BR102019016886A2 - Máquina de trabalho, método para identificar a orientação de um implemento, e, sistema de orientação de implemento para uma máquina de trabalho - Google Patents

Abstract

uma máquina de trabalho que possui um implemento acoplado à máquina de trabalho e um primeiro sensor acoplado ao implemento. o primeiro sensor identifica a orientação do implemento ao longo de mais de um eixo.

Description

MÁQUINA DE TRABALHO, MÉTODO PARA IDENTIFICAR A ORIENTAÇÃO DE UM IMPLEMENTO, E, SISTEMA DE ORIENTAÇÃO DE IMPLEMENTO PARA UMA MÁQUINA DE TRABALHO

Referência Cruzada a Pedidos Relacionados

[001] A presente descrição reivindica a prioridade do Pedido de

Patente Provisório N°. US 62/753.251 depositado em 31 de outubro de 2018, o conteúdo do qual está aqui expressamente incorporado em sua totalidade.

Campo da Descrição

[002] A presente descrição se refere a um sistema de orientação de cabeçote e, mais particularmente, a um sistema de orientação de cabeçote que utiliza um sensor de múltiplos eixos para identificar a orientação do cabeçote.

Fundamentos da Descrição

[003] Muitas máquinas de trabalho têm implementos, cabeçotes ou similares que são capazes de serem reposicionados em relação à máquina de trabalho e, por sua vez, em relação à superfície subjacente. As máquinas de trabalho geralmente possuem sistemas hidráulicos que elevam e abaixam o implemento em relação à máquina de trabalho e à superfície subjacente. Algumas máquinas de trabalho podem ajustar ainda mais o passo, o rolo, a guinada e a altura do implemento com um sistema hidráulico. Ajustar a altura, passo, rolo e guinada do implemento permite ao usuário executar uma função de trabalho, como cortar, orientando o implemento em uma orientação ideal para as condições da superfície subjacente.

[004] Muitas máquinas de trabalho possuem indicadores visuais que identificam a posição do implemento em relação à máquina de trabalho. Essas máquinas de trabalho possuem um ou mais conjuntos de ligação que acoplam o implemento à máquina de trabalho. Além disso, o indicador visual é frequentemente posicionado em uma parte do conjunto de ligação que identifica a posição do implemento em relação à máquina de trabalho. Em alguns casos, o usuário deve sair da máquina de trabalho ou ser posicionado

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 118/165 / 32 de outro modo para observar o indicador visual para determinar a orientação do implemento. Os indicadores visuais podem ser difíceis de usar e exigem que o usuário pare a máquina de trabalho e saia de uma cabine para determinar se o implemento está posicionado na orientação correta.

[005] Outras máquinas de trabalho possuem um sensor em um cilindro de inclinação do implemento. O sensor identifica o deslocamento axial do cilindro de inclinação para comunicar adicionalmente ao usuário a orientação de inclinação do implemento. O sensor do cilindro de inclinação é frequentemente acoplado a uma parte externa do cilindro de inclinação e, portanto, propenso a ser contatado ou danificado durante uma operação de trabalho. Além disso, o sensor do cilindro de inclinação tipicamente identifica apenas o deslocamento do cilindro de inclinação e não a atitude do implemento ao longo de múltiplos eixos.

Sumário

[006] Uma modalidade da presente descrição é uma máquina de trabalho que possui um implemento acoplado à máquina de trabalho e um primeiro sensor acoplado ao implemento. Em que o primeiro sensor identifica a orientação do implemento ao longo de mais de um eixo.

[007] Em um exemplo desta modalidade, o primeiro sensor identifica a orientação do implemento em relação a uma posição calibrada.

[008] Em um outro exemplo desta modalidade, o primeiro sensor identifica a posição do implemento ao longo de ambos um eixo de passo e um eixo de rolamento e é configurado para identificar a altura do implemento acima de uma superfície subjacente.

[009] Outro exemplo desta modalidade tem um controlador e um sistema de posição de implemento que acopla o implemento à máquina de trabalho, em que o controlador manipula o sistema de posição de implemento para reposicionar o implemento em relação à máquina de trabalho.

[0010] Ainda outro exemplo tem um processo de calibração em que o

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 119/165 / 32 primeiro sensor estabelece uma posição desejada em relação a uma superfície subjacente.

[0011] Outro exemplo tem um segundo sensor acoplado à máquina de trabalho, em que a orientação do implemento é identificada comparando os valores do primeiro sensor com os valores do segundo sensor. Um aspecto deste exemplo tem um processo de calibração em que o segundo sensor estabelece uma posição de nível em relação a uma superfície subjacente.

[0012] Outro exemplo desta modalidade tem um processo de calibração em que o primeiro sensor estabelece uma posição rebaixada e uma posição elevada e pode identificar uma pluralidade de posições entre elas.

[0013] Outra modalidade desta descrição é um método para identificar a orientação de um implemento que inclui prover um primeiro sensor acoplado ao implemento, um controlador e uma máquina de trabalho, comunicando, ao controlador com o primeiro sensor, uma posição de passo do implemento, uma posição do rolo do implemento e uma posição de altura do implemento.

[0014] Um exemplo desta modalidade inclui prover um sistema de posição de implemento que recebe sinais do controlador para reposicionar o implemento e armazenar uma primeira posição no controlador que corresponde a uma primeira posição de passo e uma primeira posição de rolo. Em que o controlador se comunica com o primeiro sensor para identificar a posição de passo do implemento e a posição de rolo do implemento para seletivamente reposicionar o implemento com o sistema de posição do implemento na primeira posição. Um aspecto deste exemplo inclui prover um segundo sensor em comunicação com o controlador e acoplado à máquina de trabalho, em que o segundo sensor comunica ao controlador uma posição de passo da máquina de trabalho e uma posição de rolo da máquina de trabalho em relação a uma superfície subjacente. Em outro aspecto deste exemplo, o controlador determina a posição do implemento em relação à superfície

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 120/165 / 32 subjacente pela identificação da posição do passo e posição do rolo da máquina de trabalho em relação à superfície subjacente e pela identificação da posição de passo e da posição de rolo do implemento em relação à máquina de trabalho.

[0015] Em um outro exemplo desta modalidade, o primeiro sensor comunica uma posição de guinada do implemento para o controlador.

[0016] Ainda em um outro exemplo desta modalidade, o primeiro sensor comunica uma aceleração do implemento para o controlador. Um aspecto deste exemplo inclui armazenar um limiar de aceleração no controlador, em que quando a aceleração do implemento excede o limiar de aceleração o controlador envia um comando para desengatar o implemento.

[0017] Outra modalidade é um sistema de orientação de implemento para uma máquina de trabalho que inclui uma máquina de trabalho, um implemento acoplado à máquina de trabalho, um controlador, um primeiro sensor acoplado à máquina de trabalho e comunicando uma posição da máquina de trabalho ao controlador e um segundo sensor acoplado ao implemento e comunicando uma posição de implemento ao controlador. Em que, o controlador compara a posição do implemento à posição da máquina de trabalho para identificar a orientação do implemento com a superfície subjacente.

[0018] Em um exemplo desta modalidade, o primeiro sensor comunica um passo da máquina de trabalho ao controlador e o segundo sensor comunica um passo do implemento ao controlador. Em um aspecto deste exemplo, o controlador compara o passo da máquina de trabalho ao passo do implemento para determinar a posição do implemento em relação à máquina de trabalho.

[0019] Um outro exemplo desta modalidade inclui um sistema de posição de implemento em comunicação com o controlador para alterar a orientação do implemento em relação à máquina de trabalho para uma

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 121/165 / 32 posição desejada, em que o controlador armazena uma posição de trabalho, uma posição elevada e a posição desejada e a posição desejada é uma entrada do operador. Em um aspecto deste exemplo, o controlador faz a transição do implemento entre a posição de trabalho e a posição elevada com o sistema de posição de implemento comparando a posição da máquina de trabalho com a posição do implemento.

Breve Descrição dos Desenhos

[0020] Os aspectos mencionados acima da presente descrição e a maneira de obtê-los tornar-se-ão mais evidentes e a própria descrição será mais bem compreendida por referência à seguinte descrição das modalidades da descrição em conjunto com os desenhos anexos, em que:

a Figura 1 é uma vista em perspectiva elevada de uma máquina de trabalho sem nenhum implemento acoplado à mesma;

a Figura 2 é uma vista em perspectiva elevada parcial da máquina de trabalho da Figura 1, com vários componentes removidos;

a Figura 3 é uma vista em perspectiva elevada da máquina de trabalho da Figura 1, com uma cabeça de draper acoplada à mesma;

a Figura 4 é uma vista em perspectiva elevada de uma máquina de trabalho da Figura 1, com uma cabeça giratória acoplada à mesma;

a Figura 5 é uma vista lateral parcial da máquina de trabalho da Figura 4;

a Figura 6 é uma vista esquemática de exemplo dos componentes de um sistema de controle;

a Figura 7 é uma vista esquemática de uma modalidade de um sistema de lógica de posição do implemento;

a Figura 8 é uma vista esquemática de uma outra modalidade de um sistema de lógica de posição do implemento;

a Figura 9 é uma vista esquemática de um sistema de lógica de controle do cilindro de flutuação;

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 122/165 / 32 a Figura 10 é uma vista esquemática de um cenário de alteração de solo; e a Figura 11 é uma vista esquemática de uma outra modalidade de um sistema de lógica de posição do implemento.

[0021] Números de referência correspondentes indicam partes correspondentes ao longo das várias vistas.

Descrição Detalhada

[0022] As modalidades da presente descrição descritas abaixo não pretendem ser exaustivas nem limitar a descrição às formas exatas na descrição detalhada a seguir. Pelo contrário, as modalidades são escolhidas e descritas de modo que outros versados na técnica possam apreciar e compreender os princípios e práticas da presente descrição.

[0023] Com referência à Fig. 1, é ilustrada uma vista em perspectiva elevada de uma máquina de trabalho 100 sem cabeça ou implemento acoplado à mesma. A máquina de trabalho 100 pode ter pelo menos uma unidade de alimentação que provê energia mecânica, elétrica e hidráulica à máquina de trabalho 100. Em uma modalidade, a unidade de alimentação provê energia para girar um par de rodas motrizes 102 acopladas a uma estrutura 106 da máquina de trabalho 100. As rodas motrizes 102 podem rodar em relação à máquina de trabalho 100 para permitir que a máquina de trabalho 100 atravesse uma superfície subjacente 136. A máquina de trabalho 100 também pode definir um eixo de deslocamento 130 disposto longitudinalmente através de uma porção central da máquina de trabalho 100.

[0024] Em adição às rodas motrizes 102, a modalidade mostrada na Figura 1 tem um par de rodízios giratórios 104. As rodas de rodízio 104 podem girar livremente em torno de um suporte para permitir que a máquina de trabalho 100 rode como direcionado pelas rodas motrizes motorizadas 102. No entanto, a configuração específica das rodas motrizes 102 e das rodas de rodízio 104 não deve ser limitante. Em uma modalidade diferente, pode não

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 123/165 / 32 haver rodas. Em vez disso, a unidade de alimentação pode prover energia a um par de trilhos para permitir que a máquina de trabalho atravesse a superfície subjacente. Ainda em uma outra modalidade, as rodas de rodízio 104 não podem ser rodas de rodízio giratórias, mas sim rodas acopladas a um eixo e configuradas para serem mecanicamente acopladas à unidade de alimentação.

[0025] Independentemente de como a máquina de trabalho se move, a máquina de trabalho 100 também pode ter uma cabine 108 acoplada à estrutura 106. A cabine 108 pode abrigar uma pluralidade de controles que permitem ao usuário controlar os vários sistemas da máquina de trabalho 100. Em uma modalidade não exclusiva, a pluralidade de controles permite que o usuário controle sistemas mecânicos, elétricos e hidráulicos da máquina de trabalho 100. Além disso, um exemplo não exclusivo dos controles pode ser uma interface de usuário 606 (ver Fig. 6). A interface de usuário 606 pode ser posicionada na cabine 108 e ser uma tela sensível ao toque, um ou mais botões giratórios ou botões, uma alavanca ou qualquer outro dispositivo conhecido capaz de identificar uma entrada do usuário.

[0026] A Fig. 2 ilustra mais claramente os locais de montagem para uma cabeça ou implemento (cabeça ou implemento não mostrado na Fig. 1 ou Fig. 2). Mais particularmente, um primeiro braço de elevação 110, um segundo braço de elevação 112, um bráquete superior 114 e um atuador superior 302 são mostrados na Fig. 2. O primeiro e segundo braço de elevação 110, 112, juntamente com o bráquete superior 114, podem ser acoplados ao implemento para controlar tanto a altura 318 (ver Fig. 3) da cabeça em relação à superfície subjacente 136 como o ângulo da cabeça em relação à máquina de trabalho 100.

[0027] Em uma modalidade, cada braço de elevação 110, 112 pode ser acoplado de modo articulado à máquina de trabalho 100 em um primeiro pivô 116. O primeiro pivô 116 pode estar localizado em uma porção proximal

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 124/165 / 32 de cada braço de elevação 110, 112 em relação à estrutura 106. Além disso, cada braço de elevação 110, 112 pode estender-se do primeiro pivô 116 em direção à extremidade frontal 122 da máquina de trabalho 100. Cada braço de elevação 110, 112 pode ter um primeiro acoplador 118 definido em uma extremidade distal do respectivo braço de elevação 110, 112. Cada braço de elevação 110, 112 também pode ter um segundo acoplador 120 acoplado ao respectivo braço de elevação 110, 112 em uma localização entre o primeiro pivô 116 e o primeiro acoplador 118. Em uma modalidade, o segundo acoplador 120 pode ter um mecanismo de trava 132 acoplado a ele que pode ser disposto em uma posição de trava ou em uma posição de liberação.

[0028] Um primeiro e segundo cilindro de flutuação 128, 129 podem ser acoplados entre a estrutura 106 e os primeiro e segundo braços de elevação 110, 112, respectivamente. Mais especificamente, pelo menos um braço de ligação 124 pode ser acoplado de modo articulado a cada braço de elevação 110, 112 em uma extremidade e a um braço de pivô de came 134 na outra. O braço de pivô de came 134 pode ser acoplado a um eixo de braço de elevação 136 que pode ser rodado por um cilindro de elevação 126. Quando o cilindro de elevação 126 roda o eixo do braço de elevação 136, o braço de articulação 134 pode rodar com o mesmo e ajustar a posição do respectivo braço de elevação 110, 112, com o respectivo braço de ligação 124. Em um aspecto desta descrição, a orientação do cilindro de elevação 126 pode controlar, em parte, a altura 318 do implemento em relação à superfície subjacente 136.

[0029] Enquanto um exemplo de um cilindro de elevação 126 é ilustrado, esta descrição considera qualquer modo conhecido de manipulação da posição de um implemento em relação a uma máquina de trabalho. Mais especificamente, em outras modalidades, os cilindros de flutuação 128, 129 podem ser atuadores que são reposicionados seletivamente por um controlador 608 (ver Fig. 6), independentes um do outro. Nesta configuração,

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 125/165 / 32 os cilindros de flutuação 128, 129 podem levantar cada um dos braços de elevação 110, 112 ao mesmo tempo ou levantar seletivamente cada um dos braços de elevação 110, 112, independentemente um do outro. Consequentemente, a orientação do implemento pode ser variada através, pelo menos, dos cilindros de flutuação 128, 129 e o cilindro de elevação 126. [0030] Em uma modalidade, o cilindro de elevação 126 articula os braços de elevação 110, 112 entre uma posição elevada e uma posição rebaixada. O cilindro de elevação 126 também pode permitir o ajuste da altura 318 da cabeça quando a cabeça está na posição rebaixada. Nesta modalidade, o cilindro de elevação 126 pode controlar a altura 318 da cabeça em relação à superfície subjacente 136 enquanto os cilindros de flutuação 128, 129 podem ser acoplados a cada braço de elevação 110, 112 para prover resistência amortecida quando a cabeça encontra uma força de movimento . Mais especificamente, os cilindros de flutuação 128, 129 podem prover uma força de inclinação nos braços de elevação 110, 112 afastados da superfície subjacente 136. Quando os braços de elevação 110, 112 estão acoplados à cabeça, o cilindro de elevação 126 pode posicionar a cabeça a uma altura desejada afastada da superfície subjacente. Os cilindros de flutuação 128, 129 podem prover a força de inclinação nos braços de elevação 110, 112 de modo que a cabeça pode subir mais facilmente em relação à superfície subjacente 136 se entrar em contato com um obstáculo na mesma. Além disso, os cilindros de flutuação 128, 129 podem permitir ao usuário ajustar a força de inclinação da cabeça em relação à superfície subjacente aumentando ou diminuindo uma força do cilindro de flutuação dos respectivos braços de elevação 110, 112.

[0031] Em uma modalidade, o braço de ligação 124 pode ser acoplado de modo articulado ao braço de pivô de came 134 por um pino disposto em uma fenda do braço de ligação 124. O acoplamento com fenda permite que o cilindro de elevação 126 faça a transição dos braços de elevação 110, 112

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 126/165 / 32 para uma posição abaixada (onde o pino está em uma porção mais alta da fenda) e permite que os cilindros de flutuação 128, 129 provejam a força de inclinação à cabeça para permitir que a cabeça se afaste da superfície subjacente caso entre em contato com um obstáculo na mesma. Mais especificamente, quando o pino está na porção superior da fenda, e a cabeça entra em contato com um obstáculo ao longo da superfície subjacente, os cilindros de flutuação 128, 129 podem prover a força de inclinação para ajudar a elevar a cabeça sobre o obstáculo subjacente. Além disso, quando a cabeça é levantada sobre o obstáculo subjacente, o pino pode fazer a transição para uma porção inferior da fenda. Uma vez que o obstáculo tenha sido totalmente atravessado, o pino pode voltar para a porção superior da fenda e a altura 318 da cabeça pode ser mantida pelo cilindro 126.

[0032] Com referência agora à Fig. 3, a máquina de trabalho 100 é ilustrada com um implemento 300, como uma cabeça de draper acoplada à mesma. O implemento 300 pode ser acoplado à máquina de trabalho 100 pelo segundo acoplador 120 do respectivo primeiro e segundo braço de elevação 110, 112. Além disso, o implemento 300 também pode ser acoplado ao bráquete superior 114 através da ligação superior 302. Em uma modalidade, a ligação superior 302 pode ser um cilindro hidráulico que pode ser seletivamente acionado pelo usuário através da pluralidade de controles. A ligação superior 302 pode ser acoplada de modo articulado ao bráquete superior 114 em uma extremidade de base e articuladamente acoplado a um suporte de cabeça do implemento 300 em uma extremidade da cabeça.

[0033] Em uma modalidade, o controlador 608 pode atuar seletivamente a ligação superior 302 para alterar a orientação do implemento 300. Nesta modalidade, se a ligação superior 302 for atuada para se tornar mais comprida, o implemento 300 pode mudar um passo 304 à medida que este se afasta da máquina de trabalho 100 em torno de um eixo de passo 306. Mais especificamente, à medida que a ligação superior 302 se prolonga, uma

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 127/165 / 32 porção do implemento 300 para a extremidade frontal 122 é movida para a superfície subjacente. Em alternativa, se a ligação superior 302 for acionada para ficar mais curto, o implemento 300 pode rodar em um sentido ascendente em direção à máquina de trabalho 100. Além disso, à medida que a ligação superior 302 se contrai, uma porção da extremidade dianteira 122 do implemento 300 é articulada para fora da superfície subjacente 136.

[0034] Com referência agora à Fig. 4, a máquina de trabalho 100 é ilustrada com um implemento de cabeça giratória 400 acoplado à mesma. A cabeça giratória 400 pode ser acoplada à máquina de trabalho 100 através dos braços de elevação 110, 112 e do link superior 302 de modo semelhante ao implemento 300. Além disso, o termo implemento usado aqui pode referir-se a qualquer tipo de implemento ou cabeçote conhecido na técnica e os exemplos apresentados não pretendem ser exaustivos.

[0035] A Fig. 4 mostra mais claramente como a cabeça giratória 400 é acoplada à máquina de trabalho 100. Mais especificamente, a ligação superior 302 pode acoplar de modo pivotante o bráquete superior 114 a um bráquete giratório 402. A ligação superior 302 pode controlar a orientação angular da cabeça giratória 400 em relação à superfície subjacente de uma maneira similar à descrita em mais detalhe acima para o implemento 300. Consequentemente, as características descritas acima para a ligação superior 302 são igualmente aplicáveis aqui e são aqui consideradas incorporadas para a cabeça giratória 400 também.

[0036] Agora com referência à Fig. 5, o primeiro acoplador 118 é mostrado articuladamente acoplado à cabeça giratória 400. Em uma modalidade, o primeiro acoplador 118 pode acoplar-se à cabeça giratória 400 sem contatar o segundo acoplador 120.

[0037] Em um aspecto desta descrição, um único sensor de implemento 308 pode ser acoplado ao implemento 300 para identificar a orientação e as forças experimentadas pelo implemento 300, 400. O sensor de

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 128/165 / 32 implemento 308 pode ser uma unidade de medição inercial que possui um acelerômetro de sistema microeletromecânico de três eixos e um giroscópio microeletromecânico de três eixos. O sensor de implemento 308 pode ser configurado para identificar a orientação do implemento 300 como o passo 304 em torno do eixo de passo 306, um rolo 310 em torno de um eixo de rolo 312 e uma guinada 314 em torno de um eixo de guinada 316. Além disso, o primeiro sensor 308 pode identificar os valores de aceleração experimentados pelo implemento 300. O único sensor de implemento 308 pode ser posicionado em um local no implemento que é substancialmente protegido da exposição a detritos prejudiciais.

[0038] Em um aspecto desta descrição, o passo 304, a guinada 314 e o rolo 310 do implemento 300 podem todos ser controlados por um sistema de posição de implemento 152. O sistema de posição de implemento 152 pode ser controlado por um ou mais controlador 608 para manipular um ou mais dos cilindros de flutuação 128, 129, a ligação superior 302 e o cilindro de levantamento 126 para reposicionar um implemento acoplado ao mesmo. Mais especificamente, uma modalidade aqui considerada permite que o rolo do implemento 300 seja modificado elevando o primeiro braço de elevação 110 com o primeiro cilindro de flutuação 128 enquanto mantém a posição do segundo braço de elevação 112 com o segundo cilindro de flutuação 129 ou vice versa. Similarmente, o passo do implemento 100 pode ser manipulado pelo sistema de posição de implemento 152, modificando o comprimento da ligação superior 302 com o controlador 608. Ainda em outro exemplo, o primeiro e segundo braços de elevação 110, 112 podem ser um primeiro cilindro de comprimento de braço de elevação 602 e um segundo cilindro de comprimento de braço de elevação 604 que são atuadores em comunicação com o controlador 608 e configurados para mudar a orientação para modificar a guinada 314 do implemento 100 entre outras coisas.

[0039] Embora um tipo específico de sistema de posição de

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 129/165 / 32 implemento 152 seja mostrado e descrito aqui, esta descrição considera qualquer tipo de sistema de posição de implemento conhecido na técnica. Mais especificamente, um conjunto comum de nó de três pontos pode implementar os ensinamentos desta descrição. Por exemplo, o conjunto de nó de três pontos pode ter três atuadores em comunicação com um controlador para reposicionar a altura 318 do implemento em relação à superfície subjacente 136. Além disso, o engate de três pontos pode utilizar três atuadores para reorientar um implemento acoplado ao mesmo em qualquer uma ou mais das direções de guinada 314, passo 304 ou rolo 310.

[0040] De modo similar, um único sensor de peça de trabalho 138 pode ser acoplado à peça de trabalho 100 para identificar a orientação e as forças experimentadas pela peça de trabalho 100. O sensor da máquina de trabalho 138 também pode ser uma unidade de medição inercial que possui um acelerômetro de sistema microeletromecânico de três eixos e um giroscópio microeletromecânico de três eixos. O sensor da máquina de trabalho 138 pode ser configurado para identificar um passo 140 em torno do eixo de passo 142, um rolo 144 em torno de um eixo de rolo 146 e uma guinada 148 em torno de um eixo de guinada 150. Além disso, o sensor da máquina de trabalho 138 pode identificar os valores de aceleração experimentados pela máquina de trabalho 100. Em um exemplo não exclusivo, o sensor da máquina de trabalho 130 está acoplado à estrutura 106 da máquina de trabalho 100.

[0041] Agora com referência à Figura 6, é ilustrada uma vista esquemática de vários componentes aqui descritos. Mais especificamente, a orientação dos componentes do sistema de posição de implemento 152 pode ser seletivamente alterada por um ou mais controladores 608. O controlador 608 pode ser um controlador único que tenha um processador e uma unidade de memória armazenada nele ou o controlador pode acessar uma unidade de memória ou processador localizado remotamente a partir dele. Mais ainda, em

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 130/165 / 32 outra modalidade aqui considerada, múltiplos controladores implementam os ensinamentos desta descrição. Mais ainda, em uma modalidade, uma interface de usuário remota 606 pode atuar como o controlador 608 para executar as funções aqui descritas.

[0042] Independentemente do tipo ou localização do controlador 608, o controlador 608 pode alterar seletivamente a orientação do implemento 300 com o sistema de posição de implemento 152. Mais especificamente, um sistema eletro-hidráulico, um sistema eletropneumático ou um sistema elétrico podem reposicionar seletivamente os atuadores correspondentes. Por exemplo, os sistemas eletro-hidráulico e eletropneumático podem ter uma pluralidade de válvulas hidráulicas ou pneumáticas que podem ser reposicionadas pelo controlador 608 através de um sistema elétrico para prover fluxos e pressões variáveis de fluido aos atuadores. Da mesma forma, os sistemas elétricos podem ter atuadores elétricos que são reposicionados pelo controlador 608 para alterar a orientação do implemento 300. Consequentemente, esta descrição considera o uso de qualquer método conhecido para manipular o implemento 300 com o sistema de posição de implemento 152.

[0043] Se o sistema de posição de implemento 152 usa energia hidráulica, pneumática ou elétrica para reposicionar o implemento 300, o implemento 300 pode ser móvel em cada uma das direções de passo 304, rolo 310 e guinada 314 através do sistema de posição de implemento 152. Em um exemplo não exclusivo, o controlador 608 pode mover o implemento na posição de rolo alterando o comprimento de apenas um dos cilindros de flutuação 128, 129. Similarmente, o controlador 608 pode mover o implemento na direção do passo 304 alterando o comprimento da ligação superior 302. Mais ainda, o controlador 608 pode mover o implemento na direção de guinada 312 alterando o comprimento do primeiro braço de elevação 110 com o primeiro cilindro de comprimento do braço de elevação

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 131/165 / 32

602 ou alterando o comprimento do segundo braço de elevação 112 com o cilindro do segundo comprimento do braço de elevação 604.

[0044] Embora um sistema de posição de implemento particular 152 seja mostrado e descrito aqui, esta descrição considera também utilizar outras modalidades. Mais especificamente, em uma modalidade, o sistema de posição de implemento pode ser um acoplador de três ligações que liga o implemento à máquina de trabalho. Cada uma das três ligações pode ser um atuador que tenha um comprimento variável controlado pelo controlador 608. Nesta configuração, o controlador 608 pode alterar os comprimentos das três ligações para manipular o implemento nas direções de passo, rolo e guinada 304, 312, 314. Consequentemente, qualquer sistema de posicionamento de implemento conhecido é considerado aqui como sendo móvel pelo controlador 608 como aqui descrito.

[0045] Agora com referência à Figura 7, é ilustrado um exemplo não exclusivo de uma lógica de posição de implemento 700. A lógica de posição de implemento 700 pode utilizar o sensor de implemento 308, o sistema de posição de implemento 152 e o controlador 608 para controlar seletivamente a posição do implemento 300, 400. Mais especificamente, a lógica de posição de implemento 700 pode ser seletivamente iniciada na caixa 702. A caixa de iniciação do implemento 702 pode ser seletivamente iniciada por um usuário através da interface de usuário 606 ou automaticamente iniciada pelo controlador 608 com base nas condições da máquina de trabalho. Por exemplo, a interface de usuário 606 pode ter uma opção para o usuário iniciar o processo de orientação do implemento, como um botão de pressão, um ícone em uma tela sensível ao toque, um comando de voz ou qualquer outro método de seleção de interface de usuário conhecido. Alternativamente, o controlador 608 pode iniciar a caixa 702 quando a máquina de trabalho 100 é rodada para uma posição de execução ou semelhante.

[0046] Independentemente do método usado para iniciar o processo

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 132/165 / 32 de orientação do implemento da caixa 702, na caixa 704 o usuário pode ser instruído ou solicitado a posicionar o implemento em uma superfície de calibração. Em um exemplo não exclusivo, a interface de usuário 606 pode ser usada para instruir o usuário a posicionar o implemento em uma superfície de calibração. Alternativamente, em uma modalidade, a caixa 704 pode ser uma condição assumida quando o processo de orientação de implemento de partida 702 é iniciado. Por conseguinte, em pelo menos uma modalidade, a caixa 704 pode fazer parte da caixa 702.

[0047] Na caixa 706, o controlador 608 pode estabelecer pelo menos uma posição calibrada ou de referência do implemento. Em um exemplo não exclusivo, a posição calibrada pode ser a posição na qual o implemento está apoiado na superfície subjacente. Em outro exemplo, a posição de referência pode ser determinada em relação a uma fonte externa, como um sensor da estação base ou semelhante. Além disso, em um aspecto desta descrição, a interface de usuário 606 pode continuar a instruir o usuário a posicionar o implemento em uma superfície nivelada durante a caixa 706. Em um exemplo desta descrição, a caixa 706 pode incluir o armazenamento de múltiplas posições calibradas. Mais especificamente, além de armazenar os dados de posição do sensor de implemento 308 quando o implemento está apoiado na superfície subjacente, o controlador 608 também pode mover o implemento para uma posição totalmente elevada e armazenar dados de posição do sensor de implemento 308 na posição totalmente elevada também. Mais ainda, o controlador 608 pode mover o implemento para qualquer orientação e armazenar os dados de posição como parte da caixa 706.

[0048] Pode recomendar-se uma superfície plana nivelada durante a caixa 706, mas esta descrição pode implementar os ensinamentos aqui descritos, independentemente da orientação da superfície subjacente, desde que a máquina de trabalho e o implemento estejam orientados substancialmente da mesma maneira em relação à superfície subjacente. Quer

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 133/165 / 32 dizer, desde que a superfície subjacente seja relativamente plana, a caixa 706 pode ser executada com eficácia mesmo se a superfície não estiver nivelada. [0049] O controlador 608 pode estabelecer a posição ou posições calibradas na caixa 706, permitindo que o sistema de posição de implemento 152 seja posicionado em um estado neutro, em que quaisquer atuadores ou semelhantes não são alimentados. No estado neutro, o implemento 300, 400 pode cair para a superfície subjacente em resposta à força gravitacional que atua no implemento. Mais especificamente, se o sistema de posição do implemento for hidráulico ou pneumático, quaisquer cilindros utilizados nele podem não ser pressurizados e capazes de reposicionamento à medida que o implemento cai na superfície subjacente. Da mesma forma, se o sistema de posição de implemento 152 utilizar atuadores elétricos, eles podem não ser alimentados na caixa 706 para permitir que o implemento fique posicionado ao longo da superfície subjacente. Alternativamente, os atuadores do sistema de posição de implemento 152 podem ser alimentados para direcionar o implemento para uma posição de solo na caixa 704, 706.

[0050] Na caixa 708, o controlador 608 pode utilizar o sensor de implemento 308 para identificar e armazenar valores de posição calibrados do implemento. Mais especificamente, se o sensor de implemento 308 for uma unidade de medição inercial descrita acima, o controlador 608 pode identificar uma posição de passo em torno do eixo de passo 306, uma posição de rolo em torno do eixo de rolo 312 e uma posição de guinada em torno de um eixo de guinada 316 na caixa 708. O controlador 608 pode reunir e armazenar a posição correspondente utilizando o acelerômetro do sistema microeletromecânico de três eixos e o giroscópio microeletromecânico de três eixos do sensor do implemento 308. As posições armazenadas podem ser utilizadas pelo controlador 608 para identificar a orientação do implemento 300, 400 quando este entra em contato com a superfície subjacente.

[0051] Além disso, o controlador 608 pode armazenar uma

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 134/165 / 32 pluralidade de pontos de dados de posição para cada orientação do implemento. Por exemplo, o controlador 608 pode armazenar pontos de dados para cada passo, rolo, guinada e altura quando o implemento estiver na superfície subjacente e armazenar pontos de dados para o passo, rolo, guinada e altura quando o implemento estiver em uma posição totalmente elevada. Mais ainda, o controlador 608 pode armazenar pontos de dados para qualquer outra orientação do implemento 300, 400.

[0052] Em seguida, na caixa 710, o controlador 608 pode identificar a posição de implemento desejada a partir da interface de usuário 606. Mais especificamente, a interface de usuário 606 pode ter seleções para a altura do implemento acima da superfície subjacente, guinada do implemento, passo do implemento e rolo do implemento, entre outras coisas. Em alternativa, a interface de usuário 606 pode ter orientações de implemento predefinidas, armazenadas nas mesmas, em que a altura, a guinada, o passo e o rolo são todos estabelecidos com base em uma seleção predefinida. Em um exemplo não exclusivo, a posição de implemento desejada pode ser qualquer posição entre a posição identificada quando o implemento está no solo e a posição totalmente elevada identificada na caixa 706.

[0053] Em um exemplo não exclusivo desta descrição, o controlador 608 pode estabelecer valores limite com base na posição de implemento desejada na caixa 710. Por exemplo, o controlador 608 pode ter tolerâncias predefinidas acima e abaixo da posição de implemento desejada selecionada pelo usuário. Mais especificamente, se o usuário identificar uma altura desejada de cinco polegadas, o controlador pode definir uma altura limite inferior de cerca de quatro polegadas e um limite superior de cerca de seis polegadas como um exemplo não exclusivo. Da mesma forma, a posição desejada do implemento pode corresponder a um ângulo de passo, um ângulo de rolo e um ângulo de guinada. O controlador 608 também pode estabelecer limiares superiores e inferiores que correspondem aos ângulos de passo, rolo e

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 135/165 / 32 guinada identificados. Por exemplo, o limite do ângulo superior pode ser um grau maior que o ângulo desejado e o limite do ângulo inferior pode ser um grau menor que o ângulo desejado.

[0054] Embora alguns valores limite específicos sejam aqui descritos, esta descrição considera a utilização de valores limite superiores e inferiores aos descritos. Mais ainda, em uma modalidade, o usuário pode selecionar os valores limite com a interface de usuário 606 em vez de derivar automaticamente os valores limite da posição de implemento desejada. Consequentemente, esta descrição considera a utilização de muitos valores limite diferentes na caixa 710.

[0055] Na caixa 712, o controlador 608 pode engatar o sistema de posição de implemento 152 para reposicionar o implemento na posição de implemento desejada identificada na caixa 710. Nesta caixa, o controlador 608 pode utilizar qualquer um ou mais do primeiro cilindro de flutuação do braço de elevação 128, o segundo cilindro de flutuação do braço de elevação 129, o primeiro cilindro de comprimento do braço de elevação 602, o segundo cilindro de comprimento do braço de elevação 604, a ligação superior 302 ou o cilindro de elevação 126 para reposicionar o implemento para ficar orientado dentro dos valores limite da posição de implemento desejada. Mais especificamente, na caixa 714, o controlador 608 pode monitorar continuamente o sensor de implemento 308 à medida que este manipula o sistema de posição de implemento 152 para a posição de implemento desejada estabelecida na caixa 710.

[0056] Na caixa 716, o controlador 608 determina se a posição do implemento está dentro do limite de posição do implemento estabelecido na caixa 710. Mais especificamente, o controlador 608 identifica a altura, o ângulo de guinada, o ângulo de rolo e o ângulo de passo com o sensor de implemento 308 comparando as leituras do sensor atuais 308 com os valores da posição calibrada da caixa 708. Em outras palavras, na caixa 716, o

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 136/165 / 32 controlador 608 compara os valores identificados com os valores limite da posição de implemento. Se os valores identificados não estiverem dentro dos valores limite comparados com os valores de posição calibrados, o controlador 608 pode repetir as caixas 712, 714 e 716 até que os valores identificados estejam dentro dos valores limite. Uma vez que os valores identificados estejam dentro dos valores limite na caixa 716, o controlador 608 pode manter a posição de implemento com o sistema de posição de implemento 152 na caixa 718.

[0057] Agora com referência à Figura 8, é ilustrado um exemplo não exclusivo de uma lógica de posição de implemento e de máquina de trabalho 800. A lógica de posição de implemento e de máquina de trabalho 800 pode utilizar o sensor de implemento 308, o sistema de posição de implemento 152, o sensor de máquina de trabalho 138 e o controlador 608 para controlar seletivamente a posição do implemento 300. Mais especificamente, a lógica de posição de implemento e de máquina de trabalho 800 pode ser seletivamente iniciada na caixa 802. A caixa de orientação do implemento 802 pode ser seletivamente iniciada por um usuário através da interface de usuário 606 ou automaticamente iniciada pelo controlador 608 com base nas condições da máquina de trabalho como descrito acima para a caixa 702.

[0058] Independentemente do método usado para iniciar o processo de orientação do implemento da caixa 802, na caixa 804 o usuário pode ser instruído ou solicitado a posicionar o implemento 300, 400 e a máquina de trabalho em uma superfície de calibração. Em um exemplo não exclusivo, a interface de usuário 606 pode ser usada para instruir o usuário a posicionar o implemento em uma superfície de calibração. Alternativamente, em uma modalidade, a caixa 804 pode ser assumida quando o processo de orientação de implemento de partida 802 é iniciado. Por conseguinte, em pelo menos uma modalidade, a caixa 804 pode fazer parte da caixa 802. Em um exemplo não exclusivo, a superfície de calibração pode ser uma superfície subjacente

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 137/165 / 32 que é substancialmente nivelada e plana.

[0059] Na caixa 806, o controlador 608 pode estabelecer uma ou mais posições calibradas do implemento usando o sensor de implemento 308 semelhante a caixa 706 descrita acima. Em um exemplo não exclusivo, uma primeira posição calibrada pode ser a posição na qual o implemento 300, 400 está repousando na superfície subjacente 136 e uma segunda posição calibrada pode ser a posição na qual o implemento está em uma posição totalmente elevada. Além disso, em um aspecto desta descrição, a interface de usuário 606 pode continuar a instruir o usuário a posicionar o implemento em uma superfície nivelada durante a caixa 806. Pode recomendar-se uma superfície plana nivelada durante a caixa 806, mas esta descrição pode implementar os ensinamentos aqui descritos, independentemente da orientação da superfície subjacente, desde que a máquina de trabalho e o implemento estejam orientados substancialmente da mesma maneira em relação à superfície subjacente. Quer dizer, desde que a superfície subjacente seja relativamente plana, a caixa 806 pode ser executada com eficácia mesmo se a superfície não estiver nivelada.

[0060] De modo similar, na caixa 807, o controlador 608 pode usar o sensor da máquina de trabalho 138 para estabelecer uma posição calibrada da máquina de trabalho. Em um exemplo não exclusivo, a posição calibrada pode ser a posição na qual a máquina de trabalho 100 está assentando em uma superfície plana. Embora uma superfície subjacente nivelada possa ser preferida, as caixas 806 e 807 podem ser executadas em um deslocamento de plano a partir do nível também. Em um aspecto desta descrição, o controlador 608 utiliza o sensor da máquina de trabalho 138 para estabelecer a orientação planar da superfície subjacente.

[0061] Na caixa 808, o controlador 608 pode utilizar o sensor de implemento 308 e o sensor de máquina de trabalho 138 para identificar e armazenar valores de posição calibrados do implemento 300, 400 e da

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 138/165 / 32 máquina de trabalho 100. Mais especificamente, se o sensor de implemento 308 for uma unidade de medição inercial descrita acima, o controlador 608 pode identificar uma posição de passo em torno do eixo de passo 306, posição de rolo em torno do eixo de rolo 312 e posição de guinada em torno de um eixo de guinada 316 na caixa 808. O sensor de máquina de trabalho 138 pode, de modo semelhante, ser uma unidade de medição inercial descrita acima e acoplada ao chassis da máquina de trabalho 100. Nesta configuração, o controlador 608 pode identificar uma posição de passo em torno do eixo de passo 142, uma posição de rolo em torno do eixo de rolo 146 e uma posição de guinada em torno de um eixo de guinada 150 na caixa 808. O controlador 608 pode reunir e armazenar os dados de posição correspondente utilizando o acelerômetro do sistema microeletromecânico de três eixos e o giroscópio microeletromecânico de três eixos do sensor do implemento 308 e o sensor da máquina de trabalho 138. As posições armazenadas podem ser utilizadas pelo controlador 608 para identificar a orientação do implemento 300, 400 e a máquina de trabalho 100 quando o implemento está em contato com a superfície subjacente, na posição totalmente elevada, e em qualquer outra posição de calibração.

[0062] Em seguida, na caixa 810, o controlador 608 pode identificar a posição de implemento desejada a partir da interface de usuário 606 similar à caixa 710. Mais especificamente, a interface de usuário 606 pode ter seleções para a altura do implemento acima da superfície subjacente, guinada do implemento, passo do implemento e rolo do implemento, entre outras coisas. Em alternativa, a interface de usuário pode ter orientações de implemento predefinidas, armazenadas nas mesmas, em que a altura, a guinada, o passo e o rolo são todos estabelecidos com base em uma seleção predefinida. Em um aspecto desta modalidade, a posição de implemento desejada pode ser determinada estabelecendo valores de deslocamento do sensor de implemento 308 em relação ao sensor da máquina de trabalho 138.

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[0063] Em um exemplo não exclusivo desta descrição, o controlador 608 pode estabelecer valores limite com base na posição de implemento desejada na caixa 810. Por exemplo, o controlador 608 pode ter tolerâncias predefinidas acima e abaixo da posição de implemento desejada selecionada pelo usuário como descrito acima para a caixa 710.

[0064] Além disso, em um exemplo desta modalidade, a posição de implemento desejada pode ser um deslocamento da posição atual da máquina de trabalho. Mais especificamente, o sensor da máquina de trabalho 138 pode estabelecer a orientação atual da superfície subjacente comunicando o rolo 144, passo 140 e guinada 146 da máquina de trabalho 100 ao controlador 608. Então, o controlador 608 pode utilizar o sensor de implemento 308 para assegurar que o implemento 300 permaneça na posição de implemento desejada em relação à superfície subjacente. Por exemplo, se o usuário deseja que o implemento tenha um ângulo de passo de deslocamento em relação à superfície subjacente, o controlador 608 pode primeiro determinar o ângulo de passo da superfície subjacente utilizando o sensor da máquina de trabalho 138 e depois manipular o implemento com o sistema de posição do implemento 152 de modo que o ângulo de passo do implemento 300, 400 em relação à superfície subjacente 136 seja o ângulo de passo de deslocamento selecionado pelo usuário. Embora o ângulo de passo tenha sido especificamente descrito aqui, esta descrição considera a comparação dos valores do sensor de implemento 308 com os valores do sensor da máquina de trabalho 138 para qualquer uma das orientações do passo, guinada, rolo e altura.

[0065] Na caixa 812, o controlador 608 pode engatar o sistema de posição de implemento 152 para reposicionar o implemento na posição de implemento desejada identificada na caixa 810. Nesta caixa, o controlador 608 pode utilizar qualquer um ou mais do primeiro cilindro de flutuação do braço de elevação 128, o segundo cilindro de flutuação do braço de elevação

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129, o primeiro cilindro de comprimento do braço de elevação 602, o segundo cilindro de comprimento do braço de elevação 604, a ligação superior 302 ou o cilindro de elevação 126 para reposicionar o implemento 300, 400 para ficar orientado dentro dos valores limite da posição de implemento desejada estabelecida na caixa 810. Além disso, na caixa 813, o controlador 608 pode determinar a atitude ou orientação atual da máquina de trabalho em relação à orientação calibrada com o sensor da máquina de trabalho 138. De modo similar, na caixa 815, o controlador 608 pode determinar os valores de correção de postura ou orientação da máquina de trabalho atual em relação à orientação calibrada da máquina de trabalho 100. Em outras palavras, na caixa 815 o controlador 608 pode determinar quanto a orientação da máquina de trabalho 100 mudou em relação à posição calibrada e atribuir valores de correção de postura aos mesmos. Os valores de correção de postura podem ser a diferença entre os valores de posição calibrados e a atitude da máquina de trabalho identificada na caixa 813. Consequentemente, na caixa 814, o controlador 608 pode monitorar o sensor da máquina de trabalho 138 e o sensor do implemento 308 à medida que este manipula o sistema de posição de implemento 152 para a posição de implemento desejada estabelecida na caixa 810.

[0066] Na caixa 816, o controlador 608 determina se a posição do implemento está dentro do limite de posição do implemento estabelecido na caixa 810. Mais especificamente, o controlador 608 identifica a altura, o ângulo de guinada, o ângulo de rolo e o ângulo de passo com o sensor da máquina de trabalho 138 e o sensor do implemento 308 e compara os valores identificados com os valores limite da posição do implemento. Se os valores identificados não estiverem dentro dos valores limite, o controlador 608 pode repetir as caixas 812, 813, 815, 814 e 816 até que os valores identificados estejam dentro dos valores limite. Uma vez que os valores identificados estejam dentro dos valores limite na caixa 816, o controlador 608 pode manter

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 141/165 / 32 a posição de implemento com o sistema de posição de implemento 152 na caixa 818.

[0067] Agora com referência à Figura 9, uma modalidade de uma lógica de pressão de flutuação 900 é descrita. Em uma modalidade do sistema de posição de implemento 152, a pressão provida aos cilindros de flutuação 128, 129 pode ser alterada pelo controlador 608 para prover uma força de mola variável aos braços de elevação 110, 112 e, desse modo, a qualquer implemento acoplado ao mesmo. A força da mola provida pelos cilindros de flutuação 128, 129 pode ajudar o implemento 300, 400 a ultrapassar quaisquer obstáculos com os quais entra em contato na superfície subjacente, como descrito acima. Em um aspecto desta descrição, a lógica de pressão de flutuação 900 pode utilizar o sensor de implemento 308 para modificar a pressão de flutuação e, assim, a força de mola aplicada pelos cilindros de flutuação 128, 129.

[0068] A caixa 902 pode iniciar o processo de monitoramento da aceleração do implemento. A caixa 902 pode ser iniciada automaticamente quando a máquina de trabalho está no estado ligado ou pode ser iniciada pelo usuário através da interface de usuário 606. Independentemente de como a lógica de pressão de flutuação é iniciada, uma vez iniciada, o controlador 608 pode monitorar o sensor de implemento 308 para determinar os valores de aceleração experimentados pelo implemento 300, 400 na caixa 904. Mais especificamente, o controlador 608 pode utilizar o acelerômetro do sistema microeletromecânico de três eixos do sensor de implemento 308 para determinar os valores de aceleração experimentados pelo implemento 300, 400.

[0069] Na caixa 906, o controlador 608 pode comparar os valores de aceleração identificados na caixa 904 com o limiar de aceleração armazenado no controlador 608 ou na sua entrada através da interface de usuário 606. Em um exemplo desta modalidade, os limites de aceleração podem ser valores de

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 142/165 / 32 aceleração ideais que o implemento aplicaria em um ambiente de trabalho ideal. Alternativamente, o usuário pode introduzir os valores de aceleração ideais que eles gostariam que fossem aplicados ao implemento através dos cilindros de flutuação 128, 129 introduzindo os valores de aceleração através da interface de usuário 606.

[0070] Se o valor de limiar é pré-estabelecido no controlador 608 ou introduzido por um usuário através da interface de usuário 606 na caixa 908, o controlador 608 pode comparar os valores de aceleração ativos medidos pelo sensor de implemento 308 aos limiares de aceleração identificados na caixa 906. Se os valores de aceleração não estiverem dentro do limite, o controlador 608 pode ajustar a pressão de flutuação na caixa 910. Mais especificamente, o controlador 608 pode aumentar ou diminuir a pressão de flutuação aplicada aos cilindros de flutuação 128, 129 com base nos valores de aceleração identificados pelo sensor de implemento 308. Entretanto, se os valores de aceleração estiverem dentro dos valores limite na caixa 908, o controlador 608 pode terminar esta sequência lógica ou continuar a comparar os valores de aceleração com os valores limite na caixa 912.

[0071] Ainda em outro aspecto desta descrição, os valores de aceleração identificados pelo sensor de implemento 308 podem ser monitorados pelo controlador 608 para determinar quando o implemento tem um contato extremo na caixa 914. Um contato extremo pode ocorrer quando o implemento atinge uma pedra grande, um coto ou outra obstrução na superfície subjacente. Neste exemplo, quando o sensor de implemento 308 identifica um contato extremo na caixa 914, o controlador 608 pode ajustar as condições de trabalho do implemento na caixa 916. Em um exemplo não exclusivo, isto pode incluir a redução da alimentação para o implemento 300, 400, parada da máquina de trabalho 100, ou execução de qualquer outra função para minimizar o risco de danificar a máquina de trabalho 100 ou implemento 300, 400.

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[0072] Agora com referência à Figura 10, é ilustrada uma vista esquemática lateral de uma alteração de contorno do solo. Na Fig. 10, a máquina de trabalho 100 ilustrada viajando em uma direção para frente 1002 em direção a uma alteração de grau 1004. No exemplo da Fig. 10, a mudança de grau 1004 pode ser uma inclinação na superfície subjacente 136. Contudo, os ensinamentos desta descrição também podem ser aplicados a declínios e alterações laterais na superfície subjacente 136 também. Na vista esquemática da Fig. 10, a superfície subjacente é dividida em uma seção planar 1006, em uma seção de inclinação parcial 1008 e em uma secção de inclinação total 1010.

[0073] A seção plana 1006 pode ser representativa de porções de um campo ou semelhante em que a superfície subjacente 136 é substancialmente plana. Na seção planar 1006, o implemento 300, 400 pode ser posicionado de acordo com as instruções do sistema de posição de implemento 152. Isto é, a superfície subjacente 136 não está alterando a posição do implemento 300, 400 em relação à máquina de trabalho 100 porque tanto o implemento 300, 400 como a máquina de trabalho 100 estão posicionados na superfície subjacente planar 136.

[0074] No entanto, à medida que a máquina de trabalho se desloca para a frente em direção à alteração de inclinação 1004, o implemento 300, 400 desloca-se para a seção de inclinação parcial 1008 antes das rodas 1012 da máquina de trabalho 100. Nesta situação, o implemento 300, 400 pode ter patins, rodas ou outros mecanismos de contato com o solo que fazem com que o implemento 300, 400 se mova em relação à máquina de trabalho 100 quando o implemento 300, 400 se desloca ao longo da seção de inclinação parcial 1008 enquanto a máquina de trabalho 100 permanece na seção planar 1006.

[0075] Como aqui descrito, o implemento 300, 400 pode ser acoplado à máquina de trabalho 100 com uma pluralidade de ligações ou semelhantes

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 144/165 / 32 que permitem que o implemento 300, 400 se mova em relação à máquina de trabalho 100. Nas modalidades aqui ilustradas, os braços de elevação 110, 112 e a ligação superior 302 são articuladamente ligados à máquina de trabalho 100 para permitir que o implemento 300, 400 suba e abaixe enquanto mantém substancialmente a orientação de inclinação ou passo 304 do implemento 300, 400. No cenário ilustrado na Fig. 10, a manutenção da orientação do passo do implemento 300, 400 quando este entra na seção de inclinação parcial 1008 pode fazer com que quaisquer mecanismos de corte ou semelhantes do implemento 300, 400 cortem a superfície subjacente 136. Em outras palavras, quando o implemento 300, 400 está na seção de inclinação parcial 1008, o implemento 300, 400 e a máquina de trabalho 100 já não ocupam uma superfície coplanar e o passo 304 do implemento 300, 400 pode acionar o implemento 300 400 na superfície subjacente 136 a menos que o passo 304 seja ajustado.

[0076] Agora com referência à Figura 11, um fluxograma lógico exemplificativo é ilustrado que permite ao controlador 608 ajustar o sistema de posição de implemento 152 para tratar das alterações no contorno da superfície subjacente 136. Mais especificamente, o controlador 608 pode monitorar o sensor de implemento 308 e o sensor de máquina de trabalho 138 na caixa 1102. No exemplo da Fig. 10, o controlador 608 pode comparar a posição do sensor de implemento 308 ao sensor da máquina de trabalho 138 para identificar a orientação da máquina de trabalho 100 e do implemento 300, 400. À medida que o implemento 300, 400 entra na seção de inclinação parcial 1008, o controlador 608 pode identificar uma alteração de altura no implemento 300, 400 em relação à máquina de trabalho 100 quando o implemento 300, 400 percorre a inclinação da superfície subjacente 136.

[0077] Em um aspecto desta descrição, o controlador 608 pode utilizar um filtro ou semelhante para gerenciar leituras do sensor da máquina de trabalho 138 e do sensor de implemento 308. Mais especificamente, o

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 145/165 / 32 controlador 608 pode estar filtrando sinais que são indicativos de pequenas mudanças na máquina de trabalho 100 ou no implemento 300, 400 que não são causados por uma mudança substancial no grau da superfície subjacente 136. Como um exemplo não exclusivo, o controlador 608 pode monitorar os sensores 138, 308 para mudanças prolongadas e desconsiderar pequenas mudanças que podem ser causadas por detritos na superfície subjacente 136 ou semelhantes. Na caixa 1104, o controlador 608 pode monitorar o sensor de implemento 308 para identificar quaisquer movimentos prolongados do implemento 300,400. Um movimento prolongado pode ser qualquer movimento que seja sustentado durante um período de tempo suficiente para ser indicativo de uma mudança de grau na superfície subjacente 136 em vez de detritos.

[0078] Na caixa 1104, se o movimento identificado pelo sensor de implemento 308 não for prolongado, o controlador 608 determinará que o movimento foi causado por detritos ou semelhante e retornará à caixa 1102 para continuar a monitorar os sensores 138, 308. Entretanto, se o movimento identificado pelo sensor de implemento 308 é prolongado, o controlador 608 pode verificar se o sensor de máquina de trabalho 138 também experimentou o movimento na caixa 1106. Na caixa 1106, o controlador 608 pode verificar se o movimento do implemento 300, 400 foi causado pelo movimento da máquina de trabalho 100. Se o sensor da máquina de trabalho 138 indica um movimento semelhante ao do sensor de implemento 308, o controlador pode concluir que nenhuma ação adicional é necessária e continuar a monitorar os sensores 138, 308 na caixa 1102.

[0079] Contudo, se o controlador 608 determinar que a máquina de trabalho 100 não experimentou movimento semelhante na caixa 1106, o controlador 608 pode manipular a posição do implemento 300, 400 com o sistema de posição de implemento 152 para abordar o movimento do implemento 300, 400. Mais especificamente, no exemplo da Fig. 10, quando o

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 146/165 / 32 implemento 300, 400 está na seção de inclinação parcial 1008 e a máquina de trabalho 100 está na seção planar 1006, o controlador 608 terá identificado uma mudança prolongada na altura do implemento 300, 400 com o sensor de implemento 308 na caixa 1104. Além disso, o controlador 608 terá verificado o sensor da máquina de trabalho 138 e identificado que a máquina de trabalho 100 não causou o movimento do implemento 300, 400 na caixa 1106. Por conseguinte, neste exemplo não exclusivo da caixa 1108, o controlador 608 pode correlacionar o aumento de altura do implemento 300, 400 com uma inclinação na superfície subjacente 136. Além disso, para evitar danificar a superfície subjacente e o implemento 300, 400, o controlador 608 pode engatar a ligação superior 302 para alterar o passo 304 do implemento 300, 400 para coincidir com a inclinação no grau.

[0080] Depois do controlador 608 ter modificado a orientação do implemento 300, 400 na caixa 1108, o controlador 608 pode continuar a monitorar o sensor da máquina de trabalho 138 para determinar quando a máquina de trabalho 100 entrou na alteração de grau 1004 na caixa 1110. Mais especificamente, o controlador 608 pode verificar repetidamente o sensor da máquina de trabalho 138 para identificar quando a máquina de trabalho 100 está na alteração de grau 1004. Quando a máquina de trabalho 100 entra na alteração de grau 1004, o sensor da máquina de trabalho 138 indica o movimento prolongado da máquina de trabalho 100 quando as rodas 1012 entram na seção de inclinação parcial 1008. Além disso, à medida que as rodas 1012 se deslocam para cima da seção de inclinação parcial 1008, a máquina de trabalho 100 e o implemento 300, 400 podem ambos ocupar a alteração de grau 1004 e estar em uma porção substancialmente coplanar da superfície subjacente 136.

[0081] Uma vez que o controlador 608 identifica que a máquina de trabalho 100 entrou na alteração de grau 1004 na caixa 1110, o controlador 608 pode engatar o sistema de posição de implemento 152 para devolver a

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 147/165 / 32 posição de implemento desejada na caixa 1112. Em outras palavras, na caixa 1112 o controlador 608 pode identificar que a máquina de trabalho 100 e o implemento 300, 400 estão ocupando uma superfície substancialmente plana e retornarão à posição de implemento para a posição de implemento desejada (isto é, a posição de implemento desejada estabelecida na Fig. 8). Depois do implemento 300, 400 ser retornado para a posição desejada na caixa 1112, o controlador 608 pode retornar para a caixa 1102 e continuar a monitorar os sensores 138, 308 para alterações adicionais de grau.

[0082] Enquanto a modalidade mostrada e descrita aqui para as Figs. 10 e 11 referem-se à máquina de trabalho 100 que se aproxima de uma inclinação na superfície subjacente 136, uma pessoa versada na técnica compreende que os ensinamentos descritos também podem ser aplicados quando a máquina de trabalho 100 se aproxima de um declínio na superfície subjacente 136. Mais especificamente, quando um declínio no grau se aproxima, o controlador 608 pode identificar uma queda na altura do implemento 300, 400 em relação à máquina de trabalho 100. A queda de altura pode ser resolvida inclinando o passo 304 do implemento 300, 400 para a frente para seguir mais de perto o contorno de declínio da superfície subjacente 136 até a máquina de trabalho 100 entrar em declínio também. Por conseguinte, esta descrição contempla a utilização dos ensinamentos aqui discutidos para manipular a orientação do implemento 300, 400 para abordar qualquer alteração prolongada na superfície subjacente 136 para permitir que o implemento 300, 400 permaneça na posição desejada em relação à superfície subjacente 136.

[0083] Enquanto dois implementos diferentes 300, 400 são mostrados e descritos aqui, esta descrição não está limitada a estes implementos de estilo específico. O draper e os cabeçotes de estilo giratório são apenas alguns dos muitos tipos potenciais de cabeçotes que podem ser acoplados à máquina de trabalho 100. Consequentemente, esta descrição não deve ser limitada a

Petição 870190078805, de 14/08/2019, pág. 148/165 / 32 qualquer tipo particular de cabeçote.

[0084] Embora esta descrição tenha sido descrita com relação a pelo menos uma modalidade, a presente descrição pode ser adicionalmente modificada dentro do espírito e escopo desta descrição. Este pedido destinase, portanto, a cobrir quaisquer variações, utilizações ou adaptações da divulgação utilizando os seus princípios gerais. Além disso, este pedido destina-se a cobrir esses desvios da presente descrição, como se encontra dentro da prática conhecida ou habitual na técnica a qual esta pertence e que cai dentro dos limites das reivindicações anexas.

Claims (20)

1. Máquina de trabalho, caracterizada pelo fato de que compreende:

um implemento acoplado à máquina de trabalho; e um primeiro sensor acoplado ao implemento;

em que o primeiro sensor identifica a orientação do implemento ao longo de mais de um eixo.

2. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que adicionalmente o primeiro sensor identifica a posição do implemento ao longo de ambos um eixo de passo e um eixo de rolo e é configurado para identificar a altura do implemento acima de uma superfície subjacente.

3. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um controlador e um sistema de posição de implemento que acopla o implemento à máquina de trabalho, em que o controlador manipula o sistema de posição de implemento para reposicionar o implemento em relação à máquina de trabalho.

4. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um segundo sensor acoplado à máquina de trabalho, em que a orientação do implemento é identificada comparando os valores do primeiro sensor com os valores do segundo sensor.

5. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que o segundo sensor estabelece uma posição de nível em relação a uma superfície subjacente em um processo de calibração.

6. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que compreende ainda um controlador e um sistema de posição de implemento que acopla o implemento à máquina de trabalho, em que o controlador manipula o sistema de posição de implemento para reposicionar o implemento em relação à máquina de trabalho pela

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2 / 4 comparação dos dados (data) de orientação do primeiro sensor aos dados de orientação do segundo sensor.

7. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que o controlador manipula o sistema de posição do implemento para seguir um contorno de uma superfície subjacente quando o primeiro sensor identifica um movimento prolongado do implemento e o segundo sensor não identifica um movimento prolongado correspondente da máquina de trabalho.

8. Máquina de trabalho de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o primeiro sensor estabelece uma posição mais baixa e uma posição elevada durante um processo de calibração.

9. Método para identificar a orientação de um implemento, caracterizado pelo fato de que compreende:

prover um primeiro sensor acoplado ao implemento, um controlador e uma máquina de trabalho;

comunicar, ao controlador com o primeiro sensor, uma posição de passo do implemento e uma posição de rolo do implemento.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:

prover um sistema de posição do implemento que recebe os sinais do controlador para reposicionar o implemento; e armazenar uma primeira posição no controlador que corresponde a uma primeira posição do passo, uma primeira posição de rolo e uma primeira altura do implemento;

em que o controlador se comunica com o primeiro sensor para identificar a posição de passo do implemento, a posição de rolo do implemento e uma altura do implemento para seletivamente reposicionar o implemento com o sistema de posição do implemento na primeira posição.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado

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3 / 4 pelo fato de que compreende adicionalmente um segundo sensor em comunicação com o controlador e acoplado à máquina de trabalho, em que o segundo sensor comunica ao controlador uma posição de passo da máquina de trabalho e uma posição de rolo da máquina de trabalho em relação a uma superfície subjacente.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o controlador determina a posição do implemento em relação à superfície subjacente pela identificação da posição do passo e posição do rolo da máquina de trabalho em relação à superfície subjacente e pela identificação da posição de passo e da posição de rolo do implemento em relação à máquina de trabalho.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que adicionalmente o controlador reposiciona o implemento para seguir um contorno de solo quando o primeiro sensor identifica um movimento prolongado do implemento e o segundo sensor não identifica um movimento prolongado da máquina de trabalho.

14. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que adicionalmente o primeiro sensor comunica uma aceleração do implemento ao controlador.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente armazenar um limiar de aceleração no controlador, em que quando a aceleração do implemento excede o limiar de aceleração o controlador envia um comando para ajustar o implemento.

16. Sistema de orientação de implemento para uma máquina de trabalho, caracterizado pelo fato de que compreende:

uma máquina de trabalho;

um implemento acoplado à máquina de trabalho;

um controlador;

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4 / 4 um primeiro sensor acoplado ao implemento e comunicando uma posição do implemento ao controlador;

um segundo sensor acoplado à máquina de trabalho e comunicando uma posição da máquina de trabalho ao controlador;

em que, o controlador compara a posição do implemento à posição da máquina de trabalho para identificar a orientação do implemento com uma superfície subjacente.

17. Sistema de orientação de implemento de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o segundo sensor comunica um passo da máquina de trabalho ao controlador e o primeiro sensor comunica um passo do implemento ao controlador.

18. Sistema de orientação de implemento de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o controlador compara o passo da máquina de trabalho ao passo do implemento para determinar a posição do implemento em relação à máquina de trabalho.

19. Sistema de orientação de implemento de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sistema de posição de implemento em comunicação com o controlador para alterar a orientação do implemento em relação à máquina de trabalho para uma posição desejada, em que a posição desejada é introduzida através de uma interface de usuário.

20. Sistema de orientação de implemento de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o controlador posiciona o implemento na posição desejada com o sistema de posição de implemento comparando a posição da máquina de trabalho com a posição do implemento.