CN111595426B - 用于自动有效负载目标提示的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种用于加载操作的自动有效负载提示的有效负载检测系统。该系统包括提示控制器，该提示控制器被配置成基于器具中的材料重量和剩余有效负载目标来确定提示阈值。如果材料重量和剩余有效负载目标之间的差大于提示阈值，则提示控制器启动批量倾倒序列，如果差低于提示阈值，则启动慢速倾倒序列。批量倾倒序列包括单个工具致动，以引起材料溢出，直到达到提示阈值并承载材料。慢速倾倒序列包括多个倾倒，然后是上料致动，以引起并且然后防止材料溢出，直到满足剩余的有效负载目标为止，每个倾倒致动具有相关联的倾倒角并且每个连续的倾倒角逐渐变小。

Description

用于自动有效负载目标提示的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及现场机器有效负载提示，并且更具体地涉及用于自动有效负载目标提示的方法和系统。

背景技术

在现场(例如挖掘、露天采矿、建筑和农业现场)，依靠现场加载机(例如轮式加载机、履带式加载机、反铲加载机等)将松散的有效负载材料加载到运输车辆(例如公路运输卡车)上。重要的是，拖运卡车被充分地加载到最大容量，从而避免从生产率和效率的观点来看可能不希望的加载不足或过载情况。

通常，加载器具有能够精确测量铲斗中的有效负载的有效负载控制系统。一旦激活，有效负载控制系统可以对连续的铲斗有效负载求和以确定已经存放到拖运卡车中的有效负载的估计量。在最后一次通过期间，操作者调节待在堆处倾倒的器具中的有效负载的最终量，或者仅将一部分量从铲斗直接倾倒到拖运卡车中。该方法称为提示(tip-off)或提示(tipping-off)。前一种情况称为堆提示(pile tip-off)，其中车载传感器确定铲斗中的负载并且操作者提示堆上的过量有效负载。后一种情况称为卡车提示(truck tip-off)，其中操作者将铲斗架起并将铲斗部分地倒空到拖运卡车中直到达到目标有效负载容量。

尽管在共同拥有的美国专利No.6,211,471中存在一种策略，其中描述了Dump-to-Angle方案。实际上，操作者必须知道材料的类型以及手动地设定提示类型。虽然该方案看起来是有希望的，但是来自车载传感器的重量信号是由于连杆跳动和材料沉降而产生的噪声信号。这需要操作者额外的时间和注意力，这会降低在可靠和可重复的基础上完成任务的能力。

所公开的用于加载运输车辆的自动有效负载目标提示的方法和系统旨在克服上述一个或多个问题。

发明内容

根据本发明的一个方面，提出了一种用于现场加载机的自动有效负载提示的方法。所述方法包括：接收剩余有效负载目标的信号；将超过剩余有效负载目标的材料加载到器具中；以及接收所述器具内的材料重量的信号和所述器具的角度的信号。基于材料重量和剩余有效负载目标确定提示阈值，其中大于提示阈值的材料重量和剩余有效负载目标之间的差触发批量提示序列，并且低于提示阈值的差触发慢速提示序列。该批量倾倒序列包括单个工具致动以引起材料溢出，直到达到该提示阈值并且该材料被承载。该慢速倾倒序列包括多个倾倒然后上料致动，以引起并且然后防止材料溢出直到满足剩余有效负载目标，每个倾倒致动具有相关联的倾倒角并且每个连续倾倒角逐渐变小。

根据本发明的另一方面，提供了一种用于加载操作的自动有效负载提示的有效负载检测系统。该系统包括提示控制器，该提示控制器被配置成接收剩余有效负载目标的信号并且接收器具内的材料重量的信号以及器具的角度的信号。基于材料重量和剩余有效负载目标来确定提示阈值。大于提示阈值的材料重量与剩余有效负载目标之间的差触发批量倾倒序列，并且低于提示阈值的差触发慢速倾倒序列。批量倾倒序列包括单个工具致动，以引起材料溢出，直到达到提示阈值并且材料被承载。慢速倾倒序列包括多个倾倒然后上料致动，以引起并且然后防止材料溢出，直到满足剩余的有效负载目标为止，每个倾倒致动具有相关联的倾倒角并且每个连续的倾倒角逐渐变小。

根据本发明的另一方面，提供了一种拖运机。该拖运机包括：被配置成将有效负载保持在其中的器具；有效负载检测单元，该有效负载检测单元具有用于生成该器具内的材料重量的信号的至少一个传感器和用于生成该器具的角度的信号的至少一个传感器；用于显示用户界面的显示单元，该用户界面包括被配置成启动自动提示操作的操作员可选择的图形元素中的至少一个；以及提示控制器。提示控制器被配置成接收剩余有效负载目标的信号，接收器具内的材料重量的信号和器具的角度的信号，并且基于材料重量和剩余有效负载目标确定提示阈值；其中大于所述提示阈值的所述材料重量与所述剩余有效负载目标之间的差触发批量倾倒序列，并且低于所述提示阈值的所述差触发慢速倾倒序列。批量倾倒序列包括单个工具致动，以引起材料溢出，直到达到提示阈值并且材料被承载。该慢速倾倒序列包括多个倾倒然后上料致动，以引起并且然后防止材料溢出直到满足剩余有效负载目标，每个倾倒致动具有相关联的倾倒角并且每个连续倾倒角逐渐变小。

附图说明

图1是具有根据本发明的实施例的有效负载检测系统的轮式加载机的示意性侧视图；

图2是根据本发明的实施例的加载序列的流程图；

图3是根据本发明的实施例的自动提示序列的流程图；并且

图4-6是根据本发明的实施例在加载操作期间具有器具角位置的轮式加载机的示意性侧视图；

图7-9是根据本发明实施例的在自动提示序列期间具有器具角位置的轮式加载机的示意性侧视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本发明的各方面，其中除非另有说明，否则相同的附图标记始终指代相同的元件。

参照图1，示出了根据本发明的一个实施例的示例性现场100的表示。作业机械102部署在现场100处，用于执行预定任务。在示范性实施例中，作业机械102是轮式加载机，但可替代地，作业机械102可包括但不限于反铲加载机、滑移转向加载机、履带式拖拉机、挖掘机、加载牵引自卸车等。应当理解，作业机械102可以包括具有类似加载工具的其他工业作业机械102，例如但不限于与采矿、农业、林业、建筑和其他工业应用相关的大型采矿卡车、铰接式卡车、越野卡车、轮式卡车、履带式卡车等。此外，作业机械102可以是手动操作的机械、自主机械或能够以手动模式和自主模式两者操作的半自主机械。因此，可以注意到，在不脱离本发明的精神的情况下，本文公开的实施例可以类似地应用于本领域已知的各种类型的机器。

作业机械102可以在现场执行各种操作。在一个示例中，作业机械102可执行有效负载提示操作。更具体地，作业机械102可以将有效负载倾倒到拖运机械或卡车104中。拖运卡车104可以包括机器，例如自卸卡车、采矿卡车或能够在现场100上将有效负载从一个位置保持和运输到另一个位置的任何其他机器。可替代地，作业机械102可以在现场100处将有效负载倾倒成堆、料斗或其他有效负载接收器。

作业机械102可包括框架和/或底盘106。作业机械102包括用于产生和传递动力的动力系或传动系108。动力系108可以包括发动机，例如内燃机、燃气轮机、混合动力发动机等。动力系108可包括连接到动力源(如电池、燃料电池、发电机或本领域已知的任何其他动力源)以给马达提供动力的马达。动力系108还可包括变矩器、齿轮传动装置、电动机、驱动轴、差速器或用于将动力从发动机传递到地面接合构件110的其他已知驱动连杆。地面接合构件110(例如车轮或履带)通过悬挂系统(未示出)安装到底盘106，该悬挂系统可以包括悬挂弹簧、梁、液压缸、轴等，用于作业机械102相对于现场地形移动的目的。

作业机械102包括连接到框架106的连杆组件112。连杆组件112包括连杆构件114和支撑臂116。器具118(例如铲斗)可以枢转地联接至连杆构件114。联动组件112的器具118可构造成在现场100处收集、保持和输送任何材料和/或物体。应当理解，联动组件112和作业机械102的器具118可基于机械的类型或作业机械102所需执行的操作或任务的类型而变化。

操作员舱室120可设置在作业机械102上，其容纳各种操作员输入装置和控制器，例如但不限于适于操作作业机械102的操纵杆、旋钮、键盘、方向盘、踏板、杠杆、按钮、开关、显示装置、触摸屏等。在示范性实施例中，操作员舱室120包括至少一个触摸屏显示装置122，该触摸屏显示装置122被配置成显示图形用户界面，该图形用户界面可以接收与所显示的操作员可选择的图形元素相关联的操作员触摸输入。

在机器102的操作过程中，连杆构件114和器具118可以移动到不同位置以便执行倾倒操作。液压系统或气动系统(未示出)可用于实现连杆组件112的连杆构件114、支撑臂116和/或工具118的运动。例如，提升缸124和倾斜缸126可以实现和控制器具118的运动。缸124、126可以体现为液压缸和气压缸中的任一个。基于连杆构件114和器具118的运动，作业机械102可执行不同的操作，例如加载、倾倒、挖掘等。

有效负载的倾倒操作可能需要将所需量的有效负载从工具118倾倒到拖运卡车中，称为卡车倾倒，或者可能需要将多余材料从有效负载提示到堆上，称为堆倾倒。倾倒是指根据操作要求从器具118倾倒部分量的有效负载材料的过程。例如，具有18吨铲斗容量的轮式加载机的操作者可能需要将45吨容量的拖运卡车加载到最大容量。加载机操作者的目标是以最短的时间量将同样多的吨位加载到拖运卡车中，同时消耗最少的加载机燃料量，以便实现峰值效率并降低操作成本。操作者还必须在有效负载公差内加载拖运卡车，而不会使拖运卡车过载。操作者在期望的有效负载公差内加载运输卡车需要相当多的技能。为了达到45吨的容量，操作者可以以加载机铲斗的最大容量倾倒两遍以达到36吨。在最后一次通过中，操作者必须仅倾倒9吨以获得期望的有效负载。根据操作者的技能，最后一次通过可以是前两次通过的3-5倍。

为了减少最终通过的持续时间并减少在拖运卡车104中实现目标有效负载的总时间，作业机械102包括有效负载检测系统(PDS)130。PDS130包括翻转控制器132和至少一个传感器，用于产生与工具118内的材料重量相关的电信号和与工具118的角度相关的电信号。在一个实施例中，PDS 130包括与提升缸124相关联的提升压力传感器134和与倾斜缸126相关联的倾斜压力传感器136，以使得能够检测各个缸124、126内的液压流体压力。与各个缸124、126相关联的流体压力信号可以单独地或组合地用于确定工具118内的材料的重量。PDS 130可以包括与提升缸124相关联的提升位移传感器138和与倾斜缸126相关联的倾斜位移传感器140。与各个缸124、126相关联的位移信号可用于确定工具118内的材料的重量。PDS 130还可以包括惯性运动单元(IMU)142，该惯性运动单元可以产生指示联动组件112和/或器具118的位置、速度、运动和取向的信号，该信号可以用于确定器具118内的材料的重量。应当理解，PDS 130可以包括根据这里没有具体描述的特定现场应用的特定要求的多个测量设备和传感器中的任何一个

提示控制器132可以包括被配置为执行提示控制器132的功能的至少一个处理单元150，或者作为PDS 130的一部分与之耦合。处理单元150可以体现为包括用于接收和监测作业机械102的PDS 130的传感器信号的部件的单个微处理器或多个微处理器。例如，处理单元150被配置成接收：来自提升和倾斜压力传感器134、136的流体压力信号；来自提升和倾斜位移传感器138、140的位移信号；以及来自IMU 142的位置、速度、运动和取向信号。应了解，处理单元150可容易地实施于能够控制许多机器功能的通用机器微处理器中。

提示控制器132可进一步包含存储器模块152(例如一个或多个数据存储装置或可用于运行存储到存储器模块152的计算机可执行指令的另一其他组件)或作为PDS 130的一部分而耦合到存储器模块152。应了解，通常描述为存储到存储器的各种计算机可执行指令、应用程序、计算机程序产品或其他方面也可存储在各种计算机可读媒体上或从各种计算机可读媒体读取，所述计算机可读媒体例如(但不限于)计算机芯片和二级存储装置，包括硬盘、软盘、光学媒体、CD-ROM或其他形式的RAM或ROM。

处理单元150可以配置有运算单元，以根据存储在存储模块152中的预定数学关系，单独地或组合地基于传感器信号中的任何一个，在算法上确定工具118中的材料的重量。存储器模块152可以存储有效负载重量历史数据，以便确定例如在加载过程期间加载到拖运卡车104中的材料的合计总重量。处理单元150还包括运算单元，用于根据存储在存储模块152中的预定数学关系，单独地或组合地基于传感器信号中的任何一个，在算法上确定工具118的角度。

如前所述，加载过程包括最终过程，其中操作者执行提示序列以实现目标有效负载重量。在一个实施例中，PDS 130被配置为识别最终通行证并自动启动提示序列，以及经由显示设备122的用户界面通知操作者提示序列已被启动。为了识别加载序列的最终通过，PDS 130确定每个铲斗加载的材料重量，并通过对每个单独铲斗加载的重量求和并将该数据存储在存储器模块152中来计算累积的有效负载重量。将累积的有效负载权重与目标有效负载权重进行比较，以确定剩余的有效负载目标。当剩余的有效负载目标小于器具118的最大容量时，PDS 130识别出下一个铲斗加载材料是最终通过的有效负载，并启动自动有效负载提示序列。PDS 130经由用户界面122向操作者通知剩余有效负载目标的提示序列被启动，并且指示操作者将超过剩余目标有效负载的材料加载到器具118中。优选地，操作者将加载比剩余有效负载目标多至少10％重量的材料。在另一实施例中，操作者通过选择在触摸屏显示器122上显示的相应图形元素来启动提示序列来手动地识别最终的回合。

工业实用性

通常，本发明的PDS 130和相应的自动倾倒序列可应用于各种工业应用中，例如但不限于作业机械102，例如在许多工业中使用的那些，包括但不限于运土、挖掘、采矿、农业、海洋、建筑、发电和其他这样的工业。PDS 130通过快速地将材料承载到休止角，然后利用溢出边缘上承载的材料的状态以及增量的和受控的倾倒和测量来实现期望的有效负载目标，从而在倾倒期间实现更大的速度和精度。

参见图2和图3，在图4-9所示的最后一次通过加载程序的背景下呈现加载程序200和自动提示程序300的流程图，其中作业机械102被示出为具有处于多个角位置α、β、γ、δ、ε、ζ_i和η_i中的器具118，α、β、γ、δ、ε、ζ_i和η_i也称为工具角或俯仰角。应当理解，根据相应的致动，俯仰角将被称为加载角、倾倒角或上料角，并且指定的角度并不特别地与序列的任何部分相关联。图4所示的第一位置400示出了具有例如水平的加载角α的器具118；图5所示的第二位置500是工具118具有上料角β的完全分装位置；图6所示的第三位置600是具有倾倒角γ的器具118的完全倾倒位置；图7所示的第四位置700是具有倾倒角δ的器具118的批量倾倒序列的部分倾倒位置700；图8所示的第五位置800是批量倾倒序列和慢速倾倒序列之间的局部上料位置，其中器具118具有上料角ε；图9所示的第六位置900是在慢速倾倒序列期间的部分溢出位置和局部上料位置，其中器具118具有倾倒角ζ_i和上料角η_i。

在步骤202，操作者通过按压经由触摸屏用户界面122向操作者显示的图形元素来启动PDS 130。在步骤204中，系统130从拖运卡车104自动地或从操作员手动地接收与期望的目标有效负载(例如拖运卡车104的最大容量)相关联的信号。在接收到有效负载目标重量之后，指示操作者开始正常加载操作，即步骤206。如图4所示，在步骤208，操作者将以加载角α将工具118放置到加载位置400，以从堆402取回材料的满斗加载。一旦材料被取回，操作者将以如图5所示的上料角β将工具118定位到完全分装位置500，以便将材料502固定在工具118中用于材料重量测量，即步骤210。

一旦材料502被固定和沉降，则在步骤212，提示控制器132将基于由提示控制器132接收的所产生的材料重量信号来确定器具118内的材料重量。然后，在步骤214，操作员将器具118定位在拖运卡车104的容器上方，并将器具118定位在倾倒位置600，如图6所示，处于倾倒角γ，以将材料的满斗负载输送到拖运卡车104。在材料被倾倒之后，提示控制器132将根据在步骤210(步骤216)中确定的重量更新累积的有效负载重量，并且基于来自步骤202的目标有效负载重量与累积的有效负载重量之间的差来确定剩余的有效负载目标(步骤216)。操作员重复步骤206-216，直到剩余的有效负载目标小于器具118的最大容量，即步骤218。当剩余有效负载目标小于118的最大容量时，提示控制器132启动自动提示序列220。

继续参考图3，示出了自动提示序列220的流程图。在步骤222，PDS 130通过触摸屏用户界面122通知操作者最终通过条件被满足，自动提示序列220已经被启动，并且指示操作者从堆402加载超过剩余有效负载目标的材料的工具118。在另一个实施例中，一旦操作者自己确定最后一次通过，操作者通过图形用户界面122手动激活PDS 130。自动提示序列220具有两个倾倒序列以确保拖运卡车104中的有效负载针对其最大容量而被优化：批量倾倒序列之后是慢速倾倒序列。批量倾倒序列是单次倾倒致动，其中提示控制器132控制工具118倾倒材料直到达到提示阈值并且材料被承载用于进一步倾倒，此时提示控制器132执行局部上料以将承载的材料固定和保持在工具118的尖端边缘处。承载的材料位于从铲斗掉落的边缘上。这种状态的特征在于，材料的斜度限定了源自铲斗边缘的线，并且具有材料能够相对于水平面支撑的最陡的提示角，称为休止角。通过如上所述地承载材料，PDS 130可以在提高材料将如何响应的确定性的情况下执行慢速倾倒序列，从而导致在没有承载的情况下可能实现的更高精度。

慢速倾倒序列包括一系列小倾倒，然后上料致动以慢速倾倒受控量的材料，直到满足有效负载目标或剩余有效负载小于目标。慢速倾倒序列包括器具118的小倾倒然后上料运动的多个高精度倾倒迭代。这种运动限制了可以在单次迭代中溢出的材料的量，并且在测量有效负载之前保证有效负载。应当理解，每次迭代之后的俯仰角，无论其是批量倾倒序列还是慢速倾倒序列的一部分，都逐渐降低。换言之，在每次倾倒之后上料致动，器具118向下倾斜。这确保材料将在每次重复时溢出，并且确保材料在尖端边缘处适当承载。

继续参考图3，在步骤224，操作者选择是在堆402上发生提示，即堆提示，还是在拖运卡车104上发生提示，即卡车提示。该操作者通过显示在用户界面122的触摸屏上的操作者可选择的图形元素来选择提示的类型。例如，如图7和图8所示，选择卡车提示。然而，应当理解，提示控制器132将执行自动提示序列220，直到在拖运卡车104内实现目标有效负载或者直到基于工具118自身中剩余的材料实现目标有效负载。应当理解，操作者可以将提示的类型设置为偏好或默认，并且在每个序列期间不呈现选项。

接下来，在步骤226，提示控制器132基于器具118中的材料重量和剩余有效负载目标信号确定提示阈值。还可以基于材料的类型来确定尖端脱离阈值，以说明材料的溢出特性。如上所述，提示阈值是确定是否从批量倾倒序列切换到慢速倾倒序列的条件。根据所选择的提示类型，例如卡车或堆，分别基于工具内剩余的材料量或累积的有效负载重量来确定提示阈值。提示控制器132可以动态地确定提示阈值，或者它可以基于与材料类型相关的预定提示阈值的表。

参见图7，在步骤228，提示控制器132控制器具118以执行单次提示致动。提示控制器132以提示角δ将器具118定位到部分提示位置700，以便开始材料702的批量倾倒。在批量倾倒期间，提示控制器132连续地接收材料重量信号以监测器具118中的材料重量或更新拖运卡车104中的累积有效负载重量。在步骤230，提示控制器132继续批量倾倒，直到满足或基本满足提示阈值。如果累积的有效负载在期望的目标有效负载内，则终止序列。然而，如果累积的有效负载在期望的目标有效负载和提示阈值之间，则提示控制器132通过将器具118定位到上料角ε来将器具118控制到局部上料位置800，如图8所示，即步骤232。在批量倾倒结束时的局部上料致动用于阻止材料的溢出，同时还确保材料802在尖端边缘804处保持承载。提示控制器132通过在批量材料倾倒期间仅从前面的角度倾斜一小角度来确定该铲斗角度ε。铲斗角度ε与休止角θ相关联，所述休止角表征在尖端边缘804处承载的材料802的斜率。通过在尖端边缘804处承载材料，提示控制器132可以进行小的精确的倾倒-然后-上料致动，以溢出受控量的材料，并且然后确保材料用于精确测量并且增加提示序列的整体速度。

在步骤234，提示控制器132启动慢速倾倒序列。慢速倾倒序列包括多次倾倒然后上料迭代，i＝1，2，3…，n，其中每次迭代包括部分倾倒致动，随后是局部上料致动，以及静定区间，在静定区间期间，提示控制器132测量工具118中剩余的材料重量。由于来自联动装置弹跳114、116的重量信号和工具118中的材料沉降存在噪声，所以静定区间允许信号接近稳定状态以实现更精确的读取。在步骤236，在慢速倾倒序列开始之前，提示控制器132确定器具118中的材料重量是否在静止周期q₁之后满足有效负载目标。在步骤238，如果材料重量满足有效负载目标，则可以避免慢速倾倒序列，并且在步骤240终止自动提示序列220。如果材料重量不满足有效负载目标，则启动慢速倾倒序列234。在步骤242，提示控制器132控制器具118至倾倒角度ζ_i以开始部分倾倒；接着是具有上料角η_i的局部上料致动，即步骤244；然后是静定区间q_i，即步骤246。静定区间q_i之后；产生材料重量信号，从该信号可以确定器具118中的材料重量的当前值。应当注意，在每次连续迭代(i＝1，2，3…，n)之后，器具118的总俯仰角(即倾倒角或上料角)朝向完全倾倒方向逐渐变得越来越低。例如，当倾倒方向被认为是从水平方向的负方向时，慢速倾倒序列期间的各种致动的俯仰角如下：

ζ₁>ζ₂>ζ₃>……>ζ_n

η₁>η₂>η₃>……>η_n

这样，无论其是倾倒致动还是上料致动，每个连续致动都具有将连续降低的总俯仰角。

在一个实施例中，当工具中的材料变得更接近期望的量时，连续角度之间的差可以变得更小，以减少由于精确原因在每次迭代中倾倒的材料，如下所示：

(ζ₁-ζ₂)>(ζ₂-ζ₃)>(ζ₃-ζ₄)>……>(ζ_n-1-ζ_n)

这是因为随着工具118中材料量的减少，相应的倾倒ζ_i和上料角η_i逐渐变小。工具118中的材料量也影响所产生的重量信号。当工具中的材料重量减小时，材料重量信号可能变得更容易受到来自例如联动装置反弹、材料沉降等的噪声的影响。为了减轻所产生的材料重量信号中的噪声的增加；提示控制器132可以增加每个连续静定区间的长度，使得q₁<q₂<……<q_n。为了确定每个静定区间q_i的长度，提示控制器132可以基于对材料重量信号以及先前材料重量信号、先前静定区间q_i-1、q_i-2、……q₁或与存储在存储器模块152中的先前自动提示序列相关的历史数据中的噪声的分析来计算置信度度量。应当理解，可以基于置信度度量来最小化静定区间的持续时间，使得随后的静定区间可以保持相同或者甚至可以在持续时间上更短。

在操作者选择卡车提示的实施例中，随后通知操作者将工具118中的剩余材料放回到堆402。在操作者选择堆提示的实施例中，随后指示操作者将器具118中的剩余材料放置到拖运卡车104的容器中。

应当理解，前面的描述提供了所公开的系统和技术的示例。然而，预期本发明的其他实施方案可在细节上不同于前述实例。对本发明或其示例的所有引用旨在引用到该点讨论的特定示例，并且不旨在暗示对本发明范围的更一般的任何限制。关于某些特征的区别和歧化的所有语言旨在指示对这些特征没有偏好，但不完全将其排除在本发明的范围之外，除非另有指示。

除非本文另有说明，否则本文中数值范围的叙述仅旨在用作单独提及落入该范围内的每个单独值的简写方法，并且每个单独值并入说明书中，如同其在本文中单独叙述一样。本文所述的所有方法可以任何合适的顺序进行，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。

Claims (10)

1.一种用于现场加载机的自动有效负载提示的方法，所述方法包括：

接收剩余有效负载目标的信号；

将超过剩余有效负载目标的材料加载到器具中；

接收器具内的材料重量的信号和器具的角度的信号；

基于所述材料重量和所述剩余有效负载目标确定提示阈值；其中大于所述提示阈值的所述材料重量与所述剩余有效负载目标之间的差触发批量倾倒序列，并且低于所述提示阈值的所述差触发慢速倾倒序列；

所述批量倾倒序列包括单个器具致动以引起材料溢出，直到满足所述提示阈值并且所述材料被承载；以及

所述慢速倾倒序列包括多个倾倒然后上料致动，以引起并且然后防止材料溢出直到满足剩余有效负载目标，每个倾倒致动具有相关联的倾倒角并且每个连续倾倒角逐渐变小。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，每个倾倒然后上料致动具有相关联的倾倒角和上料角，其中所述上料角小于对应的倾倒角。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述单个器具致动之后进行局部上料致动，以固定所述有效负载并将所承载材料保持在溢出边缘上的所述器具的尖端边缘处，所述溢出边缘具有对应于休止角的斜度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述器具内的材料重量的信号是在所述批量倾倒序列过程中连续产生的，直到满足所述提示阈值。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述器具内的材料重量的信号是在每次倾倒与上料致动之间的静定区间期间产生的，这样使得所述静定区间的持续时间基于置信度度量被最小化，并且其中所述置信度度量是基于所述器具内的材料重量的信号和所述器具的角度的信号中的至少一个中的噪声。

6.一种拖运机，包括：

被配置为在其中保持有效负载的器具；

有效负载检测系统，所述有效负载检测系统具有用于产生所述器具内的材料重量的信号的至少一个传感器以及用于产生所述器具的角度的信号的至少一个传感器；

显示单元，用于显示用户界面，所述用户界面包括被配置为启动自动提示操作的操作者能够选择的图形元素中的至少一个；

提示控制器，配置为：

接收剩余有效负载目标的信号；

接收器具内的材料重量的信号和器具的角度的信号；

基于所述材料重量和所述剩余有效负载目标确定提示阈值；其中大于所述提示阈值的所述材料重量与所述剩余有效负载目标之间的差触发批量倾倒序列，并且低于所述提示阈值的所述差触发慢速倾倒序列；

所述批量倾倒序列包括单个器具致动以引起材料溢出，直到满足所述提示阈值并且所述材料被承载；以及

所述慢速倾倒序列包括多个倾倒然后上料致动，以引起并且然后防止材料溢出直到满足剩余有效负载目标，每个倾倒致动具有相关联的倾倒角并且每个连续倾倒角逐渐变小。

7.根据权利要求6所述的拖运机，其中，每个倾倒然后上料致动具有相关联的倾倒角和上料角，其中所述上料角小于对应的倾倒角，使得所述慢速倾倒序列的随后的倾倒然后上料降低所述器具的总体俯仰角。

8.根据权利要求6所述的拖运机，其中，所述单个器具致动之后执行局部上料致动，以将材料承载在溢出边缘上的器具的尖端边缘处，所述溢出边缘具有对应于休止角的斜度。

9.根据权利要求6所述的拖运机，其中，所述器具内的材料重量的信号是在每次倾倒然后上料致动之间的静定区间期间产生的，这样使得所述静定区间的持续时间基于置信度度量被最小化。

10.根据权利要求9所述的拖运机，其中，所述置信度度量基于所述器具内的材料重量的信号和所述器具的角度的信号中的至少一个中的噪声。