CN101960075A - 适应性净载荷监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于挖掘机器(10)的净载荷监控系统(50)。该净载荷监控系统可以具有工具(16)、能够产生表示工具的速度的第一信号的第一传感器(64)、和能够产生表示工具的举升力的第二信号的第二传感器(62B)。该净载荷监控系统也可以具有与第一传感器和第二传感器通信的控制器(60)。控制器能够基于第一信号和第二信号记录工作循环内工具的速度和举升力，并且将工作循环划分为包括装载移动部分的多个部分。控制器还可以确定装载移动部分内工具的速度大致恒定的时间段，并且基于在该时间段内记录的举升力计算工具的净载荷。

Description

适应性净载荷监控系统

技术领域

本发明总体涉及一种监控系统，更具体地，涉及一种适应性净载荷监控系统。

背景技术

挖掘机器，例如液压挖掘机、拖铲挖掘机、轮式装载机和正铲挖掘机，根据已知的循环操作以挖掘和装载材料。典型的循环包括翻挖部分、摆动至卡车部分、倾倒部分以及摆动至沟渠部分。在这些部分的每一个中，挖掘机器不同地操作。例如，在翻挖部分，需要大的力和高的精度以将工具以最佳侵入角推入材料中，而在摆动至卡车或摆动至沟渠部分，需要高的速度和低的精度。这样，通常根据当前正在完成的循环的部分对挖掘机器进行不同的控制。此外，在每个部分控制机器的方法可以影响机器的生产率、以及测量和分析生产率的方法。

一种常见的测量生产率的方法是在每个单独的工作循环中监控机器所挖掘和运输的净载荷。净载荷监控可以通过与将挖掘机器的工具连接至挖掘机器的框架的致动器和/或连杆装置相关联的压力传感器或测压元件来执行。根据所测量的压力或力以及机器校正，可以确定工具内的材料的重量。

虽然有些效果，但是在工具正移动时使用压力传感器或测压元件测量净载荷可能是困难的。即，通常并不中断工作循环以执行净载荷监控。这样，必须在工具正移动以完成工作循环的同时监控净载荷。当在活动的工作循环中监控工具时，必须注意使得由于工具的运动而导致(即，由于工具的速度和/或加速度的变化而导致)的测量误差最小化。此外，应当注意确保工作循环的翻挖部分完成(即，特定的工作循环中工具的填充完成)且倾倒部分还没有开始(即，在监控之前没有故意的材料损失)。

于1988年2月3日授权予Otsuka等人的美国专利No.5714719(‘719专利)中公开了一种可以在活动的工作循环中使用的净载荷监控系统。‘719专利公开了一种用于挖掘和装载设备的工作负荷检测系统。该工作负载检测系统包括底部压力传感器检测系统，用于检测使挖斗竖直地枢转的缸体的底部压力。该工作负载检测系统还包括挖斗中沙土量计算系统，用于根据所检测的底部压力计算挖斗中沙土的重量。底部压力传感器检测系统持续地测量底部压力并且计算从时间Td的0.1秒之前到0.1秒之后所监控的压力的平均值。时间Td相应于在输入挖斗倾倒信号的时刻之前的预定的时间段(例如2秒)。然后，根据平均压力，挖斗中沙土量计算系统参照存储在存储器中的映射图来计算挖斗中的沙土重量。通过根据恰在倾倒发生之前测量的压力的平均值来计算重量，可使计算具有高精度。

虽然‘719专利的系统可以在典型的工作循环中大致可靠的时间点计算净载荷以避免负面影响，但是计算的精度还可以提高。也就是说，在工作循环中计算净载荷的最佳时间可能不是始终一样的。具体来说，基于操作员的控制、在不平坦的地形上的运动、环境状况和其他不可控因素，可以进行最准确的测量的时间段可能会变化。通过将测量限制在每个循环的固定的时间点，一部分测量可能会缺乏精度。此外，‘719专利的系统不能适应在测量时间段内工具的移动。

本发明的系统旨在克服上述一个或多个问题。

发明内容

本发明的一个方面针对一种净载荷监控系统。该净载荷监控系统包括工具、能够产生表示所述工具的速度的第一信号的第一传感器、和能够产生表示所述工具的举升力的第二信号的第二传感器。该净载荷监控系统还可以包括与所述第一传感器和所述第二传感器通信的控制器。该控制器能够基于所述第一信号和所述第二信号在工作循环中记录所述工具的速度和举升力，并且将所述工作循环划分为包括装载移动部分在内的多个部分。该控制器还可以确定所述装载移动部分中所述工具的速度大致恒定的时间段，并且基于所述时间段内所记录的举升力计算所述工具的净载荷。

本发明的另一个方面针对一种确定净载荷的方法。该方法可以包括感测工具的速度、感测所述工具的举升力、并且在工作循环中记录所述工具的速度和举升力。该方法还可以包括将所述工作循环划分为包括装载移动部分在内的多个部分，并且确定所述装载移动部分中所述工具的速度大致恒定的时间段。该方法还可以包括基于在所述时间段内记录的举升力计算所述工具的净载荷。

附图说明

图1是一种示例性的公开的机器的示意图；

图2是可以用于图1的机器的一种示例性的公开的控制系统的示意图；

图3是可以用于图2的控制系统的一种示例性公开的控制图；以及

图4是图3所示的控制图的一个示例性的部分。

具体实施方式

图1示出具有协作以挖掘泥土材料并将其装载到附近的运输车辆12上的多个系统和组件的一种示例性的机器10。在一个例子中，机器10可以是液压挖掘机。但是，可以想到，机器10可以是其他类型的挖掘机器，例如反铲机、正铲挖掘机、拖铲挖掘机、或其他类似的机器。机器10可以包括能够使工作工具16在沟渠中的挖掘位置18与运输车辆12上的倾倒位置20之间移动的执行系统14、以及用于执行系统14的手动控制的操作员站22等。

执行系统14可以包括通过液压致动器作用以移动工作工具16的连杆结构。具体来说，执行系统14可以包括通过一对邻近的双动式液压缸28(图1中仅示出1个)相对于工作表面26竖直地枢转的吊杆构件24。执行系统14也可以包括通过单个双动式液压缸36绕着水平轴线32竖直地枢转的推杆构件30。执行系统14还可以包括操作地连接至工作工具16以使得工作工具16绕水平枢转轴线40竖直地枢转的单个双动式液压缸38。吊杆构件24可以枢转地连接至机器10的框架42。框架42可以枢转地连接到底盘构件44，并且通过摆动马达49绕竖直轴线46摆动。推杆构件30可以通过枢转轴线32和40将吊杆构件24枢转地连接至工作工具16。可以想到，如果需要，更多或更少的流体致动器可以包括在执行系统14中并且以与上文所述的不同的方式连接。

多种不同的工作工具16可以连接至单个机器10并且可以通过操作员站22进行控制。工作工具16可以包括用于执行特定任务的任何装置，例如挖斗、铲叉、铲刀、铲斗、或本领域已知的任何其他任务执行装置。虽然在图1的实施方式中工作工具16连接以相对于机器10枢转和摆动，但是工作工具16也可以替代地或附加地旋转、滑动或以本领域已知的任何其他方式移动。

操作员站22可以被配置为接收机器操作员的表示希望的工作工具的运动的输入。具体来说，操作员站22可以包括一个或多个操作员输入装置48，操作员输入装置48实施为靠近操作员座椅(未示出)的单轴或多轴控制杆。操作员输入装置48可以是比例型控制器，其能够通过产生表示在特定方向上的希望的工作工具速度和/或力的工作工具位置信号来使工作工具16定位和/或定向。位置信号可以用于使液压缸28、36、38和/或摆动马达49中的任何一个或多个致动。可以想到，不同的操作员输入装置可以替代地或额外地包括在操作员站22中，例如方向盘、手柄、推拉装置、开关、踏板、以及本领域已知的其他操作员输入装置。

如图2所示，机器10可以包括能够监控、记录和/或控制工作工具16(如图1所示)的运动的控制系统50。特别地，液压控制系统50可以包括与多个传感器通信的控制器60。在一种实施方式中，控制器60可以与吊杆第一传感器62A、吊杆第二传感器62B、摆动传感器64、挖斗传感器65以及推杆传感器67通信。根据所接收的来自这些传感器的输入，控制器60能够将机器10所执行的典型的工作循环划分为多个部分，例如，划分为翻挖部分、摆动至卡车部分(即装载摆动部分)、倾倒部分、以及摆动至沟渠部分(即，空载摆动部分)，并且在这些部分中的选定的一个部分中监控净载荷，下文将更具体地说明。

控制器60可以是包括用于执行控制系统50的操作的装置的单个或多个微处理器。多种可购买到的微处理器可以被配置为执行控制器60的功能。应当理解，控制器60可以容易地实施为能够控制多种机器功能的通用机器微处理器。控制器60可以包括存储器、辅助存储装置、处理器以及用于运行应用程序的任何其他部件。多种其他电路可以与控制器60相关联，例如供电电路、信号调制电路、螺线管驱动电路以及其他类型的电路。

将来自传感器62A、62B、64、65和67的信号与典型的挖掘工作循环中的不同部分相联系的一个或多个映射图66可以被存储在控制器60的存储器中。每个这种映射图可以包括表格、图和/或公式形式的数据集。在一个例子中，与一个或多个部分的开始和/或结束相关联的阈值速度可以被存储在映射图中。在另一个例子中，与一个或多个部分的开始和/或结束相关联的阈值力可以被存储在映射图中。在又一个例子中，在每个挖掘工作循环中工作工具16的速度和/或力可以被记录在映射图中，然后在划分挖掘工作循环过程中由控制器60进行分析。控制器60能够允许机器10的操作员直接修改这些映射图和/或从存储在控制器60的存储器中的可用的关系映射图中选择特定的映射图，以影响循环划分和/或净载荷监控。可以想到，如果需要，映射图可以额外地或替代地能够根据机器操作模式自动地选择。

吊杆第一传感器62A可以与液压缸28所引起的工作工具16的竖直枢转运动相关联(即与吊杆构件24相对于框架42的举升和下降运动相关联)。具体来说，吊杆第一传感器62A可以是与吊杆构件24和框架42之间的枢转接合处相关联的角度位置或速度传感器、与液压缸28相关联的位移传感器、与将工作工具16连接至框架42的任何连杆构件或与工作工具16自身相关联的局部或全局坐标位置或速度传感器、与操作员输入装置48的运动相关联的位移传感器、或本领域已知的任何其他类型的传感器，其能够产生表示机器10的枢转位置或速度的信号。在每个挖掘循环的过程中，该信号可以被发送至控制器60。可以想到，如果需要，控制器60可以根据来自吊杆第一传感器62A的位置信号和经过的时间段来推导枢转速度。

吊杆第二传感器62B可以与液压缸28所引起的工作工具16的竖直枢转力相关联(即与吊杆构件24相对于框架42的举升力相关联)。具体来说，吊杆第二传感器62B可以是与液压缸28相关联并且用于根据所测量的压力或压力差来确定液压缸28的力的压力传感器、与吊杆构件24到框架42的连接相关联的应变计、某种类型的测压元件、或本领域已知的任何其他装置，用于监控力并且响应于该力产生信号。在每个挖掘循环的过程中，该信号可以被发送至控制器60。

摆动传感器64可以与摆动马达49所引起的工作工具16的大致水平摆动运动(即，框架42相对于底盘构件44的运动)相关联。具体来说，摆动传感器64可以是与摆动马达49的操作相关联的转动位置或速度传感器、与框架42和底盘构件44之间的枢转连接相关联的角度位置或速度传感器、与将工作工具16连接至底盘构件44的任何连杆构件或与工作工具16自身相关联的局部或全局坐标位置或速度传感器、与操作员输入装置48的运动相关联的位移传感器、或本领域已知的任何其他类型的传感器，其能够产生表示机器10的摆动位置或速度的信号。在每个挖掘循环的过程中，该信号可以被发送至控制器60并记录在控制器60中。可以想到，如果需要，控制器60可以替代地根据来自摆动传感器64的位置信号和经过的时间段来推导摆动速度。

挖斗传感器65可以与液压缸38所引起的工作工具16的枢转力相关联。具体来说，挖斗传感器65可以是与液压缸38内的一个或多个室相关联的压力传感器、与工作工具16和推杆构件30之间的枢转连接相关联的应变计、测压元件、或本领域已知的任何其他类型的传感器，其产生表示在工作工具16的翻挖和倾倒操作中机器10的枢转力的信号。在每个挖掘循环的过程中，该信号可以被发送至控制器60。

推杆传感器67可以与液压缸36引起的工作工具16的竖直枢转力相关联(即，与推杆构件30相对于吊杆构件24的举升力相关联)。具体来说，推杆第二传感器67可以是与液压缸36相关联并且用于根据所测量的压力或压力差确定液压缸36的力的压力传感器、与推杆构件30到吊杆构件24的连接相关联的应变计、某种类型的测压元件、或本领域已知的任何其他装置，其用于监测力并且响应该力产生信号。在每个挖掘循环的过程中，该信号可以被发送至控制器60。

参照图3，曲线68可以表示在挖掘工作循环的每个部分中机器10的摆动速度，这是由控制器60根据从传感器64接收的信号所记录的。在翻挖部分的大部分时间中，摆动速度通常可以大致为零(即机器10在翻挖操作中可以大致不摆动)。在翻挖行程完成时，机器10可以通常被控制以使得工作工具16朝向等待着的运输车辆12(参照图1)摆动。这样，机器10的摆动速度可以开始朝向翻挖部分的结束增加。随着挖掘工作循环的摆动至卡车部分的进行，摆动速度当工作工具16在翻挖位置18和倾倒位置20之间的大约中央处到达最大值、然后朝向摆动至卡车部分的结束而减缓。在倾倒部分的大部分时间中，摆动速度通常约为零(即，机器10在倾倒操作中可以大致不摆动)。当倾倒完成时，机器10可以通常被控制以使工作工具16朝向翻挖位置18(参照图1)摆回。这样，机器10的摆动速度可以朝向倾倒部分的结束增加。随着挖掘工作循环的摆动至沟渠部分的进行，摆动速度可以在与摆动至卡车部分的摆动方向相反的方向上达到最大值。该最大速度通常当工作工具16在倾倒位置20和翻挖位置18之间的大约中央处时达到。然后，随着工作工具16接近翻挖位置18，工作工具16的该摆动速度可以朝向摆动至沟渠部分的结束而减缓。

控制器60可以根据从传感器62A、64和65接收到的信号、并且参照在前一个挖掘工作循环所记录的机器10的摆动速度和枢转力(即参照映射图66中的曲线68)，将当前挖掘工作循环划分为上述的四个部分。一般来说，控制器60可以根据至少三个不同的状况被满足来划分挖掘工作循环，一个状况与传感器62A所测量的摆动运动相关联、一个状况与传感器64所测量的枢转运动相关联，还有一个状况与传感器65所测量的枢转力相关联。例如，当机器10的当前摆动速度超过在上一个摆动至卡车部分所记录的最大摆动速度的一定量时、当枢转速度超过速度阈值时、且当枢转力小于阈值时，控制器60可以在翻挖部分和摆动至卡车部分之间划分当前挖掘工作循环。在一个例子中，所述量可以是在上一个摆动至卡车部分所记录的最大摆动速度的约20％，而速度阈值可以是约5°/秒。枢转力阈值可以根据机器10的尺寸和应用而变化。也可以想到，如果需要，枢转力阈值可以与摆动速度类似地基于上一个记录的循环所产生的最大力。

可以以与上文所述的类似的方式在摆动至卡车部分和倾倒部分之间划分挖掘工作循环。特别地，当机器10的当前摆动速度减缓至小于上一个摆动至卡车部分所记录的最大摆动速度的约20％时、当枢转速度减缓至小于约5°/秒时、且当枢转力超过阈值时，控制器60可以在摆动至卡车部分和倾倒部分之间划分当前挖掘工作循环。

与翻挖部分和摆动至卡车部分相反，可以不管枢转速度，根据当前摆动速度、当前枢转方向和枢转力来考虑倾倒部分的完成。也就是说，当机器10的当前摆动速度超过在前一个摆动至沟渠部分所记录的最大摆动速度的约20％时、当枢转方向是朝向翻挖位置18(即在与摆动至卡车部分的枢转方向相反的方向上，或在与重力牵引相同的方向上)时、且当枢转力小于阈值时，控制器60可以在倾倒部分和摆动至沟渠部分之间划分挖掘工作循环。应当注意，虽然曲线68示出为负速度，该负的摆动速度仅意于表示摆动速度的方向与在摆动至卡车部分时的摆动方向相反。在一些情况下，摆动至卡车部分和摆动至沟渠部分的最大摆动速度可以具有大致相同的幅度。

当机器10的当前摆动速度减缓至小于在上一个摆动至沟渠部分所记录的最大摆动速度的约20％时、当枢转速度小于约5°/秒时、以及当枢转力大于阈值时，控制器60可以划分摆动至沟渠部分与翻挖部分。在本次划分之后，控制器60可以使用已经记录的下个挖掘工作循环来重复该过程。

在一些情况下，根据经过的时间段或特定的发生时间将每个挖掘工作循环和/或每个挖掘工作循环的每个部分编入索引可能是有利的。在这些情况下，控制系统50可以包括与控制器60通信的计时器70。控制器60可以被配置为从计时器70接收信号，并且记录与其相关联的性能信息。例如，控制器60可以被配置为记录在用户定义的时间段内所完成的循环的总的数量、完成每次循环所需要的时间、在用户定义的时间段内完成的部分的数量、完成每个部分所需要的时间，每个循环的发生时间、每个循环的每个部分的发生时间等。在每个倾倒部分发生并被检测到之后，可以认为每个工作循环完成。该信息可以被用于确定机器10的生产率和/或效率。

控制器60也可以被配置为基于来自吊杆第二传感器62A、摆动传感器65和推杆传感器67的信号，以及基于所划分的工作循环来动态地确定工作工具16的净载荷。特别地，在将工作循环划分为上述四个部分之后，控制器60可以选择摆动至卡车部分(即装载摆动部分)用于净载荷确定。通过选择摆动至卡车部分用于净载荷确定，控制器60可以帮助确保所有要被装载入工作工具16的材料已经被装载(即翻挖部分结束)，且在确定之前没有故意的材料损失(即倾倒部分还没有完成)。然后控制器60可以确定摆动至卡车部分中可以提供最准确的净载荷确定的采样时间段。

采样时间段可以是在摆动至卡车部分中当工作工具16的速度大致恒定(即当摆动速度变化最小)的时间段。如曲线68所示，在摆动至卡车部分的大约中点处摆动速度出现峰值，且采样时间段可以基本位于该最大速度点处。采样时间段可以基本以大约相同的速度开始和结束(即采样时间段的界限可以与大约相同的速度相关联)，并且具有基于峰值摆动速度以及在采样时间段内所采集的合格净载荷采样而变化的持续时间。在一种实施方式中，在采样时间段开始和结束的速度可以是约15°/秒，且准确地确定工作工具16的净载荷所需要的合格净载荷采样的数量可以为约100。

控制器60可以基于预定的标准来限定每个净载荷采样。也就是说，虽然控制器60可以连续地采集来自传感器62B和67的力信号和来自传感器62A和64的速度信号，但是在工作循环完成后的后处理过程中，控制器60可以仅使用满足预定标准的那些采样。这样，可以确保净载荷确定的准确性。因此，采样时间段的持续时间可以变化，且采样时间段的界限的起始和结束速度可以基于产生100次合格采样所需要的时间段内的总的采样次数而变化。预定的标准可以与在采样时间段内机器10的操作员所要求的工作工具16的方向变化的次数、吊杆构件24和推杆构件30的速度稳定性、液压缸28和36的延伸状态、以及从工作工具16溢出的材料的量相关联。在一个例子中，在合格的采样中可以不要求或执行方向变化。在另一个例子中，在合格的采样中吊杆构件24和推杆构件30的速度必须在阈值量内保持恒定。在又一个例子中，在合格的采样中液压缸28和36不可以处于止端或正从静摩擦状态过渡的过程中。在另一个例子中，在合格的采样中从工作工具16溢出的材料必须少于阈值量。阈值量可以变化并且可以基于特定的机器或应用。控制器60的每个满足这些标准的采样可以被认为是合格的采样，并且可以用于净载荷确定。

控制器60可以使用合格的采样参照存储在控制器60的存储器中的一个或多个映射图来确定净载荷。具体来说，这些映射图可以使来自传感器62A、62B、64和67的满足上述合格标准的信号与工作工具16的净载荷相关联。这些映射图中的每一个可以包括表格、图和/或等式形式的数据集。在一个例子中，根据从传感器62B和67所接收的信号计算的与力相关的值、以及根据从传感器62A和64所接收的信号计算的与速度相关的值在映射图中可以与净载荷值相关联。在一种实施方式中，用于计算与力相关的值的函数可以是考虑在采样时间段内获取的100个合格的采样的平均值函数。类似地，用于计算与速度相关的值的函数可以是考虑在采样时间段内获取的100个合格的采样的平均值函数。

可以想到，随着机器10老化、保养或维修、或其部件被替换，控制器60可以要求校正以帮助确保净载荷确定中的准确性。在一种实施方式中，校正可以在正常工作循环中就地执行。也就是说，校正可以在工作循环的摆动至沟渠部分中当工作工具16大致是空的时执行。可以通过在空载摆动部分确定净载荷并且将所确定的净载荷与存储在控制器60的存储器中的已知的工作工具16的重量进行比较来执行校正。额外地或附加地，如果需要，在校正处理中已知的重量可以被装载入工作工具16中。

工业实用性

所公开的控制系统可以适用于执行大致重复性的工作循环的任何挖掘机器，其中在工作循环中对运动的净载荷的了解是很重要的。所公开的控制系统可以通过确定工作循环内的能够产生最准确的值的最佳采样时间段从而在不中断工作循环的情况下动态地确定净载荷。可以在装载摆动部分中当工作工具16的速度最为稳定时选择最佳采样时间段。

所公开的控制系统可以与若干优点相关联。首先，因为控制器60可以根据速度和力划分挖掘工作循环并且仅选择装载摆动部分(即摆动至卡车部分)用于净载荷确定，所以可以考虑到确定过程中的变动。并且，因为控制器60可以选择与工作工具16的最稳定速度相关联的采样时间段，所以确定的精度可以很高。此外，通过基于机器10的变化控制调整采样时间段，所以可以在工作循环之间保持划分的准确性。

本领域技术人员将很清楚，对于所公开的净载荷监控系统可以进行多种修正和变型。考虑到所公开的净载荷监控系统的说明书和实践，本领域技术人员也将很清楚其他的实施方式。例如，虽然所公开的系统集中于在摆动至卡车部分的摆动速度峰值附近的采样时间段，但是可以想到，如果需要，净载荷监控可以额外地或替代地在速度仍可以是大致稳定的摆动至卡车部分的开始和/或结束时执行。类似地可以想到，如果需要，可以不是总是确定与最准确的时间相应的速度来监控净载荷，而是可以替代地确定和使用与用于监控净载荷的最佳位置或速度相应的翻挖位置和倾倒位置之间的位置。说明书和例子仅意于是示例性的，本发明的真正范围由权利要求书及其等价物表示。

Claims (10)

1.一种净载荷监控系统(50)，包括：

工具(16)；

第一传感器(64)，其能够产生表示所述工具的速度的第一信号；

第二传感器(62B)，其能够产生表示所述工具的举升力的第二信号；以及

控制器(60)，其与所述第一传感器和所述第二传感器通信，并且能够：

基于所述第一信号和所述第二信号在工作循环中记录所述工具的速度和举升力；

将所述工作循环划分为包括装载移动部分在内的多个部分；

确定所述装载移动部分中所述工具的速度大致恒定的时间段；以及

基于所述时间段内所记录的举升力计算所述工具的净载荷。

2.根据权利要求1所述的净载荷监控系统，其中，所述速度是在与所述举升力的方向大致垂直的摆动方向上。

3.根据权利要求1所述的净载荷监控系统，其中，所记录的速度在所述时间段内到达最大值。

4.根据权利要求3所述的净载荷监控系统，其中，在给定的工作循环中在所述时间段的界限处所记录的速度大致相等。

5.根据权利要求1所述的净载荷监控系统，其中，所述控制器还能够计算在所述时间段中所采集的阈值数量的举升力样本的平均值，其中，所述时间段的持续时间是所述阈值数量和所述速度的函数。

6.根据权利要求5所述的净载荷监控系统，其中，所述控制器还能够：

基于操作员要求的所述工具的方向变化、与移动所述工具相关联的至少一个致动器的延伸状态、所述工具运动的稳定性、或在采集每个举升力样本时出现的净载荷溢出量中的至少一个限制每个举升力样本；以及

延长所述时间段，直至获取所述阈值数量的合格的举升力样本。

7.一种确定净载荷的方法，包括：

感测工具(16)的速度；

感测所述工具的举升力；

在工作循环中记录所述工具的速度和举升力；

将所述工作循环划分为包括装载移动部分在内的多个部分；

确定所述装载移动部分中所述工具的速度大致恒定的时间段；以及

基于在所述时间段内记录的举升力计算所述工具的净载荷。

8.根据权利要求7所述的方法，其中：

所记录的速度在所述时间段内到达最大值；且

在给定的工作循环中在所述时间段的界限处记录的速度大致相等。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

对在所述时间段内采集的阈值数量的举升力样本取平均值；并且

对每个举升力样本进行限制，其中，所述限制是基于操作员要求的所述工具的方向变化、与移动所述工具相关联的至少一个致动器的延伸状态、所述工具运动的稳定性、或在采集每个举升力样本时出现的净载荷溢出量中的至少一个。

10.一种机器(10)，包括：

工具(16)；

连杆构件(24)，其枢转地连接至所述工具；

第一致动器(50)，其能够在第一方向上摆动所述连杆构件；

第一传感器(64)，其能够产生表示所述工具的摆动速度的第一信号；

第二致动器(28)，其能够在大致垂直于所述第一方向的第二方向上举升所述连杆构件；

第二传感器(62B)，其能够产生表示所述工具的举升力的第二信号；以及

控制器(50)，其与所述第一传感器和所述第二传感器通信并且能够：

基于所述第一信号和所述第二信号在工作循环内连续地记录所述工具的摆动速度和所述工具的举升力；

将所述工作循环划分为翻挖部分、装载移动部分、倾倒部分和空载移动部分；

确定所述装载移动部分中所述工具的速度大致恒定并且到达最大值的时间段；以及

在所述工作循环完成后，基于在所述时间段内记录的阈值数量的合格的举升力样本计算所述工具的净载荷。

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