RU2496303C1 - Method of machine control - Google Patents
Method of machine control Download PDFInfo
- Publication number
- RU2496303C1 RU2496303C1 RU2012118330/13A RU2012118330A RU2496303C1 RU 2496303 C1 RU2496303 C1 RU 2496303C1 RU 2012118330/13 A RU2012118330/13 A RU 2012118330/13A RU 2012118330 A RU2012118330 A RU 2012118330A RU 2496303 C1 RU2496303 C1 RU 2496303C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- machine
- control method
- operator
- moving parts
- angle
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к транспортно-технологическим и грузоподъемным машинам и может использоваться в управлении, например, различными лесными машинами, погрузчиками, экскаваторами, грузоподъемными кранами, строительными машинами.The invention relates to transport and technological and lifting machines and can be used in the management of, for example, various forest machines, loaders, excavators, cranes, construction vehicles.
Известна валочно-пакетирующая машина ЛП - 19 (Кругов B.C., Барман М.А., Ермольев В.П., Королев В.Е., Попов Б.В. - М.: Лесная промышленность, 1982 г., 288 с.) Технологический процесс машины ЛП - 19 складывается из переездов по лесосеке, спиливании и пакетировании деревьев. Совершив переезд, машина останавливается таким образом, чтобы очередная группа деревьев находилась в пределах рабочей зоны стрелы. Следующей операцией является наводка захватно-срезающего устройства (рабочего органа) на дерево, которая осуществляется непосредственно оператором посредством управляющих рычагов и педалей. Движениями стрелы и поворотом платформы ЗСУ прижимают призмами к стволу так, чтобы пильный механизм располагался у комля дерева. Затем производят зажим ствола рычагами захвата, его натяг вверх движением стрелы и спиливание. Операция пакетирования начинается после отделения ствола от корня. Она складывается из подъема ствола, подтягивания его к машине, поворота платформы к пачке и укладки ствола в пачку (стр.11). Оператор должен обеспечить плавный, без рывков, резких разгонов и торможений пуск и остановку всех движений платформы и манипулятора.Known feller buncher machine LP - 19 (Krugov BC, Barman MA, Ermolyev V.P., Korolev V.E., Popov B.V. - M.: Timber industry, 1982, 288 S.) The technological process of the LP - 19 machine consists of moving along the cutting area, sawing and packing of trees. Having made the move, the car stops in such a way that the next group of trees is within the working zone of the boom. The next operation is the aiming of the gripping-cutting device (working body) on the tree, which is carried out directly by the operator by means of control levers and pedals. With the movements of the arrow and the rotation of the platform, the ZSU are pressed with prisms to the trunk so that the saw mechanism is located at the butt of the tree. Then, the barrel is clamped by the gripping levers, its tightness is increased by the movement of the boom and sawing. The batching operation begins after the trunk is separated from the root. It consists of lifting the trunk, pulling it to the machine, turning the platform to the pack and laying the trunk in the pack (p. 11). The operator must ensure a smooth, without jerking, sudden acceleration and braking start and stop all the movements of the platform and the manipulator.
Недостатком данного способа наведения и управления рабочим органом лесной машины является то, что всеми движениями машины оператор управляет при помощи кнопок, ручек и педалей управления, что требует наработанных навыков и постоянного внимания. Монотонность работы и однообразные движения приводят к неточности выполнения движений и быстрой утомляемости оператора.The disadvantage of this method of guidance and control of the working body of the forest machine is that the operator controls all the movements of the machine using buttons, knobs and pedals, which requires acquired skills and constant attention. The monotony of work and uniform movements lead to inaccurate execution of movements and rapid fatigue of the operator.
Данным изобретением решается вопрос оптимизаций действий оператора и машины за счет частичной автоматизации процесса наведения рабочего органа машины на объект, с последующей компьютерной обработкой данных и выдачей соответствующих команд на исполнительные механизмы машины и ее подвижных частей, что дает снижение трудозатрат и более высокую производительность.This invention solves the problem of optimizing the actions of the operator and the machine by partially automating the process of pointing the working body of the machine to the object, followed by computer processing of the data and issuing the appropriate commands to the actuators of the machine and its moving parts, which reduces labor costs and higher productivity.
Это достигается тем, что в предложенном способе управления машиной оператором, особенностью является то, что перед началом выполнения работ устанавливают значения параметров для управления машиной, далее оператор указывает направление на объект, с одновременным измерением, по меньшей мере, одного угла направления на объект относительно базового направления, с последующим автоматизированным управлением движениями машины и/или ее подвижных частей, при этом значения параметров заносят в систему управления машиной на предприятии изготовителе и/или при настройке машины к условиям эксплуатации и/или перед обработкой нескольких однотипных объектов, с возможностью корректировки некоторых параметров оператором и значения параметров заносят исходя из особенностей окружающей среды, объекта обработки, технологии, выполняемых работ и техническими данными машины.This is achieved by the fact that in the proposed method of controlling the machine by an operator, a feature is that before starting work, set parameter values for controlling the machine, then the operator indicates the direction to the object, while measuring at least one angle of direction to the object relative to the base directions, followed by automated control of the movements of the machine and / or its moving parts, while the parameter values are entered into the machine control system at the enterprise rer and / or configuring the machine to the conditions of operation and / or before processing of several similar objects, with the possibility of adjustment of some parameters of the operator and the values of the parameters are entered on the basis of environmental features, a processing object, technology, work performed, and the technical data of the machine.
Причем базовое направление задают относительно: магнитного поля земли и/или оси гироскопа, и/или текущего или базового положения машины, и/или ее подвижных частей, и/или местоположения окружающих неподвижных объектов, и/или относительно положения машины, определяемого, например, посредством спутниковой системы навигации.Moreover, the basic direction is set relative to: the magnetic field of the earth and / or the axis of the gyroscope, and / or the current or base position of the machine, and / or its moving parts, and / or the location of surrounding stationary objects, and / or relative to the position of the machine, determined, for example, via satellite navigation system.
Одновременно с измерением угла направления на объект измеряют расстояние до объекта, для использования совместно с ранее введенными данными при автоматизированном управлении машиной и/или ее подвижными частями, а одновременно с указанием угла направления на объект задают угол поворота объекта, например, дополнительным поворотом целеуказателя вокруг его оси, для использования совместно с ранее введенными данными при автоматизированном управлении машиной и/или ее подвижными частями.At the same time as measuring the direction angle to the object, the distance to the object is measured, for use together with previously entered data for the automated control of the machine and / or its moving parts, and at the same time indicating the direction angle to the object, the rotation angle of the object is set, for example, by additional rotation of the target indicator around it axis, for use in conjunction with previously entered data in the automated control of the machine and / or its moving parts.
Движение машиной и/или ее подвижными частями по указанному направлению прекращают в момент достижения машиной и/или ее подвижными частями заданного расстояния до объекта, который определяется при помощи соответствующего датчика, реагирующего на приближение к объекту или на касание объекта, и/или при помощи видеокамеры, а при достижении объекта автоматически производят дополнительное перемещение машины и/или ее подвижных частей, и/или выполнение заданной в этом положении операции.The movement of the machine and / or its moving parts in the indicated direction is stopped when the machine and / or its moving parts reach a predetermined distance to the object, which is determined using an appropriate sensor that responds to approaching the object or touching the object, and / or using a video camera , and upon reaching the object, additional movement of the machine and / or its moving parts is automatically performed, and / or the operation specified in this position is performed.
Оператор может указывать направление при помощи пятна луча дальномера, например, лазерного или целеуказателя или прицельного устройства, которое может быть выполнено в виде визира, например, указание направления осуществляют через визир, который выполнен в виде соответственно расположенной видеокамеры и экрана монитора и через визир с функцией увеличения изображения.The operator can indicate the direction with the help of a spot of the rangefinder beam, for example, a laser or target designator or sighting device, which can be made in the form of a sight, for example, the direction is indicated through the sight, which is made in the form of a correspondingly located video camera and monitor screen and through the sight with the function image enlargement.
Измерение расстояния до места обработки объекта осуществляют дальномером, а измерение углов осуществляют при помощи встроенных в дальномер датчиков угла поворота и/или внешних датчиков угла поворота, связанных с дальномером или с другим устройством указания.The measurement of the distance to the processing site of the object is carried out by a range finder, and the measurement of angles is carried out using the angle sensors and / or external angle sensors connected to the range finder or other indicating device.
Оператор может указывать направление на объект выбором этого объекта на экране монитора, который отображает простое или объемное изображение, по меньшей мере, с одной видеокамеры, причем, оператор указывает направление на объект выбором этого объекта на экране монитора, посредством компьютерной мыши и/или джойстика и/или указкой и/или клавиатурой и/или касанием сенсорного экрана пальцем или рукой и/или стилусом, с автоматическим измерением угла направления на объект, при этом, с одновременным измерением угла направления на объект, определяют расстояние до объекта способом автофокусировки видеокамеры на указанный оператором объект.The operator can indicate the direction of the object by selecting this object on a monitor screen that displays a simple or three-dimensional image from at least one video camera, and the operator indicates the direction of the object by selecting this object on the monitor screen using a computer mouse and / or joystick and / or a pointer and / or keyboard and / or touching the touch screen with your finger or hand and / or stylus, with automatic measurement of the angle of direction to the object, while simultaneously measuring the angle of direction to the object, lyayut distance AF method object camcorder to the specified operator of the object.
Оператор может указывать направление на объект выбором этого объекта на изображении, которое проецируется на стекло кабины или выбором этого объекта на экране монитора, который может отображать изображение окружающей среды и дополненную реальность.The operator can indicate the direction of the object by selecting this object on the image that is projected onto the glass of the cabin or by selecting this object on the monitor screen, which can display the image of the environment and augmented reality.
При необходимости, в систему управления машины вносят техническое задание на обработку объекта или объектов, с указанием их расположения, например, в виде технологической карты работы машины, с последующим использованием этих данных для автоматизированного управления движениями машины и/или ее подвижными частями.If necessary, the technical task for processing the object or objects is entered into the machine’s control system, indicating their location, for example, in the form of a technological map of the machine’s operation, with the subsequent use of these data for automated control of the machine’s movements and / or its moving parts.
Оператор может указать несколько объектов, не ожидая начала операции или окончания текущей, с последующей автоматизированной обработкой всех указанных объектов, при этом, последовательность обработки указанных объектов повторяет последовательность указаний объектов оператором или может быть автоматически изменена для оптимизации процесса обработки и выполнение рабочих действий машиной после указания объекта, осуществляют автоматически, используя информацию о фактическом положении, скоростях, ускорениях и усилиях с соответствующих датчиков, связанных с машиной и/или ее подвижными частями.The operator can specify several objects, without waiting for the start of the operation or the end of the current one, followed by automated processing of all specified objects, while the sequence of processing of these objects repeats the sequence of instructions of the objects by the operator or can be automatically changed to optimize the processing and the execution of work by the machine after object, carried out automatically, using information about the actual position, speeds, accelerations and efforts with the appropriate x sensors associated with the machine and / or its movable parts.
Оператор может указывать положение объекта с дистанционного устройства управления, находясь вне машины.The operator can indicate the position of the object from the remote control device while outside the machine.
Указывая направление на объект, оператор, указывает часть объекта или место обработки объекта или одну или несколько границ объекта.By indicating the direction to the object, the operator indicates a part of the object or the place of processing of the object or one or more boundaries of the object.
При перемещении машины, указанные ранее направления и/или запомненные координаты положения машины и/или ее подвижных частей автоматически корректируются с учетом величины и направления смещения машины.When moving the machine, the previously indicated directions and / or stored coordinates of the position of the machine and / or its moving parts are automatically adjusted taking into account the size and direction of the machine’s displacement.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
Оператор перед выполнением работ осуществляет проверку на предмет наличия в системе управления движениями машины установленных параметров и данные по выполняемой работе с прошлого периода и корректирует их, занося новые данные по выполнению намеченного задания по выполнению работ. Основные параметры заносят в систему управления машиной на предприятии изготовителе или при настройке машины к условиям эксплуатации или перед обработкой нескольких однотипных объектов, с возможностью корректировки некоторых параметров оператором. В некоторых случаях постоянные параметры корректируют, исходя из особенностей, связанных с окружающей средой, объекта обработки и технологических особенностей, связанных с выполняемыми работами и техническими данными машины.Before performing work, the operator checks for the presence of the set parameters and data on the work performed from the previous period in the machine’s motion control system and corrects them by entering new data on the fulfillment of the intended task for the work. The main parameters are entered into the machine control system at the manufacturer's factory either when the machine is adjusted to the operating conditions or before processing several objects of the same type, with the possibility of adjusting some parameters by the operator. In some cases, the constant parameters are adjusted based on the features associated with the environment, the processing object and technological features associated with the work performed and the technical data of the machine.
Оператор устанавливает машину в положение, наиболее удобное для проведения запланированных технологических операций и переводит ее в рабочий режим. Далее оператор указывает направление на объект и одновременно с этим проводится измерение направления угла на объект относительно базового направления. Оператор выполняет эти операции необходимое количество раз, если требуется обработать несколько объектов. Данные автоматически заносятся в электронную память системы управления машиной для последующего автоматизированного управления движениями машины и ее подвижными частями.The operator sets the machine in the position most convenient for carrying out the planned technological operations and puts it into operation. Next, the operator indicates the direction to the object and at the same time, the direction of the angle to the object is measured relative to the base direction. The operator performs these operations as many times as necessary if it is necessary to process several objects. Data is automatically entered into the electronic memory of the machine control system for subsequent automated control of the movements of the machine and its moving parts.
Существует несколько вариантов привязки базового направления при измерении указанных углов направления, например, относительно магнитного поля земли (электронный компас) или встроенного гироскопа (широко используется в авиации и ракетной технике) или самой машины или кабины (продольной, вертикальной или поперечной оси) или местоположения неподвижных объектов (выбор которых может производиться оператором или автоматически - привязка на местности), или посредством спутниковой системы навигации. Наиболее востребованным будет вариант, когда базовое на правление задают относительно самой машины, т.к. во время выполнения большинства технологических операций она будет неподвижна.There are several options for linking the base direction when measuring the indicated direction angles, for example, relative to the earth’s magnetic field (electronic compass) or built-in gyroscope (widely used in aviation and rocket technology) or the machine itself or the cabin (longitudinal, vertical or transverse axis) or fixed objects (the choice of which can be made by the operator or automatically - georeferencing), or through a satellite navigation system. The most popular option will be when the basic direction is set relative to the machine itself, because during most technological operations, it will be stationary.
Современные технологии позволяют применять несколько различных способов наведения подвижной части машины, например рабочего органа, на цель, которые обуславливаются применяемыми технологиями или устройствами. Оператор может указывать направление на объект в ручном (оператор указывает на объект и нажимает кнопку «запомнить») или автоматическом режиме измерения, используя, например, систему распознавания образов. Если это необходимо, то с одновременным измерением угла направления на объект измеряют расстояние до объекта и задают угол поворота объекта, для использования совместно с ранее введенными данными при автоматизированном управлении машиной и/или ее подвижными частями.Modern technologies allow the use of several different methods of pointing the movable part of the machine, for example, the working body, on the target, which are determined by the applied technologies or devices. The operator can indicate the direction of the object in manual (the operator points to the object and presses the "remember" button) or in the automatic measurement mode, using, for example, an image recognition system. If necessary, then while measuring the direction angle to the object, measure the distance to the object and set the angle of rotation of the object, for use in conjunction with previously entered data for the automated control of the machine and / or its moving parts.
Указание угла направления на объект можно осуществлять при помощи пятна луча дальномера, например, лазерного или целеуказателя или прицельного устройства, которое может быть выполнено в виде визира, который, в свою очередь, может быть выполнен в виде соответственно расположенной видеокамеры с дисплеем и с функцией увеличения изображения. Измерение расстояния до места обработки объекта осуществляют дальномером, а измерение углов направления на объект и/или поворота объекта можно осуществлять при помощи встроенных в дальномер датчиков угла поворота и/или внешних датчиков углов поворота, связанных с дальномером или с другим измерительным или указывающим устройством. При указании угла поворота объекта используется пятно лазерного дальномера в виде линии, стрелки или другого геометрического обозначения, поворачивая которые, однозначно можно показать положение объекта при повернутом состоянии. Это может быть полезно при погрузке неровно лежащих бревен - знание угла поворота позволит более эффективно автоматически захватить бревно.An indication of the direction angle to the object can be carried out using the spot beam of a rangefinder, for example, a laser or target designator or sighting device, which can be made in the form of a sight, which, in turn, can be made in the form of a correspondingly located video camera with a display and with a zoom function Images. Measurement of the distance to the processing site of the object is carried out by a range finder, and the measurement of direction angles to the object and / or rotation of the object can be carried out using the angle sensors and / or external angle sensors connected to the range finder or with another measuring or indicating device. When specifying the angle of rotation of the object, the spot of the laser rangefinder is used in the form of a line, arrow, or other geometric designation, by turning which, you can definitely show the position of the object when the state is turned. This can be useful when loading unevenly lying logs - knowing the angle of rotation will allow you to more effectively automatically capture the log.
Считывание сигнала с датчиков может производиться различными, широко применяемыми в современной технике способами, которые зависят от типа датчика и протокола передачи данных. Очень распространенным способом автоматического передачи информации по проводам является RS-485 протокол. Возможны и другие способы автоматической передачи информации: через инфракрасный порт, по радиоканалу и др. Датчиков может быть один, два и более, их расположение не существенно, главное, чтобы они дали в компьютерную систему значения угла(ов) поворота при указании цели/объекта.Reading the signal from the sensors can be carried out in various ways that are widely used in modern technology, which depend on the type of sensor and the communication protocol. A very common way to automatically transmit information by wire is the RS-485 protocol. There are other ways of automatically transmitting information: through the infrared port, via the radio channel, etc. There can be one, two or more sensors, their location is not essential, the main thing is that they give the rotation angle (s) to the computer system when specifying the target / object .
Типов датчиков углов поворота известно несколько: фотоимпульсный, емкостный, электромагнитный, гироскопический и т.д. с десятками видов. Какие именно датчики будут использоваться некритично, они должны обеспечить заданную точность и ресурс работы.Several types of angle sensors are known: photopulse, capacitive, electromagnetic, gyroscopic, etc. with dozens of species. Which sensors will be used uncritically, they must provide the specified accuracy and service life.
В заявляемом нами способе, например, при управлении погрузчиком-манипулятором, система управления машины запоминает указанное оператором направление на объект и поворачивает подвижную часть машины в запомненном направлении. Следующим действием происходит выдвижение подвижной части, например, манипулятора вперед до касания открытым захватным устройством бревна, которое определяется по срабатыванию соответствующего датчика или по изображению с видеокамеры. В случае измерения и расстояния до объекта происходит выдвижение захвата манипулятором на это расстояние с контролем касания или без такового. Знание расстояния позволяет в частности оптимизировать траекторию перемещения и увеличить скорость, вплоть до самого объекта. В некоторых случаях требуется дополнительное движение после достижения объекта, например, к месту захвата (середине бревна).In our claimed method, for example, when controlling a loader-manipulator, the machine control system remembers the direction indicated by the operator towards the object and rotates the movable part of the machine in the remembered direction. The next step is the extension of the movable part, for example, the manipulator forward, until the open gripper touches the log, which is determined by the operation of the corresponding sensor or by the image from the video camera. In the case of measurement and the distance to the object, the grip is extended by the manipulator to this distance with or without touch control. Knowing the distance allows, in particular, to optimize the trajectory of movement and increase the speed, up to the object itself. In some cases, additional movement is required after reaching the object, for example, to the capture point (middle of the log).
При указании или расчете всех координат объекта система управления начинает движение машины и ее подвижных частей к нему по оптимальной траектории, в частности, для повышения производительности. В простейшем случае указания только направления, система включает привод, например, поворота подвижной части машины в сторону уменьшения рассогласования текущего положения подвижной части и запомненного направления на объект. В момент их совпадения подвижная часть, например манипулятор, окажется направленным на объект. Далее может быть автоматически включено движение манипулятора вперед до объекта.When specifying or calculating all the coordinates of the object, the control system starts the movement of the machine and its moving parts towards it along the optimal path, in particular, to increase productivity. In the simplest case, only directions are indicated, the system includes a drive, for example, turning the movable part of the machine in the direction of decreasing the mismatch of the current position of the moving part and the stored direction to the object. At the moment of their coincidence, the moving part, for example, the manipulator, will be directed at the object. Further, the forward movement of the manipulator to the object can be automatically included.
Все компьютерные расчеты, в простейшем случае, сводятся к тому, чтобы сравнивать текущее положение подвижной части машины с заданным и выдавать управляющий сигнал на движение этой подвижной части, а при совпадении выдать сигнал на технологическую операцию, например, захвата объекта и его обработку. Для промышленных роботов пересчет координат указанной точки в положение звеньев называется «обратная задача кинематики». Движение подвижной части машины по указанному направлению прекращают в момент достижения объекта или при появлении помехиAll computer calculations, in the simplest case, are reduced to comparing the current position of the moving part of the machine with the given one and issuing a control signal for the movement of this moving part, and if it matches, give a signal for a technological operation, for example, capturing an object and processing it. For industrial robots, recalculating the coordinates of a specified point to the position of links is called the "inverse kinematics problem." The movement of the moving part of the machine in the indicated direction is stopped when the object is reached or when interference occurs
Удобен вариант, когда оператор указывает положение места обработки на экране монитора, который отображает простое или объемное изображение с видеокамеры. Этот вариант можно использовать, например, при дистанционном управлении, Здесь можно использовать несколько вариантов указания на объект, это использование компьютерной мыши, джойстика, специальной указки, клавиатуры или касание экрана пальцем, рукой или стилусом, если экран сенсорный. Все эти варианты широко применяются в компьютерных технологиях и не требуют специальных разработок для их реализации. Определение расстояния до места обработки объекта, при этом, определяют способом автофокусировки видеокамеры на указанное оператором место обработки с одновременным измерением угла направления на объект.A convenient option is when the operator indicates the position of the processing place on the monitor screen, which displays a simple or three-dimensional image from the video camera. This option can be used, for example, with remote control. Here you can use several options for pointing to an object, this is using a computer mouse, joystick, special pointer, keyboard, or touching the screen with your finger, hand or stylus if the screen is touch-sensitive. All these options are widely used in computer technology and do not require special developments for their implementation. The determination of the distance to the processing site of the object, in this case, is determined by the method of autofocusing the video camera at the processing location indicated by the operator while measuring the angle of direction to the object.
Для наглядности и более точного выполнения работ оператор указывает положение места обработки на экране монитора, который отображает изображение с двух или более установленных видеокамер, в частности, получая 3D изображение. При использовании в работе изображения, проецируемого на стекло кабины, оператор может следить за процессом через стекло и видеть дополненную реальность (дополнение реальности любыми виртуальными элементами) окружающей обстановки.For clarity and more accurate work, the operator indicates the position of the processing location on the monitor screen, which displays the image from two or more installed cameras, in particular, receiving a 3D image. When using an image projected onto the cab glass in an operation, the operator can follow the process through the glass and see the augmented reality (complementing the reality by any virtual elements) of the environment.
При выполнении некоторых работ бывает необходимость предварительно оценить весь объем и сложность представляемых работ, снизить требования к квалификации исполнителя при выполнении работ. В систему управления вносят техническое задание на обработку объекта, с указанием расположения мест обработки объекта, техническое задание может разрабатываться более квалифицированным работником и позволяет повысить производительность работы машины. Для этого можно использовать переносное измерительное устройство, служащее для планирования работ и составления технологической карты работы машины, данные с которой можно переносить в систему управления машины, с последующим использованием этих данных для автоматизированного управления движениями машины и ее подвижных частей.When performing some work, it may be necessary to preliminarily evaluate the entire volume and complexity of the submitted work, and reduce the requirements for the qualification of the contractor when performing work. The technical task for processing the object is entered into the control system, indicating the location of the processing sites of the object, the technical task can be developed by a more qualified worker and can increase the productivity of the machine. To do this, you can use a portable measuring device, which is used to schedule work and draw up a technological map of the machine’s work, the data from which can be transferred to the machine’s control system, with subsequent use of these data for automated control of the movements of the machine and its moving parts.
В ходе работ оператор может указать несколько мест обработки, не ожидая начала операции или при выполнении текущей, с последующей автоматизированной обработкой всех указанных действий. Выполнение рабочих действий машиной после указания мест обработки, осуществляют автоматически, используя информацию о фактическом положении, скоростях и ускорениях с соответствующих датчиков, связанных со всеми подвижными частями машины.In the course of work, the operator can specify several processing locations, without waiting for the start of the operation or when performing the current one, followed by automated processing of all these actions. Performing operations by the machine after specifying the processing locations is carried out automatically, using information on the actual position, speeds and accelerations from the corresponding sensors associated with all moving parts of the machine.
Для повышения безопасности работы можно прервать или приостановить выполнение автоматического цикла и перевести на ручное управление воздействием на рычаги или педали, или нажатием кнопки «стоп» или снятием руки или ноги с кнопки, рычага или педали «автоматический цикл».To increase the safety of work, you can interrupt or suspend the execution of the automatic cycle and switch to manual control of the action on the levers or pedals, or by pressing the “stop” button or by removing the hand or foot from the button, lever or pedal “automatic cycle”.
В некоторых случаях оператору удобнее или безопаснее указать положение объекта с дистанционного устройства управления, находясь вне машины.In some cases, it is more convenient or safer for the operator to indicate the position of the object from the remote control device while outside the machine.
Для удобства работы часть действий машины, сопровождают звуковой и/или визуальной информацией, предупреждая оператора соответствующим сигналом, например, при перегрузке машины и/или при изменении окружающей обстановки или подтверждая правильность выполнения выбранных операций.For convenience, part of the machine’s actions is accompanied by sound and / or visual information, warning the operator with a corresponding signal, for example, when the machine is overloaded and / or when the environment changes or confirming the correctness of the selected operations.
Указывая направление на объект, оператор для повышения точности работ может указать только часть объекта или само место обработки объекта или границы объекта. Особенно целесообразно такое указание при задании экскаватору границ выемки грунта.By indicating the direction to the object, the operator can specify only part of the object or the place of processing of the object or the boundary of the object to increase the accuracy of work. This indication is especially advisable when setting the excavation boundaries of the excavation.
Рассмотрим реализацию предлагаемого способа при управлении работой валочно-пакетирующей машины или харвестера при валке деревьев. Оператор устанавливает лесосечную машину в положение, наиболее удобное для проведения запланированных технологических операций. Рассмотрим применение оператором для указания мест обработки объекта такое устройство, как лазерный дальномер. Взяв в руку дальномер, который закреплен в кабине с возможностью поворота, оператор поворачивает его так, чтобы пятно луча оказалось на дереве в месте будущего спила. Нажав на кнопку, оператор инициирует процедуру фиксации направления на объект, т.е. измеряется угол направления на место обработки объекта относительно базового направления. Система управления считывает с соответствующих датчиков углы поворота дальномера и, если это необходимо, значение измеренного дальномером расстояния. Угол поворота до дерева, расстояние до него и высота спила, однозначно определяют точку захвата и спила дерева.Consider the implementation of the proposed method when controlling the operation of a feller buncher or harvester when felling trees. The operator sets the cutting machine in the position most convenient for carrying out the planned technological operations. Consider the use by the operator to indicate the processing sites of an object such a device as a laser range finder. Having taken the range finder, which is mounted in the cab with the possibility of rotation, the operator turns it so that the spot of the beam appears on a tree in the place of the future saw. By clicking on the button, the operator initiates the procedure of fixing the direction to the object, i.e. The angle of the direction to the place of processing of the object relative to the base direction is measured. The control system reads from the corresponding sensors the angle of rotation of the range finder and, if necessary, the value of the distance measured by the range finder. The angle of rotation to the tree, the distance to it and the height of the saw, uniquely determine the point of capture and saw of the tree.
Возможен вариант следящей системы управления по расстоянию захватно-срезающего устройства или харвестерной головки от поверхности земли. Тогда высота спила дерева может быть введена заранее и автоматически выдерживаться без участия оператора.A variant of the tracking control system for the distance of the gripping-cutting device or harvester head from the ground is possible. Then the height of the saw cut of the tree can be entered in advance and automatically maintained without operator intervention.
Возможен вариант без измерения расстояния до дерева. Т.е. для выполнения операции захвата и срезания дерева в зоне доступности достаточно задать направление на дерево и выдвигать манипулятор вперед, до касания с ним и автоматически отслеживать высоту рабочего органа.Possible option without measuring the distance to the tree. Those. To perform the operation of capturing and cutting a tree in the accessibility zone, it is enough to set the direction to the tree and push the manipulator forward, before touching it and automatically track the height of the working body.
Дальнейшие операции происходят в автоматическом режиме. Для осуществления захвата система управления производит необходимые расчеты. Если машина может дотянуться до указанной точки, то следующим шагом производится расчет оптимальной траектории перемещения захвата из текущего положения в указанную точку. Далее система управления управляет движениями машины, поворотной платформы, звеньев манипулятора, захватного устройства, срезающего устройства и т.д., вплоть до осуществления спила дерева. На время этих операций оператор только наблюдает за движениями лесосечной машины, что позволяет уменьшить утомляемость оператора и более точно выполнять перемещения рабочего органа.Further operations take place automatically. To capture, the control system performs the necessary calculations. If the machine can reach the specified point, then the next step is to calculate the optimal trajectory of the capture from the current position to the specified point. Further, the control system controls the movements of the machine, the turntable, the links of the manipulator, gripping device, cutting device, etc., up to the implementation of the saw cut of the tree. For the duration of these operations, the operator only observes the movements of the cutting machine, which reduces the operator’s fatigue and more accurately performs the movements of the working body.
Данный способ может применяться для машин с такими подвижными частями, как: поворотная платформа, захват манипулятора, крюк и стрела крана, стрела, захватно-срезающее устройство или харвестерная головка лесосечной машины, отвал бульдозера, ковш экскаватора, манипуляторы на автомобилях и др.This method can be used for machines with moving parts such as: a turntable, manipulator grip, crane hook and arrow, boom, grabber or harvester head of a logging machine, bulldozer blade, excavator bucket, truck manipulators, etc.
Для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов.For the claimed method, as described in the independent paragraph of the claims, the possibility of its implementation using the means and methods described in the application and known prior to the priority date is confirmed.
Перед началом выполнения работ устанавливают значения параметров для управления машиной, в частности, высоту срезания дерева, далее оператор указывает направление на объект (дерево), при этом измеряется угол направления на объект относительно установленного базового направления, и при помощи этих данных осуществляется последующее автоматизированное перемещение машины и/или ее подвижных частей в указанном направлении до достижения подвижной частью машины, например, харвестерной головки указанного дерева, его захвата и спиливания.Before starting work, set the parameter values for controlling the machine, in particular, the cutting height of the tree, then the operator indicates the direction to the object (tree), while measuring the direction angle to the object relative to the established base direction, and using this data the subsequent automated movement of the machine and / or its movable parts in the indicated direction until the movable part of the machine reaches, for example, the harvester head of the specified tree, its capture and sawing.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».Therefore, the claimed invention meets the condition of "industrial applicability".
Предложенный способ позволит снизить затраты при работе на машинах, имеющих рабочий орган и повысить производительность труда путем более рационального осуществления технологических операций машиной.The proposed method will reduce costs when working on machines with a working body and increase productivity through more rational implementation of technological operations by the machine.
Claims (25)
перед началом выполнения работ устанавливают значения параметров для управления машиной, далее оператор указывает направление на объект с одновременным измерением, по меньшей мере, одного угла направления на объект относительно базового направления с последующим автоматизированным управлением движениями машины и/или ее подвижных частей.1. The method of controlling the machine operator, characterized in that
Before starting work, set the parameter values for controlling the machine, then the operator indicates the direction to the object with the simultaneous measurement of at least one angle of direction to the object relative to the base direction, followed by automated control of the movements of the machine and / or its moving parts.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012118330/13A RU2496303C1 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Method of machine control |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012118330/13A RU2496303C1 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Method of machine control |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2496303C1 true RU2496303C1 (en) | 2013-10-27 |
Family
ID=49446496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012118330/13A RU2496303C1 (en) | 2012-05-03 | 2012-05-03 | Method of machine control |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2496303C1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU172442U1 (en) * | 2015-02-13 | 2017-07-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Студия Полдень" | Device for controlling the viewing angle of the simulated space |
| RU2641604C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-01-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Method of measuring absolute position of end link of ndustrial robot multilink mechanism |
| RU2745144C1 (en) * | 2014-07-02 | 2021-03-22 | Дж.С. Бэмфорд Экскавейторс Лимитед | Method for control of a handling materials machine |
| RU2781962C2 (en) * | 2017-12-22 | 2022-10-21 | Либхерр-Хидрауликбаггер Гмбх | Construction machine, in particular earthmoving and transport machine with service panel |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU861063A1 (en) * | 1979-08-07 | 1981-09-07 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Механизации И Энергетики Лесной Промышленности | System for control of hydraulic manipulator of tree breaker |
| SU1110413A1 (en) * | 1983-04-29 | 1984-08-30 | Московский Лесотехнический Институт | Tree-harvesting machine |
| RU2208307C2 (en) * | 1996-10-23 | 2003-07-20 | Бенгт Сервик | Harvesting method and felling machine for effectuating the same |
| RU2429363C2 (en) * | 2005-12-02 | 2011-09-20 | Понссе Ойй | Procedure for control over power source of machine used in forestry |
-
2012
- 2012-05-03 RU RU2012118330/13A patent/RU2496303C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU861063A1 (en) * | 1979-08-07 | 1981-09-07 | Центральный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Механизации И Энергетики Лесной Промышленности | System for control of hydraulic manipulator of tree breaker |
| SU1110413A1 (en) * | 1983-04-29 | 1984-08-30 | Московский Лесотехнический Институт | Tree-harvesting machine |
| RU2208307C2 (en) * | 1996-10-23 | 2003-07-20 | Бенгт Сервик | Harvesting method and felling machine for effectuating the same |
| RU2429363C2 (en) * | 2005-12-02 | 2011-09-20 | Понссе Ойй | Procedure for control over power source of machine used in forestry |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| КРУГОВ B.C. и др. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19. - М.: Лесная промышленность, 1982, с.11, 12, 47-54. * |
| КРУГОВ B.C. и др. Валочно-пакетирующая машина ЛП-19. - М.: Лесная промышленность, 1982, с.11, 12, 47-54. ЛЮМАНОВ Р. Машинная валка леса. - М.: Лесная промышленность, 1990, с.150-157. * |
| ЛЮМАНОВ Р. Машинная валка леса. - М.: Лесная промышленность, 1990, с.150-157. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2745144C1 (en) * | 2014-07-02 | 2021-03-22 | Дж.С. Бэмфорд Экскавейторс Лимитед | Method for control of a handling materials machine |
| RU172442U1 (en) * | 2015-02-13 | 2017-07-07 | Общество с ограниченной ответственностью "Студия Полдень" | Device for controlling the viewing angle of the simulated space |
| RU2641604C1 (en) * | 2016-12-28 | 2018-01-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) | Method of measuring absolute position of end link of ndustrial robot multilink mechanism |
| RU2781962C2 (en) * | 2017-12-22 | 2022-10-21 | Либхерр-Хидрауликбаггер Гмбх | Construction machine, in particular earthmoving and transport machine with service panel |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US20210072727A1 (en) | Construction Machine, in Particular a Crane, and Method for the Control Thereof | |
| US9828781B2 (en) | Fine implement control system using relative positioning | |
| RU2311511C2 (en) | Method and device to monitor load regime of dragline excavator or electrically-operated single-bucker excavator | |
| US20050240309A1 (en) | Method and device for influencing a multiaxial manipulator | |
| US10406686B2 (en) | Bare hand robot path teaching | |
| FI68131B (en) | REFERENCE FOR A WINDOW MACHINE WITH A GLASS LED WITH A LASER INDICATOR | |
| EP1584426A1 (en) | Tool center point calibration system | |
| EP3660231A1 (en) | System and method for autonomous operation of heavy machinery | |
| US9913437B2 (en) | Velocity-based control of end effector | |
| CN107756398B (en) | Robot vision guiding method, device and equipment | |
| JP6083520B2 (en) | Robot guidance method and apparatus | |
| RU2496303C1 (en) | Method of machine control | |
| US20160361815A1 (en) | Robot and robot controlling method | |
| CN109467010B (en) | Method for moving a load by means of a crane | |
| CN112512754A (en) | Method for programming an industrial robot | |
| US20150105908A1 (en) | Robotic placement and manipulation with enhanced accuracy | |
| US10232519B2 (en) | Robot and method of controlling the same | |
| US20180340763A1 (en) | Operation method of position measuring device | |
| US11618120B2 (en) | Control system for controlling a tool of a machine | |
| JP2014187885A (en) | Tree felling system, and tree information detection device and program thereof | |
| JP2017052045A (en) | Positional relation data acquisition device and remote control device | |
| US20230019162A1 (en) | Crane, crane body, and non-transitory computer readable medium storing program | |
| US20230023778A1 (en) | Work assisting server and work assisting system | |
| RU2522525C2 (en) | Method for machine guidance on object | |
| RU2468573C2 (en) | Method to aim actuator of forest machine manipulator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140504 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20150727 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170504 |