CN114830853A

CN114830853A - 具有改进的平整控制系统的移动平整机器

Info

Publication number: CN114830853A
Application number: CN202111573163.5A
Authority: CN
Inventors: C·J·凯尼格
Original assignee: Deere and Co
Current assignee: Deere and Co
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2022-08-02
Also published as: US11873617B2; US20220243423A1; DE102021213706A1; US20240026638A1

Abstract

本发明涉及具有改进的平整控制系统的移动平整机器。具体地，提供了一种移动作业机器，该移动作业机器包括第一坡度控制系统，该第一坡度控制系统从地理定位系统接收外部参考位置信号，并且生成铲控制信号，以在平整工地时控制铲的取向。该移动作业机器还包括第二坡度控制系统，该第二坡度控制系统使用铲主落差和横坡及底盘(或主框架)主落差和横坡来控制铲相对于作业机器的框架的取向，以形成具有期望主落差和横坡的平坦坡度。当第一坡度控制系统的功能中断时，移动作业机器自动地切换成使用第二坡度控制系统以执行平整操作，直到恢复对第一坡度控制系统的功能的中断。

Description

具有改进的平整控制系统的移动平整机器

技术领域

本说明书涉及移动作业机器。更具体地，本说明书涉及在执行平整(grading)操作中使用的移动作业机器。

背景技术

存在许多不同类型的移动作业机器。一些移动作业机器包括可以进行控制以在工地执行平整操作的建筑机器。

例如，一些这样的作业机器包括被用于平整工地的机具(implement)(诸如铲)。例如，平地机(grader)具有铲，该铲可移动以改变该铲的高度和角度。履带牵引装置通常是具有铲的有轨机器，该铲可以升高或降低以及旋转，以便平整工地。这些仅是具有铲的移动作业机器的简单示例，该铲可以在多个自由度中移动从而与工地相互作用。在工地实现适当的坡度(grade)通常是整个操作的第一步，以及完成该操作的最后一步。

仅提供上面的讨论用于一般的背景信息，并且不旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。

发明内容

提供了一种移动作业机器，该移动作业机器包括第一坡度控制系统，该第一坡度控制系统从地理定位系统接收外部参考位置信号，并且生成铲控制信号，以在平整工地时控制铲的取向。该移动作业机器还包括第二坡度控制系统，该第二坡度控制系统使用铲主落差(mainfall)和横坡(cross slope)及底盘(或主框架)主落差和横坡来控制铲相对于作业机器的框架的取向，以形成具有期望主落差和横坡的平坦坡度。当第一坡度控制系统的功能中断时，移动作业机器自动地切换成使用第二坡度控制系统执行平整操作，直到恢复对第一坡度控制系统的功能的中断。

提供本发明内容，以按简化形式介绍概念的选择，下面在具体实施方式中对所述概念进行进一步描述。本发明内容不是旨在标识要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不是旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。所要求保护的主题不限于解决背景技术中提到的任何或所有缺点的实现。

附图说明

图1是移动作业机器的一个示例的图示例示图。

图2是更详细地示出移动作业机器的一个示例的框图。

图3是例示移动作业机器在两个不同的坡度控制系统之间进行切换时的操作的一个示例的流程图。

图4至图6示出了可以与各个图中所描述的移动作业机器一起使用的移动装置的示例。

图7是可以与参照先前附图所例示和描述的移动作业机器一起使用的计算环境的一个示例的框图。

具体实施方式

如上面所讨论的，一些移动作业机器控制致动器，以便在对工地执行平整操作时控制铲的取向。存在多种不同类型的自动坡度控制系统，它们可以被用于自动地控制铲的位置或取向，以便获得指定的平整操作。举例来说，一种自动坡度控制系统被称为三维(3D)坡度控制系统。3D坡度控制系统接收位置信号，该位置信号表示指示机器的地理地点或位置的外部参考。外部参考可以是来自全球导航卫星系统(GNSS)的卫星的位置信号。举例来说，铲上或者移动作业机器上别的地方可能存在卫星信号接收器，该卫星信号接收器接收来自GNSS卫星的位置信号，作为外部参考。类似地，3D坡度控制系统可以接收来自诸如全站仪的本地定位系统(或LPS)的位置信号，作为外部参考。3D控制系统接收外部参考位置信息或位置信号，并且使用它来计算如何对铲进行定向，以便基于预定义计划来执行平整操作，该预定义计划指示作业空间的经设计坡度。

自动坡度控制系统的另一示例是二维(2D)坡度控制系统。2D坡度控制系统不使用机器的外部参考位置。相反，2D坡度控制系统在移动作业机器上使用传感器来感测铲相对于该移动作业机器的另一部件(诸如，移动作业机器的框架(例如，底盘或主框架))或者相对于重力或者另一方式的取向(例如，主落差和横坡)。2D坡度控制系统尝试控制铲的取向，以便生成具有期望的横坡和主落差的平坦坡度。

有时会发生当启用3D坡度控制系统时，该3D坡度控制系统的某一功能被中断。例如，移动作业机器可以输入外部参考(例如，位置信号)被中断的地点。如果例如从GNSS卫星接收位置信号，那么平地机可能在高架桥下或者在阻挡移动作业机器接收GNSS型号的某一其它遮蔽物下移动。而且，3D坡度控制系统仅在被表示期望设计的模型或地图所覆盖的设计区域内提供期望坡度控制信号。如果机器离开设计区域，那么3D控制系统就不能准确地控制铲。类似地，本地定位系统通常依赖于视线以便将位置信号发送至移动作业机器。因此，移动作业机器可能移动至视线被物理结构遮挡的位置，或者被地形、遮蔽物或其它物品遮挡的位置。在这些场景中，其中3D坡度控制系统被启用，并且外部参考(例如，位置信号)被中断，3D坡度控制系统停止对铲的取向进行校正，致使平整操作可能很快就变得不准确。因此，在这些场景中，操作员可以观察到3D坡度控制系统不再正常起作用，并且采取手动控制以尝试手动控制铲。然后，操作员可以在稍后某一时刻尝试重新启用3D坡度控制系统。

因此，本说明书是针对以下控制系统来进行的：该控制系统监测外部参考(例如，位置信号)的存在，并且还监测铲的取向和监测指定坡度的预定义目标取向(主落差和横坡)，以使2D坡度控制系统可以使用所监测的取向和目标取向。当控制系统检测到位置信号被中断(例如，在移动作业机器处不再被接收到或者位置信号的强度不足以准确地传达位置)时，然后，控制系统自动地切换成利用2D坡度控制系统使用最新获知的铲取向和目标取向来自动地控制移动作业机器，而不是使用3D坡度控制系统。可以向操作员通知：自动2D系统现在正在控制作业机器，并且3D系统不再控制作业机器。当重新获取位置信号时，可以通知操作员，并且控制系统可以自动地切换回使用3D坡度控制系统。

图1是示出工地100的示例的侧视图。工地100包括可以由操作员104控制的移动作业机器102。图1示出了该机器102是履带式推土机。然而，在其它示例中，机器102可以是平地机、滑移转向装载机、刮土机或者其它移动作业机器。操作员104例示性地通过用户界面机构112与机器102交互。用户界面机构112可以包括：屏幕、操纵杆、踏板、方向盘、控制杆、开关、按钮、触摸屏、麦克风、或者广泛种类的其它用户界面机构。可以使用用户界面机构来向用户104表面化、显示或以其它方式呈现信息，并且检测用于控制和操纵移动作业机器102的用户输入。

图1还示出了动力总成108，该动力总成从动力源(诸如发动机)向地面接合元件(诸如履带)传递动力。操作员104可以使用用户界面机构112来控制动力总成108。图1还示出了移动作业机器102可以包括铲106和松土机110。铲106可以是广泛种类的不同类型的铲中的任一种，该铲可以相对于移动作业机器102的框架(例如，底盘或主框架)114或者相对于重力或者以某一其它方式不同地定向。控制铲取向可以使用一组致动器116来进行。例如，铲106可以是6-向铲，其可以被定位或定向成以期望的方式来影响工地100的工地地形120。

如上面所讨论的，可以通过下面更详细地示出的自主或半自主坡度控制系统来辅助操作员104控制铲106的位置和/或取向。例如，一个或更多个传感器118可以感测工地100上的地形120的状况和/或可以感测机器102的特性以辅助机器102的自动或半自动控制。传感器118可以包括广泛种类的不同类型的传感器。例如，传感器118可以包括处于机器102的框架114上、处于铲106上、处于致动器116上的传感器中的一个或更多个传感器，该致动器控制铲106的位置和取向，并且相对于地面、相对于机器102的框架114、相对于重力或以另一种方式控制铲106的位置和取向。传感器118可以包括外部参考传感器，诸如地理位置传感器(例如，从卫星124接收位置/定位信号的GNSS接收器)或者从本地定位系统发送器122接收信号的接收器中的一个或更多个。传感器还可以包括：加速度计、内部测量单元、陀螺仪、线性位移换能器、距离扫描仪(诸如LIDAR或RADAR)、摄像机、等等。在一个示例中，传感器118监测铲106相对于框架114或动力总成108的高度和取向，使得获知铲106接合地面120的切削深度和角度(例如，铲的主落差和横坡)。

图2是更详细地示出移动作业机器102的一个示例的框图。图2示出的一些项类似于图1示出的那些项，并对它们类似地进行编号。在图2所示的示例中，移动作业机器102包括：一个或更多个处理器130、数据存储装置132、位置检测器134(其可以是上面参照图1所讨论的传感器118中的一个传感器)、坡度控制切换系统137、位置信号存在检测器136、操作员界面机构112、3D坡度控制系统138、自动2D坡度控制系统140、一个或更多个可控子系统142(其可以包括机具位置致动器116和其它项144)、其它作业机器功能146以及机具(例如，铲)106。坡度控制切换系统137可以包括：转接触发检测器150、2D监测控制系统152、系统启用/禁用信号发生器154，并且该坡度控制切换系统可以包括其它项156。自动2D坡度控制系统140可以包括机具(例如，铲)检测系统158。系统158可以包括框架取向传感器160、设计角度监测器161、铲取向传感器162、角度识别器164以及其它项165中的一个或更多个。设计角度监测器161基于可以被存储在数据存储装置132中的设计用模型，来监测铲106的目标角度(例如，坡度的目标横坡角度和主落差角度)。角度识别器164可以接收来自传感器160和162的传感器信号，并且主落差检测器166可以识别框架114和/或铲106和/或坡度主落差角度的取向，而横坡检测器168可以识别框架114和/或铲106和/或坡度的横坡的取向。角度识别器164也可以包括其它角度识别器170。而且，机具检测系统158可以包括2D控制功能172。在描述移动作业机器102的总体操作之前，提供了移动作业机器102中的所述项中的一些项及其操作的简要描述。

位置检测器134例示性地接收指示机器100或机器100的一部分的地理地点或位置的外部参考。例如，外部参考可以是来自位置信号发送器(诸如本地位置系统122或GNSS卫星124)的地理位置信号180。位置检测器134基于位置信号180，来生成机器102的位置信号(例如，地理地点和/或取向)。机器102的各个部件的地理地点和/或取向可以被感测或者也从位置信号导出。位置信号存在检测器136检测位置信号180是否出于某一原因而被中断。当位置信号180被中断时，这意味着3D坡度控制系统138将不能正常操作。由此，位置信号存在检测器136可以检测位置信号180的中断，并且将对此的指示提供给坡度控制切换系统137。应注意，位置信号存在检测器136可以在位置检测器134内或者在位置检测器134外部或者以其它方式来检测位置信号180的中断。

可以由操作员104通过操作员界面机构112或者以其它方式来启用3D坡度控制系统138。在被启用时，3D坡度控制系统138生成控制信号以对可控子系统104进行控制，使得以期望的方式来控制和定向机具106，从而以期望的方式接合地面，以例如基于预定义的完工的模型来执行期望的平整操作。在生成这类控制信号方面，3D坡度控制系统138从位置检测器134接收位置信号。在没有位置信号的情况下，3D坡度控制系统138不对机具106的取向和位置进行校正。而相反，操作员104可以注意到，3D坡度控制系统138在不正确地操作，并且使用操作员界面机构112来采取机具106的手动控制。

自动2D坡度控制系统140可以使用2D控制功能172以及框架114的取向、铲106的取向(例如，相对于重力或者框架114或动力总成)以及该坡度的目标主落差和横坡，以控制该铲以期望的主落差和横坡进行期望的平坦切削。由此，自动2D控制系统140生成控制信号，以对可控子系统142(例如，定位机具或铲106的位置致动器116)进行控制。

在操作期间，首先假设操作员已经启用3D坡度控制系统138，以使系统138正在基于来自传感器信号的输入(诸如来自位置检测器134的输入)并且基于设计模型来对铲106进行控制。在3D坡度控制系统138的操作期间，自动2D坡度控制系统140监测正由铲106形成的坡度的目标主落差和横坡。该监测可以以多种不同的方式来进行。在一个示例中，自动2D坡度控制系统140使用框架取向传感器160来监测框架取向，并且还使用铲取向传感器112来监测铲取向。在另一示例中，3D坡度控制系统138通过向2D坡度控制系统140发送坡度主落差和横坡的经更新的目标或实际值，来更新自动2D坡度控制系统140。2D监测控制系统152监测并存储由主落差检测器166和横坡检测器168(基于来自传感器160和162的输入)生成的目标主落差角度和横坡角度、以及由设计角监测器161获得的目标角度、和/或从3D坡度控制系统向自动2D坡度控制系统传送的角度或其它位置信息。

转接触发检测器150接收来自位置信号存在检测器136的输入。当来自检测器136的信号指示位置信号180已经被中断时，转接触发检测器150将该指示检测为触发，以将利用3D坡度控制系统138自动地控制机器102切换成利用2D坡度控制系统自动地控制机器102。在一个示例中，就自动而言，意味着执行该操作而不需要进一步的人工输入，除了或许启动或授权该操作以外。坡度控制切换系统137通过操作员界面机构112向操作员104通知该切换。系统启用/禁用信号发生器154因此生成信号，以自动地禁用3D坡度控制系统138并启用2D坡度控制系统140。2D控制功能172访问由2D监测控制系统152和设计角度监测器161最新获得的坡度的目标主落差角度和横坡角度，并且使用那些角度，利用致动器116来自动地控制机具106的取向。

当位置信号存在检测器136再次检测到位置信号180的存在时，检测器136将该指示提供给转接触发检测器150，该转接触发检测器将位置信号180的存在识别为转接触发，以切换回使用3D坡度控制系统138来控制机器102，而不是使用自动2D坡度控制系统140。然后，系统启用/禁用信号发生器154生成控制信号以禁用2D坡度控制系统140并使能3D坡度控制系统138。2D监测控制系统152继续监测由机具检测系统158检测的主落差角度和横坡角度，并且监测器161监测目标角度，以使如果位置信号180再次被中断，则2D坡度控制系统140可以再次接管机器100的自动控制。

还应注意，当由转接触发检测器150检测到转接触发时，可以生成输出到操作员界面机构112以向操作员104指示：正被用于控制移动作业机器102的坡度控制系统已经从3D坡度控制系统138切换成2D坡度控制系统140，或者从2D坡度控制系统140切换成3D坡度控制系统138。向操作员104的通知可以是视觉和/或音频和/或触觉的，或通过使用其它通知机制。

图3是例示移动作业机器102的操作的一个示例的流程图，在该操作中，监测位置信号180的存在和/或中断以及在利用3D坡度控制系统138和2D坡度控制系统140来自动地控制机器10之间进行切换。首先假设移动作业机器102正在操作。这由图3的流程图中的框184指示。再次地，移动作业机器102可以是推土机186、平地机188、滑移转向装载机190、刮土机192或者具有以期望取向接合地面的铲或其它机具的另一移动作业机器194。

在某一点处，操作员104通过操作员界面结构112提供输入，以启用3D坡度控制系统138。然后，3D坡度控制系统138基于来自位置检测器134的位置信号、基于根据模型或其它系统的预定义期望坡度(例如，主落差和横坡)、以及其它传感器输入，而开始对可控子系统142(诸如控制铲106的位置的致动器116)进行控制。检测3D坡度控制系统的启用由图3的流程图中的框196指示。使用3D坡度控制系统138来控制移动作业机器由图3的流程图中的框198指示。

当3D坡度控制系统138正在对可控子系统142进行控制时，机具检测系统158继续检测铲106和框架114的角度，该角度是2D坡度控制系统140自动地控制铲所需要的角度。在另一示例中，机具检测系统158从3D坡度控制系统138接收坡度主落差角度和横坡角度或者其它角度。2D监测控制系统152继续存储例如主落差角度和横坡角度的值。这些角度可以包括经平整的作业表面的主落差角度和横坡角度、铲106的取向、和/或框架114的取向。在另一示例中，设计角度监测器161还可以继续监测设计角度(例如，根据设计，来自指示期望角度的设计模型或者铲106的取向和/或目标主落差和横坡)。

监测坡度的当前主落差角度和横坡角度和/或铲106的取向和/或框架114的取向、以及监测期望的设计主落差角度和横坡角度(或目标取向)由图3的流程图中的框200指示。检测铲和/或底盘和/或经平整的表面的主落差的当前取向和设计取向由框202指示。监测当前横坡角度和设计横坡角度由框204指示。也可以监测其它角度或取向指示器，如由框206指示的。

而且，位置信号存在检测器136继续检测外部参考(例如，地理位置信号)180的存在。检测外部参考由图3的流程图中的框208指示。也可以检测地理位置信号180的信号强度，如在框210处指示的。可以从GNSS信号212或者如由框214所指示的本地定位系统来检测地理位置信号180。地理位置信号180也可以来自另一个源，如由框216指示的。

在某一点处，地理位置信号180可能被中断。由检测器136检测到该信号中断，并且将指示检测到的中断的信号提供给转接触发检测器150。只要地理位置信号180存在，处理就返回至框198，其中3D坡度控制系统138继续控制机器102。然而，如果在框218处，触发检测器150检测到位置信号180被中断(例如，不再存在或者太弱)，则触发检测器150将输出提供给系统启用/禁用信号发生器154，该系统启用/禁用信号发生器生成用于禁用3D坡度控制系统138的禁用信号以及用于启用2D坡度控制系统140的启用信号。自动地停用3D坡度控制系统138以及自动地启用2D坡度控制系统140由图3的流程图中的框220指示。然后，2D控制功能172使用最新的主落差角度和横坡角度来自动地控制移动作业机器102。功能172同样还可以基于最新监测的设计主落差角度和横坡角度来控制机器102，如由图3的流程图中的框222指示的。信号发生器154还例示性地生成以下信号：该信号控制操作员界面机构112以生成指示3D控制功能丢失并且自动2D坡度控制系统的自动启用的操作员输出，如由框224指示的。

位置信号存在检测器136继续检测地理位置信号180是否已经被重新获取。一旦地理位置信号已经被重新获取，检测器136就向转接触发检测器150提供指示地理位置信号180再次存在的信号。直到地理位置信号180存在(如图3的流程图中的框226指示的)为止，处理返回至框222，其中，2D坡度控制系统140继续自动地控制机器102的平整操作。

然而，如果在框226处，地理位置信号180再次存在，则触发检测器150向系统启用/禁用信号发生器154生成输出信号。信号发生器154控制操作员界面机构112向操作员通知重新启用3D坡度控制系统138，如由框228指示的。信号发生器154还生成输出信号以禁用2D坡度控制系统140并启用3D坡度控制系统138，如由图3的流程图中的框230指示的。然后，处理再次返回至框198，其中，3D坡度控制系统138恢复控制移动作业机器102。这种类型的操作可以继续，直到移动作业机器102不再进行操作，或者直到操作员104提供输入以按不同的方式控制移动作业机器102。

因此可以看出，本说明书描述了继续检测地理位置信号180对于3D坡度控制系统138是否可用的系统。如果地理位置信号不可用，则系统自动禁用3D坡度控制系统138并且使用2D坡度控制系统140开始控制铲106。当重新获取位置信号180时，控制切换回3D坡度控制系统138。同样可以将这些转接通知给操作员。

本讨论提到了处理器和服务器。在一个示例中，处理器和服务器包括具有未单独示出的关联的存储器和定时电路的计算机处理器。该处理器和服务器是它们所属的系统或装置的功能部分，并且由那些系统中的其它组件或项启用，并且促进那些系统中的其它组件或项的功能。

而且，已经讨论了许多用户界面显示器。该显示器可以采取广泛种类的不同形式，并且可以具有被设置在其上的广泛种类的不同用户可致动输入机构。例如，用户可致动输入机构可以是文本框、复选框、图标、链接、下拉菜单、搜索框等。用户可致动机构也可以以广泛种类的不同方式来致动。例如，它们可以使用点击装置(诸如轨迹球或识别器)来致动。它们可以使用硬件按钮、开关、操纵杆或键盘、拇指开关或拇指垫等来致动。它们还可以使用虚拟键盘或其它虚拟致动器来致动。另外，在其上显示可致动机构的屏幕是触敏屏的情况下，它们可以使用触摸手势来致动。而且，在显示致动器的装置具有语音识别组件的情况下，致动器可以使用语音命令来致动。

还讨论了多个数据存储装置。应注意，它们皆可以分成多个数据存储装置。所有这些数据存储装置对访问它们的系统都可以是本地的，都可以是远程的，或者一些可以是本地的而另一些是远程的。本文考虑了所有这些配置。

而且，附图示出了许多框，并且将功能归于各个框。应注意，可以使用更少的框，这样就由更少的组件来执行功能。而且，可以使用更多的框，并且将功能分布在更多的组件当中。

应注意，上面的讨论已经描述了多种不同的系统、组件和/或逻辑。应意识到，这样的系统、组件和/或逻辑可以包括执行与那些系统、组件和/或逻辑相关联的功能的硬件项(诸如处理器以及关联的存储器、或者其它处理组件，下面描述其中的一些)。另外，该系统、组件和/或逻辑可以包括软件，该软件被加载到存储器中并随后由处理器或服务器、或者其它计算组件来执行，如下所述。该系统、组件和/或逻辑还可以包括硬件、软件、固件等的不同组合，下面对其中一些示例进行描述。这些仅是可以被用于形成上述系统、组件和/或逻辑的不同结构的一些示例。同样可以使用其它结构。

还应注意，可以将图2的元件或其部分设置在广泛种类的不同装置上。那些装置中的一些装置包括：服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、或者其它移动装置，诸如掌上计算机、蜂窝电话、智能手机、多媒体播放器、个人数字助理等。

图4是可以部署本系统(或其部分)的手持式或移动计算装置的一个例示性示例的简化框图，该手持式或移动计算装置可以被用作用户或客户端的手持式装置16。例如，可以将移动装置部署在移动作业机器102的操作员室中以供用于生成、处理或显示数据。图5至图6是手持式或移动装置的示例。

图4提供了客户端装置16的组件的一般框图，该客户端装置可以运行图2所示的一些组件、与这些组件交互、或两者。在装置16中，设置了通信链路13，该通信链路允许手持式装置与其它计算装置进行通信，并且在一些示例中，提供用于自动地(诸如通过扫描)接收信息的通道。通信链路13的示例包括：允许通过一个或更多个通信协议进行通信，诸如被用于提供对网络的蜂窝接入的无线服务，以及提供对网络的本地无线连接的协议。

在其它示例中，可以通过连接至接口15的可去除安全数字(SD)卡来接收应用。接口15和通信链路13沿着总线19与处理器17(该处理器也可以具体实施根据先前附图的处理器)进行通信，该总线还被连接至存储器21和输入/输出(I/O)组件23、以及时钟25和定位系统27。

在一个示例中，提供I/O组件23以便于输入和输出操作。用于装置16的各种示例的I/O组件23可以包括：输入组件(诸如按钮、触摸传感器、光学传感器、麦克风、触摸屏、接近传感器、加速度计、取向传感器)、以及输出组件(诸如显示装置、扬声器和/或打印机端口)。同样可以使用其它I/O组件23。

时钟25例示性地包括输出时间和日期的实时时钟组件。它还可以例示性地为处理器17提供定时功能。

定位系统27例示性地包括输出装置16的当前地理位置的组件。这例如可以包括：全球定位系统(GPS)接收器、LORAN系统、航位推算系统、蜂窝三角测量系统、或者其它定位系统。它例如还可以包括生成期望地图的绘图软件或导航软件、导航路线、以及其它地理功能。

存储器21存储操作系统29、网络设定31、应用33、应用配置设定35、数据存储装置37、通信驱动程序39以及通信配置设定41。存储器21可以包括所有类型的有形易失性和非易失性计算机可读存储器装置。它还可以包括计算机存储介质(下述)。存储器21存储计算机可读指令，该计算机可读指令当由处理器17执行时，使该处理器执行根据该指令的计算机实现步骤或功能。处理器17同样可以由其它组件启用以促进它们的功能。

图5示出了其中装置16是平板计算机600的一个示例。在图5中，计算机600显示有用户界面显示屏602。屏幕602可以是触摸屏或接收来自笔或指示笔的输入的支持笔的界面。它也可以使用屏幕上虚拟键盘。当然，它也可以例如通过合适的附接机构(诸如无线链路或USB端口)附接至键盘或其它用户输入装置。计算机600同样还可以例示性地接收话音输入。

图6示出该装置可以是智能手机71。智能手机71具有显示图标或图块或其它用户输入机构75的触敏显示器73。用户可以使用机构75来运行应用、进行调用、执行数据传递操作等。智能手机71是建立在移动操作系统上的，并且提供比功能电话更高级的计算能力和连通性。

应注意，装置16的其它形式也是可以的。

图7是(例如)可以部署图1的元件或其部分的计算环境的一个示例。参照图7，用于实现一些实施方式的示例系统包括采用被编程成如上所讨论的进行操作的计算机810的形式的计算装置。计算机810的组件可以包括但不限于，处理单元820(其可以包括根据先前附图的处理器或服务器)、系统存储器830、以及将包括系统存储器的各种系统组件联接至处理单元820的系统总线821。系统总线821可以是几种类型的总线结构中的任一种，包括：存储器总线或存储器控制器、外围总线、以及利用多种总线架构中的任一种的局部总线。可以将参照图2描述的存储器和程序部署在图7的对应部分中。

计算机810通常包括多种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可以由计算机810访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质、可去除和不可去除介质两者。举例来说，并且在无限制的情况下，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质不同于并且确实不包括调制数据信号或载波。该计算机存储介质包括以任何方法或技术实现的、用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据)的易失性介质和非易失性介质、可去除介质和不可去除介质两者。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或其它存储器技术、CD ROM、数字通用盘(DVD)或其它光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其它磁存储装置、或者可以被用于存储期望信息和可以通过计算机810存取的任何其它介质。通信介质可以以传输机制来具体实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息递送介质。术语“调制数据信号”是指这样的信号，即，该信号使其特征中的一个或更多个以关于在该信号中对信息进行编码的这种方式来进行设定或改变。

系统存储器830包括采用易失性和/或非易失性存储器的形式的计算机存储介质，诸如只读存储器(ROM)831和随机存取存储器(RAM)832。包含有助于在计算机810内的元件之间传递信息(诸如在启动期间)的基本例程的基本输入/输出系统833(BIOS)通常可以被存储在ROM 831中。RAM 832通常包含处理单元820可立即访问和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。举例来说，并且在无限制的情况下，图7例示了操作系统834、应用程序835、其它程序模块836以及程序数据837。

计算机810还可以包括其它可去除/不可去除的易失性/非易失性计算机存储介质。仅作为示例，图7例示了硬盘驱动器841，该硬盘驱动器从不可去除的、非易失性磁介质、光盘驱动器855以及非易失性光盘856读取或者向其写入。硬盘驱动器841通常通过诸如接口840的不可去除存储器接口连接至系统总线82，并且光盘驱动器855通常通过诸如接口850的可去除存储器接口连接至系统总线821。

另选地或者另外，可以至少部分地通过一个或更多个硬件逻辑组件来执行本文所描述的功能。例如并且无限制地，可以使用的硬件逻辑组件的例示性类型包括：现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(例如，ASIC)、专用标准产品(例如，ASSP)、芯片上系统(SOC)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)等。

上面讨论的并且在图7中例示的驱动器及其关联的计算机存储介质提供用于计算机810的计算机可读指令、数据结构、程序模块以及其它数据的存储。在图7中，例如，将硬盘驱动器841例示为存储操作系统844、应用程序845、其它程序模块846以及程序数据847。应注意，这些组件与操作系统834、应用程序835、其它程序模块836以及程序数据可以相同也可以不同。

用户可以通过输入装置(诸如键盘862、麦克风863以及诸如鼠标器、跟踪球或触摸板的定点装置861)将命令和信息输入到计算机810中。其它输入装置(未示出)可以包括：操纵杆、游戏手柄、卫星天线、扫描仪等。这些和其它输入装置通常是通过联接至系统总线的用户输入接口860连接至处理单元820的，但是也可以由其它接口和总线结构来进行连接。视觉显示器891或其它类型的显示装置也是经由接口(诸如视频接口890)连接至系统总线821的。除了监视器以外，计算机还可以包括可以通过输出外围接口895连接的其它外围输出装置，诸如扬声器897和打印机896。

计算机810是在使用对一个或更多个远程计算机(诸如远程计算机880)的逻辑连接的联网环境(诸如控制器区域网(CAN)、局域网(LAN)或者广域网(WAN))中进行操作的。

当在LAN联网环境中使用时，将计算机810通过网络接口或适配器870连接至LAN871。当在WAN联网环境中使用时，计算机810通常包括调制解调器872或者用于通过WAN 873(诸如互联网)建立通信的其它装置。在联网环境中，可以将程序模块存储在远程存储器存储装置中。图7例如例示了远程应用程序885可以驻留于远程计算机880上。

还应注意，本文所描述的不同示例可以以不同的方式进行组合。即，可以将一个或更多个示例的部分与一个或更多个其它示例的部分进行组合。本文考虑了所有这些。

示例1.一种移动作业机器，所述移动作业机器包括：

框架；

地面接合机具；

第一坡度控制系统，所述第一坡度控制系统基于从地理位置系统接收到的地理位置信号来控制所述机具的取向；

第二自动坡度控制系统，所述第二自动坡度控制系统自动地控制所述机具的取向；以及

坡度控制切换系统，所述坡度控制切换系统接收指示所述地理位置信号的存在的存在信号，并且基于所述地理位置信号的存在来自动地控制所述第一坡度控制系统和所述第二自动坡度控制系统的启用。

示例2是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，并且所述移动作业机器还包括：

角度识别器，当所述第一坡度控制系统正在控制所述机具的取向时，所述角度识别器识别所述坡度的预定目标主落差和横坡。

示例3是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，其中，所述角度识别器被配置成当所述存在信号指示所述地理位置信号被中断时，向所述第二坡度控制系统提供所识别的预定目标主落差和横坡。

示例4是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，其中，所述机具包括铲，并且其中，所述角度识别器包括：

铲取向检测器，所述铲取向检测器检测所述铲的取向；以及

框架取向检测器，所述框架取向检测器检测所述框架的取向。

示例5是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，并且所述移动作业机器还包括操作员界面机构，其中，所述坡度控制切换系统被配置成在所述操作员界面机构上生成操作员通知，所述操作员通知指示在控制所述第一坡度控制系统的启用与控制所述第二坡度控制系统的启用之间进行切换。

示例6是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，并且所述移动作业机器还包括：

位置检测器，所述位置检测器接收所述地理位置信号，并且基于所述地理位置信号，生成指示所述地理位置的地理位置输出。

示例7是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，其中，所述地理位置系统包括全球导航卫星系统(GNSS)，并且其中，所述位置检测器包括：

GNSS接收器。

示例8是根据任一或所有先前示例所述的移动作业机器，其中，所述地理位置系统包括本地位置系统，并且其中，所述位置检测器包括：

本地位置系统接收器。

示例9是一种控制移动作业机器的方法，所述移动作业机器具有框架以及地面接合机具，所述方法包括以下步骤：

从地理位置系统发送器接收地理位置信号；

利用第一坡度控制系统，基于所述地理位置信号来控制所述机具的取向；

检测所述地理位置信号的中断；以及

自动地切换成利用第二自动坡度控制系统来控制所述机具的取向，所述第二自动坡度控制系统不同于所述第一坡度控制系统。

示例10是根据任一或所有先前示例所述的方法，并且所述方法还包括以下步骤：

检测所述地理位置信号的存在；以及

基于所述地理位置信号的存在，自动地切换成利用所述第一坡度控制系统来控制所述机具的取向。

示例11是根据任一或所有先前示例所述的方法，并且所述方法还包括以下步骤：

当所述第一坡度控制系统正在控制所述机具的取向时，识别所述坡度的预定目标主落差和横坡。

示例12是根据任一或所有先前示例所述的方法，并且所述方法还包括以下步骤：

当所述存在信号指示所述地理位置信号被中断时，向所述第二坡度控制系统提供所述预定目标主落差和横坡。

示例13是根据任一或所有先前示例所述的方法，其中，自动地切换成利用第二坡度控制系统来控制所述机具的取向的步骤包括：

基于所述坡度的所述预定目标主落差和横坡，利用所述第二坡度控制系统来控制所述机具的取向。

示例14是根据任一或所有先前示例所述的方法，其中，所述机具包括铲，并且其中，基于所述预定目标主落差和横坡，利用所述第二坡度控制系统来控制所述机具的取向的步骤包括：

检测所述铲的取向；以及

检测所述框架的取向。

示例15是根据任一或所有先前示例所述的方法，并且所述方法还包括以下步骤：

在所述移动作业机器上的操作员界面机构上生成操作员通知，所述操作员通知指示在利用所述第一坡度控制系统控制所述机具的取向与利用所述第二坡度控制系统控制所述铲的取向之间进行切换。

示例16是根据任一或所有先前示例所述的方法，其中，接收所述地理位置信号的步骤包括：

利用全球导航卫星系统(GNSS)接收器接收所述地理位置信号。

示例17是根据任一或所有先前示例所述的方法，其中，接收所述地理位置信号的步骤包括：

利用本地位置系统接收器接收所述地理位置信号。

示例18是用于控制移动作业机器的控制系统，所述控制系统包括：

一个或更多个处理器；

数据存储装置，所述数据存储装置存储计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在由所述一个或更多个处理器执行时，使所述一个或更多个处理器执行以下步骤：

从地理位置系统接收地理位置信号；

检测所述地理位置信号的中断；

基于检测到所述地理位置信号的中断，自动地切换成利用第二自动坡度控制系统来控制所述机具的取向，所述第二自动坡度控制系统不同于所述第一坡度控制系统；

检测所述地理位置信号的存在；以及

示例19是根据任一或所有先前示例所述的控制系统，其中，所述计算机可执行指令在由所述一个或更多个处理器执行时，使所述一个或更多个处理器执行以下步骤：

当所述第一坡度控制系统正在控制所述机具的取向时，识别坡度的预定目标主落差和横坡；以及

当所述存在信号指示所述地理位置信号被中断时，向所述第二自动坡度控制系统提供所述预定目标主落差和横坡。

示例20是根据任一或所有先前示例所述的控制系统，其中，自动地切换成利用第二自动坡度控制系统来控制所述机具的取向的步骤包括：

基于所述预定目标主落差和横坡，利用所述第二自动坡度控制系统来控制所述机具的取向。

尽管已经以结构特征和/或方法动作特定的语言描述了本主题，但是要理解，在所附权利要求中限定的主题不必限制于上述具体特征或动作。而相反，上述具体特征和动作是作为实现权利要求的示例形式而公开的。

Claims

1.一种移动作业机器(102)，所述移动作业机器包括：

框架(114)；

地面接合机具(106)；

第一坡度控制系统(138)，所述第一坡度控制系统基于从地理位置系统接收到的地理位置信号(180)来控制所述地面接合机具(106)的取向；

第二自动坡度控制系统(140)，所述第二自动坡度控制系统自动地控制所述地面接合机具(106)的取向；以及

坡度控制切换系统(137)，所述坡度控制切换系统接收指示所述地理位置信号(180)的存在的存在信号，并且基于所述地理位置信号(180)的存在来自动地控制所述第一坡度控制系统(138)和所述第二自动坡度控制系统(140)的启用。

2.根据权利要求1所述的移动作业机器，所述移动作业机器还包括：

角度识别器(164)，当所述第一坡度控制系统(138)正在控制所述地面接合机具(106)的取向时，所述角度识别器识别坡度的预定目标主落差和横坡。

3.根据权利要求2所述的移动作业机器，其中，所述角度识别器(164)被配置成当所述存在信号指示所述地理位置信号(180)被中断时，向所述第二自动坡度控制系统(140)提供所识别的预定目标主落差和横坡。

4.根据权利要求3所述的移动作业机器，其中，所述地面接合机具(106)包括铲，并且其中，所述角度识别器(164)包括：

铲取向检测器(162)，所述铲取向检测器检测所述铲的取向；以及

框架取向检测器(160)，所述框架取向检测器检测所述框架(114)的取向。

5.根据权利要求1所述的移动作业机器，所述移动作业机器还包括操作员界面机构(112)，其中，所述坡度控制切换系统(137)被配置成在所述操作员界面机构上生成操作员通知，所述操作员通知指示在控制所述第一坡度控制系统(138)的启用与控制所述第二自动坡度控制系统(140)的启用之间的切换。

6.根据权利要求1所述的移动作业机器，所述移动作业机器还包括：

位置检测器(134)，所述位置检测器接收所述地理位置信号(180)，并且基于所述地理位置信号(180)，生成指示地理位置的地理位置输出。

7.根据权利要求6所述的移动作业机器，其中，所述地理位置系统包括全球导航卫星系统GNSS(124)，并且其中，所述位置检测器(134)包括：

GNSS接收器。

8.根据权利要求6所述的移动作业机器，其中，所述地理位置系统包括本地位置系统(122)，并且其中，所述位置检测器(134)包括：

本地位置系统接收器。

9.一种控制移动作业机器(102)的方法，所述移动作业机器具有框架(104)以及地面接合机具(106)，所述方法包括以下步骤：

从地理位置系统发送器接收地理位置信号(180)；

利用第一坡度控制系统(138)，基于所述地理位置信号(108)来控制所述地面接合机具(106)的取向；

检测所述地理位置信号(180)的中断；以及

自动地切换成利用第二自动坡度控制系统(140)控制所述地面接合机具的取向，所述第二自动坡度控制系统不同于所述第一坡度控制系统(138)。

10.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

检测所述地理位置信号(180)的存在；以及

基于所述地理位置信号(180)的存在，自动地切换成利用所述第一坡度控制系统(138)控制所述地面接合机具(106)的取向。

11.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

当所述第一坡度控制系统(138)正在控制所述地面接合机具(106)的取向时，识别坡度的预定目标主落差和横坡。

12.根据权利要求11所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

当存在信号指示所述地理位置信号(180)被中断时，向所述第二自动坡度控制系统(140)提供所述预定目标主落差和横坡。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，自动地切换成利用第二自动坡度控制系统(140)控制所述地面接合机具(106)的取向的步骤包括：

基于所述坡度的所述预定目标主落差和横坡，利用所述第二自动坡度控制系统(140)来控制所述地面接合机具(106)的取向。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述地面接合机具(106)包括铲，并且其中，基于所述预定目标主落差和横坡，利用所述第二自动坡度控制系统(140)来控制所述地面接合机具(106)的取向的步骤包括：

检测所述铲的取向；以及

检测所述框架(114)的取向。

15.根据权利要求9所述的方法，所述方法还包括以下步骤：

在所述移动作业机器(102)上的操作员界面机构(112)上生成操作员通知，所述操作员通知指示在利用所述第一坡度控制系统(138)控制所述地面接合机具(106)的取向与利用所述第二自动坡度控制系统(140)控制所述地面接合机具(106)的取向之间的切换。