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HINTERGRUND
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Technisches Gebiet
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Der in dieser Schrift beschriebene Gegenstand betrifft ein System, das eine selbstfahrende Plattform beinhaltet, die dazu fähig ist, über einen Spalt zwischen Fahrzeugen eines Fahrzeugsystems zu fahren.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Gewisse Fahrzeugsysteme weisen zwei oder mehr Fahrzeuge auf, die miteinander gekoppelt sind, ausgerichtet sind und Fracht, Materialien und dergleichen über große Entfernungen befördern können. In einem Beispiel kann ein Schienenfahrzeug zahlreiche Fahrzeuge beinhalten, wobei jedes Fahrzeug einzelne Fahrzeuge beinhaltet, die dazu verwendet werden können, Materialien wie etwa Kohle, Getreide, Erde, Erz und dergleichen von einem Ort zu einem anderen zu befördern. In anderen Beispielen können Bergbaufahrzeuge, Geländefahrzeuge, landwirtschaftliche Fahrzeuge und dergleichen in ähnlicher Weise zum Transportieren von Materialien aneinander gekoppelt sein.
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Sobald ein Fahrzeugsystem zum Entladen bereit ist, kann eine selbstfahrende Plattform verwendet werden, um beim Entladen der Materialien zu helfen. Die selbstfahrende Plattform kann entlang der Oberseite von Schienen eines Fahrzeugs fahren und ein Anbaugerät, wie etwa einen Bagger, beinhalten, um bei der Entnahme des Materials für jedes Fahrzeug zu unterstützen. Damit sich eine solche selbstfahrende Plattform von einem ersten Fahrzeug zu einem zweiten Fahrzeug bewegen kann, müssen zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug Brücken angeordnet sein, über die die selbstfahrende Plattform fahren kann, um von dem ersten Fahrzeug zu dem zweiten Fahrzeug zu gelangen. Bei den Brücken kann es sich um längliche Materialstücke handeln, die zwischen den entsprechenden Schienen zwischen den zwei Fahrzeugen gespannt werden können. Diese Brücken sind nicht nur oft unhandlich und schwierig zu handhaben, sondern jede Brücke muss auch an jedem Fahrzeug sicher befestigt werden. Wenn zahlreiche Fahrzeuge, wie etwa Dutzende, in einem einzigen Fahrzeugsystem vorhanden sind, ist dieser Prozess sehr arbeitsintensiv und erfordert eine bedeutende Anzahl von Mannstunden. Außerdem kann die selbstfahrende Plattform erst dann für die Entnahme von Materialien eingesetzt werden, wenn alle Brücken platziert und gesichert sind. Die Entnahme der Materialien kann daher zu einem sehr zeitaufwändigen Prozess führen. Außerdem müssen nach der Verwendung der selbstfahrenden Plattform die Brücken entfernt werden, sodass sich die Fahrzeuge bewegen können (falls die Brücke nicht in der Lage ist, die wechselnden Ausrichtungen und Abstände zu bewältigen, die während der Fahrt der Fahrzeuge auftreten). Wiederum kann der Prozess zeit- und arbeitsaufwändig sein und zu erheblichen Verzögerungen führen. Es kann wünschenswert sein, ein selbstfahrendes Plattformsystem zu haben, das eine Fähigkeit bereitstellt, sich zwischen Fahrzeugen eines Fahrzeugsystems zu bewegen, das sich von den aktuell bekannten unterscheidet.
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KURZBESCHREIBUNG
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein System bereitgestellt, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die eine erste Schiene und eine zweite Schiene eines ersten Fahrzeugs entlangfahren kann, wobei die erste Schiene und die zweite Schiene in einer beabstandeten Beziehung getrennt sind. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die in die erste Schiene und die zweite Schiene eingreifen kann. Die Radbaugruppe kann mindestens eine Führung beinhalten, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt und eine Größe und Form aufweist, um in eine erste Schiene oder eine zweite Schiene eines zweiten Fahrzeugs einzugreifen, während ein Abschnitt der selbstfahrenden Plattform auf der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs verbleibt, um die Radbaugruppe auf die erste Schiene oder die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein System bereitgestellt, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die eine erste Schiene und eine zweite Schiene eines ersten Fahrzeugs entlangfahren kann, wobei die erste Schiene und die zweite Schiene in einer beabstandeten Beziehung getrennt sind. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die in die erste Schiene und die zweite Schiene eingreifen kann. Die Radbaugruppe kann eine erste Radbaugruppe beinhalten, die mehrere erste Räder und eine erste Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweisen kann. Die erste Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine erste Schiene eines zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen. Das System kann eine zweite Radbaugruppe beinhalten, die mehrere zweite Räder und eine zweite Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die zweite Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist ein System bereitgestellt, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die an einen Bagger gekoppelt werden kann und die eine erste Schiene und eine zweite Schiene eines ersten Fahrzeugs entlangfahren kann. Die erste Schiene und die zweite Schiene können in einer beabstandeten Beziehung getrennt sein. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die in die erste Schiene und die zweite Schiene eingreifen kann. Die Radbaugruppe kann eine erste Radbaugruppe beinhalten, die mehrere erste Räder und eine ersten Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die erste Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine erste Schiene eines zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen. Die Radbaugruppe kann zusätzlich eine zweite Radbaugruppe beinhalten, die mehrere zweite Räder und eine zweite Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die zweite Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen.
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Figurenliste
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Der Erfindungsgegenstand kann durch Lesen der folgenden Beschreibung von nichteinschränkenden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verstanden werden, wobei nachstehend Folgendes gilt:
- 1 ist eine schematische Ansicht eines Fahrzeugsystems;
- 2 ist eine perspektivische Seitenansicht eines Systems, das eine selbstfahrende Plattform für ein Fahrzeugsystem beinhaltet;
- 3 ist eine perspektivische Draufsicht auf eine selbstfahrende Plattform für ein Fahrzeugsystem;
- 4 ist eine perspektivische Ansicht von unten auf eine selbstfahrende Plattform für ein Fahrzeugsystem;
- 5 ist eine perspektivische Ansicht von unten auf eine Radbaugruppe eines Systems, das eine selbstfahrende Plattform für ein Fahrzeugsystem beinhaltet;
- 6 ist ein schematisches Diagramm eines Steuerungssystems für ein System, das eine selbstfahrende Plattform für ein Fahrzeugsystem beinhaltet; und
- 7 ist ein schematisches Blockablaufdiagramm eines Prozesses zum Bewegen eines Systems, das eine selbstfahrende Plattform beinhaltet, zwischen Fahrzeugen eines Fahrzeugsystems.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine oder mehrere Ausführungsformen des in dieser Schrift beschriebenen Gegenstands betreffen ein System, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die zwischen Fahrzeugen eines Mehrfahrzeug-Fahrzeugsystems fahren kann. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die vier unabhängige Radbaugruppen aufweist, die jeweils in eine erste Schiene auf einem ersten Fahrzeug und eine zweite Schiene auf einem zweiten Fahrzeug eingreifen können. Jede Radbaugruppe kann eine Führung beinhalten, die sich von ihrer jeweiligen Radbaugruppe weg erstreckt. Jede Radbaugruppe kann eine solche Größe und Form aufweisen, dass die Führung in eine entsprechende Schiene des zweiten Fahrzeugs eingreift und diese einfängt, wenn sich die Plattform von dem ersten Fahrzeug zu dem zweiten Fahrzeug bewegt. Die Führung kann ein Rad mit der entsprechenden Schiene ausrichten. Die Führung kann sich nach oben erstrecken, um sicherzustellen, dass die Führung in die entsprechende Schiene eingreift, um das Rad auf der entsprechenden Schiene des zweiten Fahrzeugs zu platzieren, selbst wenn sich das erste und das zweite Fahrzeug auf unterschiedlichen Höhen befinden. Die Radbaugruppe selbst hält während des Übergangs der Plattform eines der mehreren Räder auf der ersten Schiene, bis ein anderes Rad der Radbaugruppe in die zweite Schiene eingegriffen hat. Die Radbaugruppe stützt die Plattform während des Betriebs so ab, dass zunächst alle Räder auf der ersten Schiene beginnen, sich dann mindestens ein Rad auf der ersten Schiene und mindestens eines auf der zweiten Schiene befindet und sich schließlich alle Räder der Radbaugruppe auf der zweiten Schiene befinden. Auf diese Weise muss keine andere Struktur, wie etwa eine Brücke, zwischen dem ersten und dem zweiten Fahrzeug platziert werden, um die Plattform zu stützen und die Bewegung der Plattform von dem ersten Fahrzeug zu dem zweiten Fahrzeug zu ermöglichen.
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Eine geeignete selbstfahrende Plattform kann ein Anbaugerät beinhalten, das zur Bewegung auf der selbstfahrenden Plattform drehbar gekoppelt ist. Beispiele für Anbaugeräte können einen oder mehrere von einem Bagger mit einer Schaufel oder einem Löffel, einem Pflücker, einem Mäher, einem Sprühgerät und so weiter beinhalten. In einer Ausführungsform kann das Anbaugerät ein Roboterarm sein.
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1 veranschaulicht ein schematisches Diagramm eines Beispiels für ein Fahrzeugsystem 100 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 zeigt ein Fahrzeugsystem, das ein Schienenfahrzeug ist. In anderen Ausführungsformen kann ein geeignetes Fahrzeugsystem ein Geländefahrzeug, ein Baufahrzeug, ein Bergbaufahrzeug, ein Seeschiff und dergleichen sein. Das Fahrzeugsystem kann zwei oder mehr Fahrzeuge beinhalten. Das Fahrzeugsystem kann entlang einer Strecke 104 auf einer Reise von einem Start- oder Abfahrtsort zu einem Ziel- oder Ankunftsort fahren. In dem veranschaulichten Beispiel kann das Fahrzeugsystem ein Fahrzeug 108, das einen Antrieb erzeugt, und ein Fahrzeug 110, das keinen Antrieb erzeugt, beinhalten. Diese Fahrzeuge können mechanisch miteinander verbunden sein, um gemeinsam die Strecke entlang zu fahren. In einer anderen Ausführungsform können die Fahrzeuge im Fahrzeugsystem logisch oder virtuell, aber nicht mechanisch zusammengekoppelt sein. Zum Beispiel können die Fahrzeuge miteinander kommunizieren, um ihre Bewegungen zu koordinieren, sodass sich die Fahrzeuge gemeinsam als Konvoi, Zug, Schwarm, Flotte oder Verband bewegen, ohne dass die Fahrzeuge mechanisch durch Kupplungen miteinander gekoppelt sind.
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2 veranschaulicht ein System 200, das ein bewegliches Anbaugerät aufweist. In einem Beispiel ist das System ein Laufdrehgestellsystem. Das System kann eine selbstfahrende Plattform 202 beinhalten, die sich entlang zahlreicher Fahrzeuge eines Fahrzeugsystems 204 bewegen kann. In einem Beispiel kann die selbstfahrende Plattform selbstfahrend sein, weil die selbstfahrende Plattform sich bewegen kann, ohne dass eine externe Kraft die Antriebsleistung bereitstellt. Je nach Ausführungsform und Anwendung kann es sich bei der Antriebsleistung um mechanische Leistung, hydraulische Leistung, elektrische Leistung und dergleichen handeln, um die selbstfahrende Plattform entlang von Fahrzeugen eines Fahrzeugsystems zu bewegen. In verschiedenen Ausführungsformen kann die selbstfahrende Plattform durch eine Fernsteuerung gesteuert werden, eine manuelle Eingabe beinhalten, autonom arbeiten und dergleichen.
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Während des Betriebs kann die selbstfahrende Plattform von dem einen zu dem anderen Fahrzeug des Fahrzeugsystems fahren. Dies kann von einem ersten Fahrzeug 206 zu einem zweiten Fahrzeug 208 erfolgen, zusammen mit zusätzlichen Fahrzeugen. In diesem Beispiel befindet sich das System auf dem ersten Fahrzeug, während sich das zweite Fahrzeug rechts von dem ersten Fahrzeug befindet. Das System, insbesondere die selbstfahrende Plattform, fährt entlang einer ersten Schiene 212 und einer zweiten Schiene 214 des ersten Fahrzeugs. Die erste Schiene und die zweite Schiene sind voneinander beabstandet und umfassen in einem Beispiel eine Umfangslinie des ersten Fahrzeugs. In einem Beispiel sind die erste Schiene und die zweite Schiene in einer beabstandeten Beziehung zueinander, und die selbstfahrende Plattform erstreckt sich zwischen der ersten Schiene und der zweiten Schiene, wobei Komponenten einer Radbaugruppe 215 die erste Schiene und die zweite Schiene kontaktieren. Die Komponenten, die die erste Schiene und die zweite Schiene der Radbaugruppe kontaktieren, können Schienen, Laufflächen, Reifen, Räder, Lager, Laufrollen und dergleichen beinhalten. Die Komponenten können eine Kopplung mit der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs bereitstellen, die eine Bewegung der selbstfahrenden Plattform unter Nutzung der Radbaugruppe ermöglicht, während die selbstfahrende Plattform an der ersten Schiene und der zweiten Schiene gesichert ist, um eine Bewegung der selbstfahrenden Plattform senkrecht zu dem ersten Fahrzeug zu vermeiden.
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Das zweite Fahrzeug kann, ähnlich wie das erste Fahrzeug, eine erste Schiene 216 und eine zweite Schiene (nicht gezeigt) beinhalten, wobei die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs mit der ersten Schiene des ersten Fahrzeugs ausgerichtet ist und dieser entspricht, während die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs mit der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs ausgerichtet ist und dieser entspricht. Auf diese Weise kann sich die selbstfahrende Plattform von der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs über einen Spalt 224 hinweg und auf die erste Schiene und die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs derart bewegen, dass ein Abschnitt der selbstfahrenden Plattform auf der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs verbleibt, während ein weiterer Abschnitt der selbstfahrenden Plattform die erste Schiene und die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs kontaktiert und sich auf diesen befinden kann. Sobald sich die selbstfahrende Plattform vollständig über den Spalt hinweg bewegt, kontaktieren die Komponenten der Radbaugruppe, die die erste Schiene des ersten Fahrzeugs kontaktiert haben, nun die entsprechende erste Schiene des zweiten Fahrzeugs, während die Komponenten der Radbaugruppe, die die zweite Schiene des ersten Fahrzeugs kontaktiert haben, nun die entsprechende zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs kontaktieren.
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Das System kann ein Anbaugerät 230 beinhalten, das an die selbstfahrende Plattform gekoppelt ist. Geeignete Anbaugeräte können zum Beispiel ein Bagger, eine Schaufel, ein Löffel, eine Hacke, eine Bürste, ein Sprühgerät und dergleichen sein, die bei der Bewegung, dem Abladen, der Behandlung, der Handhabung und dergleichen von Materialien unterstützen können. In einem Beispiel handelt es sich bei dem Anbaugerät um einen Bagger, der am Ende einen Löffel beinhalten kann, der Material aus einem entsprechenden Fahrzeug aufnimmt und das Material abladen kann. Alternativ kann das Anbaugerät auch dazu dienen, Materialien in einem Fahrzeug aus einer Öffnung heraus zu schieben, die Materialien zu waschen, das Material zu behandeln, die Materialien zu zerkleinern und dergleichen. In einem Beispiel kann das Anbaugerät drehbar mit der selbstfahrenden Plattform gekoppelt sein, um eine 360°-Bewegung durch das Anbaugerät bereitzustellen. Das Anbaugerät kann einen Anschlag beinhalten, der die Bewegung des Anbaugeräts begrenzt oder das Anbaugerät in einer befestigten Position verriegelt. Das Anbaugerät kann manuelle Eingaben beinhalten, ferngesteuerte Eingaben beinhalten, eine Kabine für einen Bediener bereitstellen, in der dieser sitzen kann, und dergleichen. In einem Beispiel kann das Anbaugerät durch dieselbe Steuerung gesteuert werden, die auch die selbstfahrende Plattform steuert und betreibt. Bei dem Anbaugerät kann es sich in einem Beispiel um ein erstes Anbaugerät handeln, das von der selbstfahrenden Plattform abnehmbar und durch ein zweites Anbaugerät ersetzbar ist. In jedem Fall fährt die selbstfahrende Plattform über die zahlreichen Fahrzeuge hinweg, sodass das Anbaugerät dazu verwendet werden kann, die Funktion des Anbaugeräts in Bezug auf Materialien, Fracht und dergleichen innerhalb der Fahrzeuge bereitzustellen.
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In einem weiteren Beispiel beinhalten die Räder einen Bremsmechanismus und einen Verriegelungsmechanismus. Der Bremsmechanismus kann Daten oder Informationen von Sensoren erhalten, die den Rädern der einzelnen Radbaugruppen oder dem System selbst zugeordnet sind. In einem Beispiel kann der Sensor dazu verwendet werden, zu bestimmen, ob ein Spalt zu groß ist, ob eine Fehlausrichtung zwischen den Schienen der benachbarten Fahrzeuge stattgefunden hat oder ähnliches. Auf diese Weise kann der Bremsmechanismus, falls eine Schwellenauslesung, wie etwa ein Druckwert, ein Kraftwert usw., detektiert oder nicht detektiert wird, das System automatisch abbremsen und anhalten, um zu vermeiden, dass das System von dem Fahrzeugsystem abfällt, um eine Fehlausrichtung zu vermeiden oder dergleichen. In einem Beispiel muss eine Schwellenanzahl von Rädern, die eine Schiene kontaktieren, zu jeder Zeit durch den Sensor detektiert werden, andernfalls stoppt der Bremsmechanismus das System automatisch. Bei dem Verriegelungsmechanismus kann es sich um ein Stiftelement, eine Bremse, einen Anschlag oder dergleichen handeln, das dazu dient, eine Bewegung des Systems auf der ersten Schiene und der zweiten Schiene eines Fahrzeugs zu vermeiden. Sobald sich das System in einer Arbeitsposition befindet, um Arbeiten wie etwa Abladen, Bürsten, Behandeln usw. auszuführen, sichert der Verriegelungsmechanismus das System an seinem Platz auf der ersten Schiene und der zweiten Schiene, um eine zusätzliche Bewegung zu vermeiden, um die Arbeitsfunktion zu erleichtern.
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Die 3-5 veranschaulichen unterschiedliche Ansichten einer beispielhaften selbstfahrenden Plattform 300. In den 3-5 ist das Anbaugerät nicht veranschaulicht, um eine bessere Veranschaulichung der beispielhaften Kopplung zwischen der selbstfahrenden Plattform und dem Anbaugerät bereitzustellen und um eine bessere Veranschaulichung der anderen Komponenten der selbstfahrenden Plattform bereitzustellen. In einem Beispiel handelt es sich bei der selbstfahrenden Plattform der 3-5 um die selbstfahrende Plattform, die in 2 veranschaulicht ist.
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Die selbstfahrende Plattform kann einen Rahmen 302 beinhalten, der einen Boden 304 trägt, der eine Kopplungsvorrichtung 306 aufnimmt. Der Boden kann sich von einem ersten Ende 308 bis zu einem zweiten Ende 310 erstrecken. In diesem Beispiel befindet sich die Vorrichtung mittig auf dem Boden zum Aufnehmen und Koppeln eines Anbaugeräts mit dem Boden. In einem solchen Beispiel kann das Anbaugerät ein Bagger sein. Im Beispiel der 3-5 ist die Vorrichtung zur Aufnahme eines Anbaugerätes dargestellt, das sich um den Boden drehen kann. Alternativ dazu können auch andere Kopplungsvorrichtungen für andere Arten von Anbaugeräten, Bewegungen und dergleichen bereitgestellt werden.
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Das System kann einen Plattformbeweger 311 zum Betätigen einer Radbaugruppe 312 beinhalten, der mit dem Rahmen gekoppelt und daran gesichert ist. Die Auswahl des Plattformbewegers kann mindestens teilweise auf anwendungsspezifischen Parametern und Anforderungen basieren. Ein geeigneter Plattformbeweger kann mechanisch basiert, elektrisch basiert, hydraulisch basiert und dergleichen sein. Der Plattformbeweger ist für die Bewegung der selbstfahrenden Plattform verantwortlich. Die Radbaugruppe beinhaltet eine erste Radbaugruppe 314, eine zweite Radbaugruppe 316, eine dritte Radbaugruppe 318 und eine vierte Radbaugruppe 320. In dem Beispiel befindet sich die erste Radbaugruppe an dem ersten Ende des Bodens und ist mit der zweiten Radbaugruppe an dem zweiten Ende des Bodens ausgerichtet. Umgekehrt befindet sich die dritte Radbaugruppe an dem ersten Ende des Bodens und ist mit der vierten Radbaugruppe an dem zweiten Ende des Bodens ausgerichtet.
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Wie in 5 veranschaulicht, kann jede Radbaugruppe einen Kanal 322 beinhalten, der eine erste Wand 324 und eine zweite Wand in einer beabstandeten Beziehung beinhaltet. In einem Beispiel ist mindestens eine der ersten Wand und/oder der zweiten Wand an dem Rahmen und/oder dem Boden gesichert. Der Kanal weist eine Breite zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand auf, die größer als die Breite von mindestens einer Schiene eines Fahrzeugs ist. In einem Beispiel kann mindestens eine Schiene zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand angeordnet sein, wobei die erste Wand und die zweite Wand sich über gegenüberliegende Kanten der Schiene hinaus erstrecken.
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Innerhalb des Kanals zwischen der ersten Wand und der zweiten Wand sind mehrere Radelemente 326A, 326B, 326C, 326D und 326F angeordnet. In einem Beispiel sind zwei der fünf Radelemente Antriebsräder, während die anderen drei Radelemente Leerlaufräder sind. In anderen Beispielen können auch nur ein oder mehr als zwei Antriebsradelemente verwendet werden. Während fünf Radelemente veranschaulicht sind, können in anderen Beispielen auch mehr oder weniger Radelemente bereitgestellt sein. In anderen, nicht gezeigten Ausführungsformen können die Radelemente in nebeneinander angeordneter Beziehung, versetzt, gefedert und dergleichen sein. Die mehreren Radelemente können eine solche Größe und Form aufweisen, dass sie mit der oberen Oberfläche einer Schiene eines Fahrzeugs in Kontakt kommen und sich daran entlang bewegen. Da sich die erste Wand und die zweite Wand über eine der Kanten der Schiene hinaus erstrecken, wenn die mehreren Radelemente die obere Oberfläche der Schiene kontaktieren, vermeiden die erste Wand und die zweite Wand eine laterale Bewegung oder Bewegung von Seite zu Seite der mehreren Räder von der oberen Oberfläche der Schiene herunter. Auf diese Weise sichert der Kanal die selbstfahrende Plattform an der Schiene, während der Radbaugruppe ermöglicht ist, sich entlang der oberen Oberfläche der Schiene zu bewegen.
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In einem Beispiel sind die mehreren Radelemente derart voneinander beabstandet, dass, wenn ein erstes Radelement eine erste Schiene eines ersten Fahrzeugs kontaktiert, ein letztes Radelement die erste Schiene eines zweiten Fahrzeugs kontaktieren kann. In einem solchen Beispiel können Radelemente zwischen dem ersten Radelement und dem letzten Radelement weder in die erste Schiene des ersten Fahrzeugs noch in die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs eingreifen und sich stattdessen über einem ersten Spalt zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug befinden. Auf diese Weise weist die Radbaugruppe eine solche Größe und Form auf, dass sich ein Abschnitt der selbstfahrenden Plattform über einem ersten Fahrzeug befinden kann, während sich ein anderer Abschnitt der selbstfahrenden Plattform über einem zweiten Fahrzeug befindet. Die mit Leistung versorgten Räder können an gegenüberliegenden Enden der Radbaugruppe angeordnet sein. Während des Übergangs der Plattform kann das erste mit Leistung versorgte Rad die erste Schiene verlassen, sodass das zweite mit Leistung versorgte Rad, das immer noch in die erste Schiene eingreift, Bewegungsleistung an die Plattform bereitstellen kann. Wenn das erste mit Leistung versorgte Rad in die zweite Schiene eingreift, kann das zweite mit Leistung versorgte Rad die erste Schiene verlassen, sodass die Bewegungsleistung der Plattform durch das erste Rad bereitgestellt wird, das nun mit der zweiten Schiene in Kontakt ist. In ähnlicher Weise geht die Abstützung und Gewichtsverteilung der Plattform von der ersten Schiene auf die zweite Schiene über, und die Verteilung des Gewichts über die Räder der Radbaugruppe arbeitet in ähnlicher Weise wie die Bewegungskraft. Das heißt, solange sich alle Räder auf der ersten Schiene befinden, tragen alle Räder die Last der Plattform. Während eines Übergangs verlässt das erste Rad die erste Schiene und das Gewicht der Plattform wird durch die übrigen Räder (mit Leistung versorgt und nicht mit Leistung versorgt) getragen, bis das erste Rad in die zweite Schiene eingreift. Danach wird das Gewicht der Plattform durch verschiedene Räder getragen, während sie mit einer der beiden Schienen in Kontakt sind.
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Während der Übergang der Radbaugruppe von einer Schiene zur anderen auf einer Seite der Plattform stattfindet, kann in einer Ausführungsform eine weitere Radbaugruppe von einer zu einer weiteren Schiene eines weiteren Schienensatzes auf einer weiteren Seite der Plattform übergehen. Falls sich in jeder der vier Ecken einer Plattform eine Radbaugruppe befindet, geht nach dem Übergang der ersten Gruppe von Radbaugruppen zusätzlich eine zweite Gruppe von Radbaugruppen über, um das Entlangfahren der Plattform von dem ersten Fahrzeug zu dem zweiten Fahrzeug abzuschließen. Einige Ausführungsformen können zusätzliche Radbaugruppensätze aufweisen, und so würde der Prozess ähnlich sein, da jeder Satz den Übergang über einen Spalt zwischen den Fahrzeugen hinweg vollzieht.
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In einer Ausführungsform erstreckt sich der Kanal von einer ersten Seite 328 zu einer zweiten Seite 330 und weist eine erste Führung 332, die sich von der ersten Seite erstreckt, und eine zweite Führung 334, die sich von der zweiten Seite erstreckt, auf. Dadurch, dass die fünf Radelemente zusammen mit der ersten Führung und der zweiten Führung vorhanden sind, kann jede Radbaugruppe den Spalt zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug überbrücken. In einer besonderen und konkreten Ausführungsform kann jede Radbaugruppe eine Länge von mehr als einem Meter (etwa vier Fuß) aufweisen. Darüber hinaus kann jede Führung einen länglichen Körper aufweisen und ähnlich wie ein Ski funktionieren, um eine Radbaugruppe zu einer entsprechenden Schiene eines benachbarten Fahrzeugs hin zu führen. Die erste Führung und die zweite Führung erstrecken sich jeweils von dem Kanal weg. Im Beispiel aus 2, wenn sich das zweite Fahrzeug rechts von dem ersten Fahrzeug befindet, erstreckt sich die erste Führung (z. B. die rechte Führung in 4) zum Beispiel von dem Kanal weg und zu dem zweiten Fahrzeug hin. Im gleichen Beispiel erstreckt sich die zweite Führung (z. B. die linke Führung in 4) von dem Kanal weg und zu dem dritten Fahrzeugs (nicht dargestellt) hin, das sich links von dem ersten Fahrzeug befinden würde. Auf diese Weise kontaktiert eine entsprechende Führung (z. B. die erste Führung, wenn sich das System nach rechts oder vorwärts bewegt, die zweite Führung, wenn sich das System nach links oder rückwärts bewegt) das benachbarte Fahrzeug (z. B. das zweite Fahrzeug rechts oder vorwärts in 2 und das dritte Fahrzeug links oder rückwärts in 2) vor einem beliebigen der mehreren Räder einer Radbaugruppe, wenn sie sich zu einem anderen Fahrzeug hin bewegt, unabhängig davon, ob es sich um ein vorderes (z. B. rechts in 2) oder hinteres (z. B. links in 2) Fahrzeug handelt. Die jeweilige Führung (z. B. die erste Führung oder die zweite Führung) kontaktiert die entsprechende Schiene des benachbarten Fahrzeugs, was dazu führt, dass der Kanal um die Schiene herum geführt oder platziert wird, sodass, wenn das erste der mehreren Räder die Schiene kontaktiert, der Kanal bereits um die Schiene herum platziert ist.
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In einem Beispiel kann sich die Führung nach oben und von dem Kanal nach außen erstrecken. In einem Beispiel kann die Führung nach oben geneigt sein oder eine allgemein bogenförmige Form aufweisen. In einem anderen Beispiel kann die Führung in einer geraden Richtung nach oben abgewinkelt sein, um einen Weg mit allgemein linearen Seitenwänden zu bilden. Dadurch, dass sich die Führung nach oben erstreckt, wird sichergestellt, dass die Führung immer noch den Kanal um die entsprechende Schiene herumführt und die mehreren Räder auf die entsprechende Schiene setzt, wenn benachbarte Fahrzeuge verschiedene Höhen aufweisen. Basierend auf Materialgewicht, unbeladenen Fahrzeugen usw. kann die Höhe von benachbarten Fahrzeuge spezifisch derart geändert werden, dass die Erstreckung nach oben sicherstellt, dass die Radbaugruppe in geeigneter Weise auf das nächste angrenzende Fahrzeug übergeht, ohne von einer Schiene zu fallen, und ohne dass eine getrennte Brückenkonstruktion zwischen den benachbarten Fahrzeugen erforderlich ist.
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In einem weiteren Beispiel weisen die erste Wand und die zweite Wand jeweils eine jeweilige Führungsfläche 340A und 340B auf. Die Führungsflächen können bogenförmig sein, eine schiefe Ebene sein und dergleichen. Die Führungsflächen verjüngen sich und/oder sind so geformt, dass die Schiene, wenn sich der Kanal über einen Spalt und zu einer Schiene eines benachbarten Fahrzeugs hin bewegt, indem er einer Führung folgt, durch den Führungskanal erfasst wird, um den richtigen Abstand für die mehreren Räder sicherzustellen, die die Schiene kontaktieren. Darüber hinaus wird die selbstfahrende Plattform am Platz auf der Schiene gesichert, wenn sich die Schiene entlang der Führungsflächen der ersten Wand und der zweiten Wand bewegt.
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6 veranschaulicht ein beispielhaftes Steuerungssystem 600 für ein System zum Bereitstellen eines beweglichen Anbaugeräts. Das Steuerungssystem kann eine Systemsteuerung 602 beinhalten, die mit einer Anbaugerätsteuerung 604 kommuniziert. Die Systemsteuerung kann einen oder mehrere Prozessoren 606 und einen Speicher 608 beinhalten, der eine elektronische, computerlesbare Speichervorrichtung oder -medium sein kann. Der Speicher kann sich innerhalb des Gehäuses der Systemsteuerung befinden oder sich alternativ auf einer getrennten Vorrichtung befinden, die mit der ersten Kommunikationssteuerung und dem einen oder den mehreren Prozessoren darin kommunikativ gekoppelt sein kann. Mit „kommunikativ gekoppelt“ ist gemeint, dass zwei Vorrichtungen, Systeme, Subsysteme, Baugruppen, Module, Komponenten und dergleichen durch eine oder mehrere verdrahtete oder drahtlose Kommunikationsverbindungen miteinander verbunden sind, wie etwa durch eine oder mehrere leitende (z. B. Kupfer-) Drähte, Kabel oder Busse; drahtlose Netzwerke; Glasfaserkabel und dergleichen. Der erste Kommunikationssteuerungsspeicher kann ein greifbares, nichtflüchtiges, computerlesbares Speichermedium beinhalten, das Daten auf vorübergehender oder permanenter Basis zur Verwendung durch den einen oder die mehreren Prozessoren speichert. Der Speicher kann dann durch den einen oder die mehreren Prozessoren verwendet werden, um auf Daten zur Vornahme von Bestimmungen in Bezug auf verschiedene Betriebsmodi der ersten Kommunikationssteuerung zuzugreifen.
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Die Systemsteuerung kann einen Sendeempfänger 610 beinhalten, der mit der Anbaugerätsteuerung und der Fernsteuerung kommunizieren kann. Der Sendeempfänger kann eine einzige Einheit oder ein getrennter Empfänger und Sender sein. In einem Beispiel kann der Sendeempfänger nur Signale übertragen, aber alternativ auch Signale senden (z.B. übertragen und/oder als Rundfunk senden) und empfangen.
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Die Systemsteuerung kann eine Eingabevorrichtung 612 und eine Ausgabevorrichtung 614 beinhalten. Die Eingabevorrichtung kann eine Schnittstelle zwischen einem Bediener oder einem Monitor und dem einen oder den mehreren Prozessoren sein. Die Eingabevorrichtung kann eine Anzeige oder einen Touchscreen, Eingabetasten, Anschlüsse zur Aufnahme von Speichervorrichtungen usw. beinhalten. In ähnlicher Weise kann die Ausgabevorrichtung Informationen und Daten für einen Bediener darstellen oder Aufforderungen zur Abfrage von Informationen und Daten bereitstellen. Bei der Ausgabevorrichtung kann es sich in ähnlicher Weise um eine Anzeige oder einen Touchscreen handeln. Auf diese Weise kann eine Anzeige oder ein Touchscreen eine Eingabevorrichtung und eine Ausgabevorrichtung sein.
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Die Systemsteuerung kann eine Anbaugerätanwendung 615 beinhalten. Die Anbaugerätanwendung kann Anweisungen bereitstellen, die durch den einen oder die mehreren Prozessoren zum Betreiben des Anbaugeräts umzusetzen sind. Zu diesem Zweck kann in einer Ausführungsform keine Anbaugerätsteuerung bereitgestellt sein und die Systemsteuerung kann verwendet werden, um die Funktion des Anbaugeräts zu steuern. Die Systemsteuerung kann eine Bewegungsanwendung 616 beinhalten, die Anweisungen bereitstellen kann, die durch den einen oder die mehreren Prozessoren zum Bewegen des Systems und insbesondere zum Bewegen der selbstfahrenden Plattform umzusetzen sind. Die Bewegungsanwendung kann Anweisungen zum Betätigen des Plattformbewegers bereitstellen, um eine Bewegung des Systems entlang eines ersten Fahrzeugs oder von einem ersten Fahrzeug zu einem zweiten Fahrzeug oder einem dritten Fahrzeug zu bewirken. In einem Beispiel kann die Bewegungsanwendung einen Algorithmus für maschinelles Lernen oder für künstliche Intelligenz beinhalten, um das System autonom entlang des Fahrzeugs und von einem ersten Fahrzeug zu einem zweiten Fahrzeug oder einem dritten Fahrzeug zu bewegen. Zu diesem Zweck können in einem Beispiel die Bewegungsanwendung und die Anbaugerätanwendung kommunizieren und einen Algorithmus für maschinelles Lernen und/oder für künstliche Intelligenz nutzen, um die Bewegung des Systems zusammen mit dem Betrieb des Anbaugeräts zu koordinieren, um ein vollständig autonomes System bereitzustellen.
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Die Anbaugerätsteuerung kann einen oder mehrere Prozessoren 617, einen Speicher 618, einen Sendeempfänger 620, eine Eingabevorrichtung 622 und eine Ausgabevorrichtung 624 beinhalten. Die Anbaugerätsteuerung kann das Anbaugerät betreiben. Die Anbaugerätsteuerung kann durch einen einzelnen Bediener betrieben werden. In einer Ausführungsform kann die Anbaugerätsteuerung autonom arbeiten. In einer Ausführungsform kann die Anbaugerätsteuerung verschiedene Betriebsmodi aufweisen. Geeignete Betriebsmodi können einen Entlangfahrmodus, einen Anbaugerät-Eingriffsmodus, einen Hybridmodus und einen Fahrmodus beinhalten. Der Entlangfahrmodus kann eingreifen, um die Plattform von einem Fahrzeug zu einem anderen zu bewegen, wobei das Anbaugerät in einem solchen Modus auf der Plattform an seinem Platz verriegelt oder für die Dauer der Entlangfahrt an einen ausgewählten Ort bewegt werden kann (z. B. kann ein Anbaugerätarm eingezogen und verstaut werden). Der Anbaugerät-Eingriffsmodus kann verwendet werden, wenn das Anbaugerät auf der Plattform seine Funktion durchführt. Der Hybridmodus kann verwendet werden, wenn das Anbaugerät im Einsatz ist und funktioniert, während die Plattform mindestens teilweise von einem Fahrzeug auf ein anderes übergegangen ist. In dem Fahrmodus kann vorgesehen sein, dass die Radbaugruppe und/oder die Plattform an ihrem Platz (z. B. an einem Satz von Schienen auf einem Fahrzeug) verriegelt ist, sodass sich die Fahrzeuge von einem Ort zu einem anderen bewegen können.
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7 veranschaulicht ein Verfahren 700 zum Nutzen eines beweglichen Anbaugeräts in einem Mehrfahrzeug-Fahrzeugsystem. In einem Beispiel ist das Fahrzeugsystem das Fahrzeugsystem aus 1. In einem anderen Beispiel kann das Verfahren mindestens teilweise durch das System aus 2 oder die Steuerungen aus 6 durchgeführt werden.
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In Schritt 702 ist ein System, das eine selbstfahrende Plattform und ein Anbaugerät beinhaltet, auf einem ersten Fahrzeug bereitgestellt. In einem Beispiel kann das Anbaugerät ein Bagger sein, der Material aus dem ersten Fahrzeug entnehmen kann.
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In Schritt 704 kann dem System befohlen werden, sich von dem ersten Fahrzeug zu einem benachbarten zweiten Fahrzeug zu bewegen. Der Befehl kann durch eine Systemsteuerung, eine Fernsteuerung und dergleichen bereitgestellt werden. Basierend auf dem Befehl bewegt sich das System aus einer Position, in der alle Radbaugruppen des Systems entweder eine erste Schiene des ersten Fahrzeugs oder eine zweite Schiene des ersten Fahrzeugs kontaktieren.
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In Schritt 706 beginnen eine erste Radbaugruppe und eine zweite Radbaugruppe an einem ersten Ende des Systems, sich über einen Spalt zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug zu bewegen. Die erste Radbaugruppe beinhaltet eine erste Führung an dem ersten Ende, die sich über den Spalt erstreckt, bevor jegliche Räder, Raupenketten usw. der Radbaugruppe beginnen, sich über den Spalt zu bewegen. In ähnlicher Weise beinhaltet die zweite Radbaugruppe eine erste Führung, die sich vor beliebigen Räder, Raupenketten usw. der Radbaugruppe über den Spalt erstreckt.
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In Schritt 708 greift die erste Führung der ersten Radbaugruppe in eine erste Schiene des zweiten Fahrzeugs ein, während die erste Führung der zweiten Radbaugruppe in eine zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs eingreift. Die ersten Führungen jeder Radbaugruppe führen die erste Radbaugruppe und die zweite Radbaugruppe jeweils entlang der ersten Schiene und der zweiten Schiene des zweiten Fahrzeugs. Auf diese Weise verbleiben die erste Radbaugruppe und die zweite Radbaugruppe mit der ersten Schiene und der zweiten Schiene des zweiten Fahrzeugs ausgerichtet, während die erste Radbaugruppe und die zweite Radbaugruppe über den Spalt zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug fahren. Zu diesem Zeitpunkt verbleibt ein Abschnitt des Systems auf dem ersten Fahrzeug an der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs gesichert.
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In Schritt 710 erfasst der Kanal der ersten Radbaugruppe die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs, während der Kanal der zweiten Radbaugruppe die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugsystems erfasst. In einem Beispiel beinhaltet jeder Kanal eine erste Wand und eine zweite Wand mit Führungsflächen zum Gleiten gegen jede Schiene, wenn die erste Radbaugruppe und die zweite Radbaugruppe beginnen, sich entlang der ersten Schiene und der zweiten Schiene des zweiten Fahrzeugs zu bewegen. Auf diese Weise werden die erste Radbaugruppe und die zweite Radbaugruppe an der ersten Schiene bzw. der zweiten Schiene gesichert.
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In Schritt 712 erreichen eine dritte Radbaugruppe und eine vierte Radbaugruppe, die sich an einem zweiten Ende des Systems befinden, den Spalt zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug. Die dritte Radbaugruppe und die vierte Radbaugruppe beinhalten jeweils erste Führungen, die sich über den Spalt zwischen dem ersten Fahrzeug und dem zweiten Fahrzeug erstrecken, bevor die mehreren Räder, Trakte usw. der jeweiligen dritten Radbaugruppe und vierten Radbaugruppe den Spalt erreichen.
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In Schritt 714 kontaktieren die ersten Führungselemente der dritten Radbaugruppe und der vierten Radbaugruppe die jeweilige erste Schiene und zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich ein Abschnitt des Systems bereits über dem zweiten Fahrzeug, da die erste Radbaugruppe und die zweite Radbaugruppe bereits an der jeweiligen ersten Schiene und zweiten Schiene des zweiten Fahrzeugs gesichert wurden. Die ersten Führungselemente führen das System, sodass der Kanal der jeweiligen dritten Radbaugruppe und vierten Radbaugruppe die erste Schiene bzw. die zweite Schiene kontaktieren.
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In Schritt 716 sichern, während sich das System weiter auf das zweite Fahrzeug bewegt, die Führungsflächen der jeweiligen dritten Radbaugruppe und vierten Radbaugruppe die dritte Radbaugruppe und die vierte Radbaugruppe an der ersten Schiene bzw. der zweiten Schiene des zweiten Fahrzeugs. Sobald es gesichert ist, kann sich das System dann entsprechend entlang des zweiten Fahrzeugs bewegen.
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Die Steuerung für die Plattform kann einen Sensor oder ein Ortungsgerät beinhalten, sodass die Steuerung die Nähe der Plattform relativ zu einem Ende eines Fahrzeugs und/oder dem Schienenenden, auf denen die Plattform ruht, kennt. Die Steuerung kann unter Verwendung dieser Informationen einen oder mehrere Operationen durchführen. Zum Beispiel kann die Steuerung einen Bediener benachrichtigen, wenn sich die Plattform einem bestimmten Abstand zu einem Schienenende nähert; kann die Plattform automatisch am Schienenende oder innerhalb eines bestimmten Abstands zu dem Schienenende anhalten; kann automatisch in einen Entlangfahr-Betriebsmodus der Plattform eingreifen, wenn die Plattform das Schienenende erreicht; kann einen Operationsbefehl an das Anbaugerät senden, sodass das Anbaugerät während (oder in Erwartung) des Entlanglaufs eine bestimmte Aufgabe durchführt; und dergleichen. In einer Ausführungsform signalisiert die Steuerung die Bewegungsausrüstung für die ersten und/oder zweiten Fahrzeuge. Zum Beispiel kann sie ihnen mitteilen, dass ein Entlanglauf stattfindet oder stattfinden wird und sie nicht versuchen sollten, zu bewegen, bis der Entlanglauf abgeschlossen ist. In anderen Ausführungsformen empfängt die Steuerung von der Bewegungsausrüstung des Fahrzeugs Informationen, dass eine aktuelle Bewegung stattfindet, dass eine Bewegung erwartet wird (um zu bestimmen, ob ein Entlanglauf einzuleiten ist) oder dass Umweltinformationen vorliegen, die zu berücksichtigen sind. Die Umweltinformationen können beinhalten, ob eine bevorstehende Kurve auf der Strecke der Fahrzeuge, eine bevorstehende Infrastruktur (Brücke, Tunnel und dergleichen), eine Steigung, Ausrüstung am Wegesrand, eine Kreuzung (z. B. mit einer Straße), Vegetation, ein entgegenkommendes Fahrzeug auf einer benachbarten Schiene und dergleichen vorhanden ist. Zusätzliche Informationsaspekte können beinhalten, auf welche Seite der Fahrzeuge sich die Informationen beziehen (z. B. ist das entgegenkommende Fahrzeug auf der linken oder rechten Seite, werden die Fahrzeuge nach rechts oder links abbiegen, wie hoch ist die kommende Brücke usw.). Mit derartigen Informationen kann die Steuerung den Betrieb der Plattform und/oder des Anbaugeräts modifizieren.
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In einigen beispielhaften Ausführungsformen ist ein System bereitgestellt, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die eine erste Schiene und eine zweite Schiene eines ersten Fahrzeugs entlangfahren kann, wobei die erste Schiene und die zweite Schiene in einer beabstandeten Beziehung getrennt sind. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die in die erste Schiene und die zweite Schiene eingreifen kann. Die Radbaugruppe kann mindestens eine Führung beinhalten, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt und eine Größe und Form aufweist, um in eine erste Schiene oder eine zweite Schiene eines zweiten Fahrzeugs einzugreifen, während ein Abschnitt der selbstfahrenden Plattform auf der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs verbleibt, um die Radbaugruppe auf die erste Schiene oder die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen.
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Die selbstfahrende Plattform kann eine Anbaugerätekupplung zum Aufnehmen eines Anbaugeräts beinhalten. In einem Aspekt kann das Anbaugerät ein Bagger sein, der Materialien aus dem ersten Fahrzeug oder dem zweiten Fahrzeug ausheben kann. In einem weiteren Aspekt können das erste Fahrzeug und das zweite Fahrzeug gekoppelt sein und Teil eines Schienenfahrzeugsystems sein. In einem Beispiel kann die Radbaugruppe eine erste Radbaugruppe beinhalten, die mehrere miteinander ausgerichtete Räder und innerhalb eines Kanals von solcher Größe und Form aufweist, dass die erste Schiene oder die zweite Schiene des ersten Fahrzeugs zwischen einer ersten Wand und einer zweiten Wand des Kanals angeordnet ist. In einem weiteren Beispiel kann sich die Führung von dem Kanal der ersten Radbaugruppe erstrecken. In noch einem weiteren Beispiel kann die erste Wand des Kanals eine erste Führungsfläche beinhalten, die die Radbaugruppe auf die erste Schiene oder die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs führen kann. In einem weiteren Beispiel kann die zweite Wand des Kanals eine zweite Führungsfläche beinhalten, die die Radbaugruppe auf die erste Schiene oder die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs führen kann.
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Optional kann die Radbaugruppe eine erste Radbaugruppe, die in die erste Schiene des ersten Fahrzeugs eingreifen kann, und eine zweite Radbaugruppe, die mit der ersten Radbaugruppe ausgerichtet ist und die in die erste Schiene des ersten Fahrzeugs eingreifen kann, beinhalten. In einem Aspekt kann die Radbaugruppe eine dritte Radbaugruppe, die in die zweite Schiene des ersten Fahrzeugs eingreifen kann, und eine vierte Radbaugruppe, die mit der dritten Radbaugruppe ausgerichtet ist und die in die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs eingreifen kann, beinhalten. In einem weiteren Aspekt kann die mindestens eine Führung eine erste Führung sein, die sich von der ersten Radbaugruppe erstrecken kann und in die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs eingreifen kann. Das System kann eine zweite Führung beinhalten, die sich von der zweiten Radbaugruppe erstrecken kann und eine Größe und Form aufweist, um in eine erste Schiene eines dritten Fahrzeugs einzugreifen, während ein Abschnitt der selbstfahrenden Plattform auf der ersten Schiene und der zweiten Schiene des ersten Fahrzeugs verbleibt, um die Radbaugruppe auf die erste Schiene des dritten Fahrzeugs zu führen, wobei sich das dritte Fahrzeug auf einer Seite des ersten Fahrzeugs und das zweite Fahrzeug auf einer gegenüberliegenden Seite des ersten Fahrzeugs befindet. In einem Beispiel kann das System eine dritte Führung beinhalten, die sich von der dritten Radbaugruppe erstrecken kann und eine Größe und Form aufweisen kann, um in die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die Radbaugruppe auf die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen. Das System kann zusätzlich eine vierte Führung aufweisen, die sich von der vierten Radbaugruppe erstrecken kann und eine Größe und Form aufweisen kann, um in die zweite Schiene des dritten Fahrzeugs einzugreifen, um die Radbaugruppe auf die zweite Schiene des dritten Fahrzeugs zu führen. In einem weiteren Beispiel kann sich die mindestens eine Führung von der Radbaugruppe nach oben erstrecken.
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In einem oder mehreren Beispielen ist ein System bereitgestellt, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die eine erste Schiene und eine zweite Schiene eines ersten Fahrzeugs entlangfahren kann, wobei die erste Schiene und die zweite Schiene in einer beabstandeten Beziehung getrennt sind. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die in die erste Schiene und die zweite Schiene eingreifen kann. Die Radbaugruppe kann eine erste Radbaugruppe beinhalten, die mehrere erste Räder und eine erste Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweisen kann. Die erste Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine erste Schiene eines zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen. Das System kann eine zweite Radbaugruppe beinhalten, die mehrere zweite Räder und eine zweite Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die zweite Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen.
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Optional kann die erste Radbaugruppe eine erste Wand mit einer ersten verjüngten Sektion und eine zweite Wand, die eine zweite verjüngte Sektion aufweist, beinhalten. Die erste Wand kann von der zweiten Wand beabstandet sein, um einen ersten Kanal mit einer solchen Größe und Form zu bilden, dass die erste Schiene des ersten Fahrzeugs und die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs innerhalb des ersten Kanals angeordnet sein können. In einem Aspekt kann die selbstfahrende Plattform eine Anbaugerätekupplung zum Aufnehmen eines Anbaugerätes beinhalten. In einem weiteren Aspekt kann das Anbaugerät ein Bagger sein, der Materialien aus dem ersten Fahrzeug oder dem zweiten Fahrzeug ausheben kann.
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In einem oder mehreren Beispielen ist ein System bereitgestellt, das eine selbstfahrende Plattform beinhalten kann, die mit einem Bagger gekoppelt werden kann und die eine erste Schiene und eine zweite Schiene eines ersten Fahrzeugs entlangfahren kann. Die erste Schiene und die zweite Schiene können in einer beabstandeten Beziehung getrennt sein. Die selbstfahrende Plattform kann eine Radbaugruppe beinhalten, die in die erste Schiene und die zweite Schiene eingreifen kann. Die Radbaugruppe kann eine erste Radbaugruppe beinhalten, die mehrere erste Räder und eine erste Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die erste Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine erste Schiene eines zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die erste Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen. Die Radbaugruppe kann zusätzlich eine zweite Radbaugruppe beinhalten, die mehrere zweite Räder und eine zweite Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die zweite Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die zweite Schiene des zweiten Fahrzeugs zu führen.
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Optional kann die Radbaugruppe eine dritte Radbaugruppe beinhalten, die mehrere dritte Räder und eine dritte Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die dritte Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine erste Schiene eines dritten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die erste Schiene des dritten Fahrzeugs zu führen. Die Radbaugruppe kann zusätzlich eine vierte Radbaugruppe beinhalten, die mehrere vierte Räder und eine vierte Führung, die sich von der selbstfahrenden Plattform weg erstreckt, aufweist. Die vierte Führung kann eine Größe und Form aufweisen, um in eine zweite Schiene des dritten Fahrzeugs einzugreifen, um die selbstfahrende Plattform auf die zweite Schiene des dritten Fahrzeugs zu führen. In einem Aspekt kann der Bagger drehbar an die selbstfahrende Plattform gekoppelt sein.
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In einigen beispielhaften Ausführungsformen führt die Vorrichtung einen oder mehrere der in dieser Schrift beschriebenen Prozesse durch. In einigen beispielhaften Ausführungsformen führt die Vorrichtung diese Prozesse basierend auf einem Prozessor durch, der Softwareanweisungen ausführt, die durch ein computerlesbares Medium, wie etwa einen Speicher und/oder eine Speicherkomponente, gespeichert sind. Ein computerlesbares Medium (z. B. ein nichttransitorisches computerlesbares Medium) ist in dieser Schrift als eine nichttransitorische Speichervorrichtung definiert. Eine Speichervorrichtung beinhaltet Speicherplatz, der sich im Inneren einer einzigen physischen Speichervorrichtung befindet, oder Speicherplatz, der über mehrere physische Speichervorrichtungen verteilt ist.
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Softwareanweisungen können von einem anderen computerlesbaren Medium oder von einer anderen Vorrichtung über die Kommunikationsschnittstelle in einen Speicher und/oder eine Speicherkomponente eingelesen werden. Beim Ausführen veranlassen die in einem Speicher und/oder einer Speicherkomponente gespeicherten Softwareanweisungen den Prozessor, einen oder mehrere in dieser Schrift beschriebene Prozesse durchzuführen. Zusätzlich oder alternativ können festverdrahtete Schaltungen anstelle von oder in Kombination mit Softwareanweisungen verwendet werden, um einen oder mehrere in dieser Schrift beschriebene Prozesse durchzuführen. Somit sind die in dieser Schrift beschriebenen Ausführungsformen nicht auf eine beliebige spezifische Kombination von Hardwareschaltkreisen und Software beschränkt.
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Wie in dieser Schrift verwendet, sind die Begriffe „Prozessor“ und „Computer“ und verwandte Begriffe, z. B. „Verarbeitungsvorrichtung“, „Rechenvorrichtung“ und „Steuerung“ nicht auf diejenigen integrierten Schaltungen zu beschränken, die in der Technik als Computer bezeichnet werden, sondern beziehen sich auf eine Mikrosteuerung, einen Mikrocomputer, eine programmierbare logische Steuerung (PLC), ein feldprogrammierbares Gate-Array und anwendungsspezifische integrierte Schaltungen sowie andere programmierbare Schaltungen. Ein geeigneter Speicher kann z. B. ein computerlesbares Medium beinhalten. Bei einem computerlesbaren Medium kann es sich zum Beispiel um einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM), ein computerlesbares nichtflüchtiges Medium, wie etwa einen Flash-Speicher, handeln. Der Begriff „nichttransitorisches computerlesbares Medium“ steht für eine greifbare computerbasierte Vorrichtung, die für die kurzfristige und langfristige Speicherung von Informationen, wie etwa computerlesbaren Anweisungen, Datenstrukturen, Programmmodulen und Untermodulen oder anderen Daten in einer beliebigen Vorrichtung umgesetzt ist. Daher können die in dieser Schrift beschriebenen Verfahren als ausführbare Anweisungen codiert sein, die in einem greifbaren, nichttransitorischen, computerlesbaren Medium verkörpert sind, einschließlich, ohne Einschränkung, einer Speichervorrichtung und/oder einer Speichereinrichtung. Solche Anweisungen bewirken, wenn sie durch einen Prozessor ausgeführt werden, dass der Prozessor mindestens einen Abschnitt der in dieser Schrift beschriebenen Verfahren durchführt. Daher beinhaltet der Begriff greifbare, computerlesbare Medien, einschließlich, ohne Einschränkung, nichtflüchtiger Computerspeichervorrichtungen, einschließlich, ohne Einschränkung, flüchtiger und nichtflüchtiger Medien, und entfernbare und nichtentfernbare Medien, wie etwa Firmware, physische und virtuelle Speicher, CD-ROMS, DVDs und andere digitale Quellen, wie etwa ein Netzwerk oder das Internet.
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In einer Ausführungsform kann das System ein lokales Datensammelsystem im Einsatz haben, das maschinelles Lernen verwenden kann, um ableitungsbasierte Lernergebnisse zu ermöglichen. Das Kommunikationssystem kann aus einem Satz von Daten (einschließlich der durch die verschiedenen Sensoren bereitgestellten Daten) lernen und Entscheidungen treffen, indem es datengesteuerte Vorhersagen bereitstellt und sich entsprechend dem Satz von Daten anpasst. In Ausführungsformen kann maschinelles Lernen das Durchführen einer Vielzahl von maschinellen Lernaufgaben durch maschinelle Lernsysteme beinhalten, wie etwa überwachtes Lernen, unüberwachtes Lernen und Verstärkungslernen. Überwachtes Lernen kann beinhalten, dass den maschinellen Lernsystemen ein Satz von Beispieleingaben und gewünschten Ausgaben vorgelegt wird. Unüberwachtes Lernen kann beinhalten, dass der Lernalgorithmus seine Eingaben durch Verfahren wie etwa Mustererkennung und/oder das Lernen von Merkmalen strukturiert. Verstärkungslernen kann beinhalten, dass die maschinellen Lernsysteme in einer dynamischen Umgebung durchgeführt werden und dann Rückmeldung über richtige und falsche Entscheidungen bereitgestellt wird. In Beispielen kann das maschinelle Lernen eine Vielzahl von anderen Aufgaben beinhalten, basierend auf einer Ausgabe des maschinellen Lernsystems. Bei den Aufgaben kann es sich in Beispielen um Probleme des maschinellen Lernens handeln, wie etwa Klassifizierung, Regression, Clustering, Dichteschätzung, Dimensionalitätsreduktion, Erkennung von Anomalien und dergleichen. In Beispielen kann maschinelles Lernen eine Vielzahl von mathematischen und statistischen Techniken beinhalten. Die vielen Arten von maschinellen Lernalgorithmen können in Beispielen Entscheidungsbaumbasiertes Lernen, Assoziationsregel-Lernen, Deep Learning, künstliche neuronale Netze, genetische Lernalgorithmen, induktive Logikprogrammierung, Support-Vektor-Maschinen (SVMs), Bayes'sche Netze, Verstärkungslernen, Repräsentationslernen, regelbasiertes maschinelles Lernen, Lernen mit spärlichem Wörterbuch, Ähnlichkeits- und metrisches Lernen, lernende Klassifizierungssysteme (LCS), logistische Regression, Random Forest, K-Means, Gradientenverstärkung, K-nearest neighbors (KNN), A-priori-Algorithmen und dergleichen beinhalten. In Ausführungsformen können gewisse Algorithmen des maschinellen Lernens verwendet werden (z. B. zum Lösen sowohl verbundener als auch unverbundener Optimierungsprobleme, die auf natürlicher Selektion basieren können). In einem Beispiel kann der Algorithmus verwendet werden, um Probleme von gemischt ganzzahliger Programmierung zu lösen, bei denen einige Komponenten auf ganzzahlige Werte beschränkt sind. Algorithmen und Techniken und Systeme des maschinellen Lernens können in den Bereichen Computational Intelligence Systems, Computervision, Natural Language Processing (NLP), Recommender-Systeme, Verstärkungslernen, Aufbau von grafischen Modellen und dergleichen verwendet werden. In einem Beispiel kann maschinelles Lernen zur Analyse der Fahrzeugleistung und des Fahrzeugverhaltens und dergleichen verwendet werden.
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In einer Ausführungsform kann das System eine Richtlinienengine beinhalten, die eine oder mehrere Richtlinien anwenden kann. Diese Richtlinien können mindestens teilweise auf Eigenschaften eines vorgegebenen Ausrüstungsgegenstandes oder einer Umwelt basieren. In Bezug auf die Steuerungsrichtlinien kann ein neuronales Netz eine Eingabe einer Anzahl von umwelt- und aufgabenbezogenen Parametern empfangen. Diese Parameter können eine Identifizierung eines bestimmten Reiseplans für eine Fahrzeuggruppe, Daten von verschiedenen Sensoren und Ort- und/oder Positionsdaten beinhalten. Das neuronale Netz kann dazu trainiert werden, basierend auf diesen Eingaben eine Ausgabe zu erzeugen, wobei die Ausgabe eine Handlung oder eine Abfolge von Handlungen darstellt, die die Fahrzeuggruppe durchführen sollte, um den Reiseplan zu erfüllen. Während des Betriebs einer Ausführungsform kann eine Bestimmung erfolgen, indem die Eingaben durch die Parameter des neuronalen Netzes verarbeitet werden, um einen Wert an dem Ausgangsknoten zu erzeugen, der diese Handlung als die gewünschte Handlung bestimmt. Diese Handlung kann in ein Signal übersetzt werden, das das Fahrzeug zum Arbeiten veranlasst. Dies kann durch Rückpropagation, Feed-Forward-Prozesse, Rückkopplung im geschlossenen Kreislauf oder Rückkopplung im offenen Kreislauf erreicht werden. Anstelle von Rückpropagation kann das maschinelle Lernsystem der Steuerung auch Techniken der Evolutionsstrategie verwenden, um verschiedene Parameter des künstlichen neuronalen Netzes einzustellen. Das Wartungssystem kann neuronale Netzarchitekturen mit Funktionen verwenden, die mit Rückpropagation nicht immer lösbar sind, zum Beispiel Funktionen, die nicht konvex sind. In einer Ausführungsform weist das neuronale Netz einen Satz von Parametern auf, die die Gewichtungen seiner Knotenverbindungen repräsentieren. Es wird eine Anzahl von Kopien dieses Netzes erzeugt, dann werden unterschiedliche Anpassungen der Parameter vorgenommen und Simulationen durchgeführt. Sobald die Ausgabe der verschiedenen Modelle erhalten wird, können sie unter Verwendung einer bestimmten Erfolgsmetrik bewertet werden. Das beste Modell wird ausgewählt und die Steuerung des Fahrzeugs führt diesen Plan aus, um die gewünschten Eingabedaten zu erreichen, um das vorhergesagte beste Ergebnisszenario widerzuspiegeln. Zusätzlich kann die Erfolgsmetrik eine Kombination der optimierten Ergebnisse sein, die in Bezug auf einander gewichtet sein können.
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Die Singularformen „ein“ und „der/die/das“ beinhalten Pluralbezüge, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorschreibt. „Optional“ bedeutet, dass das nachfolgend beschriebene Ereignis oder der beschriebene Umstand eintreten oder nicht eintreten kann, und dass die Beschreibung Fälle beinhalten kann, in denen das Ereignis eintritt, und Fälle, in denen es nicht eintritt. Die in dieser Schrift in der gesamten Beschreibung und in den Patentansprüchen verwendete annähernde Sprache kann zum Modifizieren jeglicher quantitativen Darstellung angewandt werden, die zulässigerweise geändert werden kann, ohne dass dies zu einer Änderung der grundlegenden Funktion führt, auf die sie sich beziehen kann. Dementsprechend kann ein Wert, der durch einen oder mehrere Begriffe wie etwa „ungefähr“, „im Wesentlichen“ und „annähernd“ modifiziert wird, nicht auf den genauen angegebenen Wert beschränkt sein. Mindestens in einigen Fällen kann die annähernde Formulierung der Genauigkeit eines Messgeräts zum Messen des Werts entsprechen. Hier und in der gesamten Beschreibung und den Patentansprüchen können Bereichsbegrenzungen kombiniert und/oder ausgetauscht werden, solche Bereiche können identifiziert werden und alle darin enthaltenen Unterbereiche beinhalten, sofern der Kontext oder die Sprache nichts anderes angibt.
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In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele verwendet, um die Ausführungsformen zu offenbaren, einschließlich der besten Ausführungsform, und um einem Durchschnittsfachmann zu ermöglichen, die Ausführungsformen zu praktizieren, einschließlich des Herstellens und Verwenden beliebiger Vorrichtungen oder Systeme und des Durchführens beliebiger verkörperter Verfahren. Die Patentansprüche definieren den patentierbaren Umfang der Offenbarung und beinhalten weitere Beispiele, die dem Durchschnittsfachmann einfallen. Solche weiteren Beispiele sind dazu gedacht, innerhalb des Umfangs der Patentansprüche zu fallen, falls sie strukturelle Elemente aufweisen, die sich nicht von der wörtlichen Sprache der Patentansprüche unterscheiden, oder falls sie äquivalente strukturelle Elemente mit unwesentlichen Unterschieden von der wörtlichen Sprache der Patentansprüche beinhalten.
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In den folgenden nummerierten Klauseln sind Merkmale und Aspekte der Erfindung dargelegt.
