ponto no eixo N pode ser usado como um ponto de referência e pontos de referência adicionais, por exemplo, o local de máquina R, a parte predeterminada da máquina de trabalho ou a cabina 14, como explicado acima, pode ser usado para determinar a posição absoluta ou relativa da parte predeterminada, por exemplo, a ponta P da lança 20. Os ângulos a1, a2 e a3 podem ser medidos, por exemplo, com sensores angulares ou sensores de aceleração.

[0080] Vários sensores, opcionalmente de diferentes tipos, podem ser usados em combinação. Além disso, técnicas estatísticas, tais como formação de média, podem ser usadas para melhor precisão. Assim, a informação indicativa das quantidades mencionadas acima nos vários exemplos pode ser provida por pelo menos um, preferivelmente muitos, sensores escolhidos a partir de um conjunto de sensores, o conjunto de sensores compreendendo sensores de aceleração, posição, velocidade, ângulo e comprimento. O princípio operacional de tais sensores é amplo; por exemplo, sensores ópticos, eletro-ópticos, mecânicos, eletro-mecânicos, elétricos, e resistivos podem ser usados.

[0081] Com relação ao caso de exemplo mostrado na figura 1a e nos exemplos explicados acima, pelo menos um dos seguintes sensores pode estar e uso: o sensor de orientação 41, um sensor de aceleração 42 para medir a aceleração de, por exemplo, a ponta P da lança, um sensor de posição 43 para medir o local de, por exemplo, a ponta P da lança, um sensor de ângulo 44 para medir o ângulo a3 entre as seções de lança 24 e 26, um sensor de ângulo 45 para medir o ângulo de altitude a2 da seção de lança 26 em torno de uma direção horizontal, um sensor de ângulo 46 para medir ângulos relacionados ao aparelho de movimento giratório 22 ou o ângulo de azimute a1 da lança 20 em torno de uma direção vertical, por exemplo, o eixo N, um sensor de comprimento 47 para medir o comprimento de uma seção de lança telescópica, um sensor de comprimento 48 para medir o comprimento de uma seção de lança, um sensor de aceleração 49 para medir o ângulo de uma lança em torno de uma direção horizontal e um ângulo sensor para medir ângulos relacionados ao aparelho de inclinação.

[0082] A solução apresentada não é limitada aos exemplos e modalidades explicadas acima ou apresentas com referência às figuras. A solução apresentada é definida pelas reivindicações anexas.

Claims (15)

1. Método para controlar uma ferramenta (30) montada de modo pivotante na ponta (P) de uma lança articulada (20) por meio de um atuador (32), a ferramenta (30) sendo suspensa no atuador (32) de modo que a orientação da ferramenta (30) possa ser girada de forma controlada pelo atuador (32) em torno de um eixo de rotação (X) que é orientado verticalmente, a lança (20) sendo conectada a uma máquina de trabalho (10) tendo uma unidade de controle (50), o método caracterizado pelo fato de que compreende: determinar automaticamente a direção para a qual um ponto predeterminado da lança (20) ou da ferramenta (30) está se movendo, isto é, a direção de movimento; e controlar automaticamente, sob controle da unidade de controle (50), a orientação da ferramenta (30) em torno do eixo de rotação (X) orientado verticalmente como uma função de uma ou várias dependências predeterminadas, as dependências predeterminadas definindo pelo menos a orientação da ferramenta (30) em relação à direção de movimento.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a velocidade do ponto predeterminado é determinada juntamente com a direção de movimento.

3. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o ponto predeterminado é a ponta da lança (20) ou o ponto da lança (20) no qual a ferramenta (30) é conectada.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de determinar a direção de movimento inclui adicionalmente: receber na unidade de controle (50) informação ou dado indicativo da direção de movimento do ponto predeterminado; e determinar automaticamente a direção de movimento como uma função da informação ou dado recebido.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a etapa de controlar automaticamente a orientação da ferramenta (30) inclui: receber na unidade de controle (50) informação ou dado indicativo da orientação da ferramenta (30); e gerar automaticamente na unidade de controle (50) sinais de controle para controlar o atuador (32) que orienta a ferramenta (30).

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: controlar uma direção de abertura da ferramenta (30) em relação à direção de movimento como uma função da uma ou mais dependências predeterminadas, em que a direção de abertura é definida como a direção predeterminada a partir da qual a ferramenta (30) pode receber um objeto.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: controlar uma direção de retenção da ferramenta (30) em relação à direção de movimento como uma função da uma ou mais dependências predeterminadas, em que a direção de retenção é definida como a direção longitudinal de um objeto que pode ser manipulado pela ferramenta (30).

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: controlar a direção de retenção da ferramenta (30) adicionalmente de forma que a uma ou mais dependências predeterminadas definam adicionalmente a direção de retenção em relação à direção longitudinal de um objeto a ser manipulado pela ferramenta (30) em um local alvo para a ferramenta (30), ou, em relação à orientação de um dispositivo ou objeto predeterminado em um local alvo para a ferramenta (30).

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a ferramenta (30) tem, para manipular objetos, uma posição aberta para receber e liberar objetos e uma posição fechada para reter objetos, o método compreendendo adicionalmente: para controlar a orientação da ferramenta (30), selecionar automaticamente pela unidade de controle (50) a uma ou mais dependências predeterminadas com base em se a ferramenta (30) está na posição aberta ou na posição fechada, e adicionalmente com base na direção de movimento.

10. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: gerar um sinal de aviso que pode ser observado por um operador da máquina de trabalho (10) ou desabilitar automaticamente o funcionamento da ferramenta (30), ou ambos, quando a direção de retenção da ferramenta (30) tem uma orientação predeterminada em relação à direção a partir do ponto predeterminado para uma parte predeterminada da máquina de trabalho (10).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: receber na unidade de controle (50) informação ou dado indicativo da direção de movimento do ponto predeterminado a partir de um ou vários sensores posicionados na lança (20), ou receber na unidade de controle (50) informação ou dado indicativo da orientação da ferramenta (30) a partir de um ou vários sensores posicionados na ferramenta (30).

12. Sistema para controlar uma ferramenta (30) montada de modo pivotante na ponta (P) de uma lança articulada (20) por meio de um atuador (32), a ferramenta (30) sendo suspensa no atuador (32) de modo que a orientação da ferramenta (30) possa ser girada de forma controlada pelo atuador (32) em torno de um eixo de rotação (X) que é orientado verticalmente, a lança (20) sendo conectada a uma máquina de trabalho (10), o sistema caracterizado pelo fato de que compreende uma unidade de controle (50) adaptada para: determinar automaticamente a direção para a qual um ponto predeterminado da lança (20) ou da ferramenta (30) está se movendo, isto é, a direção de movimento; controlar automaticamente a orientação da ferramenta (30) em torno do eixo de rotação (X) orientado verticalmente como uma função de uma ou mais dependências predeterminadas, as dependências predeterminadas definindo pelo menos a orientação da ferramenta (30) em relação à direção de movimento; e gerar sinais de controle para controlar o atuador (32) adaptado para orientar a ferramenta (30) de acordo com a uma ou mais dependências predeterminadas.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um ou mais sensores (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49) localizados na lança (20) ou na ferramenta (30) e operativamente conectados à unidade de controle (50), em que a unidade de controle (50) é adaptada para receber informação ou dado indicativo da direção de movimento do ponto predeterminado ou a orientação da ferramenta (30), ou ambos, a partir do um ou mais sensores (41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49).

14. Máquina de trabalho (10), particularmente uma máquina florestal, caracterizada pelo fato de que compreende a lança articulada (20), a ferramenta (30) e o sistema como definido em qualquer uma das reivindicações 12 ou 13.

15. Mídia legível por computador, caracterizada pelo fato de que compreende, armazenadas em si, instruções legíveis por computador que, quando executadas em um computador de controle, fazem com que o computador de controle execute as etapas do método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11.

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