RU2777544C2 - Working machine with control device - Google Patents

Working machine with control device Download PDF

Info

Publication number
RU2777544C2
RU2777544C2 RU2018127180A RU2018127180A RU2777544C2 RU 2777544 C2 RU2777544 C2 RU 2777544C2 RU 2018127180 A RU2018127180 A RU 2018127180A RU 2018127180 A RU2018127180 A RU 2018127180A RU 2777544 C2 RU2777544 C2 RU 2777544C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
working machine
joint
hand
boom
control
Prior art date
Application number
RU2018127180A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018127180A3 (en
RU2018127180A (en
Inventor
Герхард БОЛЬЦ
Флориан МАНГ
Дитер АНЗОРГЕ
Original Assignee
Либхерр-Хидрауликбаггер Гмбх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102017116830.3A external-priority patent/DE102017116830A1/en
Application filed by Либхерр-Хидрауликбаггер Гмбх filed Critical Либхерр-Хидрауликбаггер Гмбх
Publication of RU2018127180A publication Critical patent/RU2018127180A/en
Publication of RU2018127180A3 publication Critical patent/RU2018127180A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2777544C2 publication Critical patent/RU2777544C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to a control unit for a working machine. The working machine with a control device includes an upper frame and a boom with at least two boom fragments. The control device is made with the possibility of generation of controlling signals for actuation of the working machine, depending on a position of the operator’s joint of the hand, and it contains at least one control unit. The control unit is made with the possibility of determination of a position of the joint of the hand and a position of at least one metacarpophalangeal joint of the hand, and with the possibility of generation, based on these determined positions, of a controlling signal for actuation of at least two actuators of the working machine. The first actuator is made with the possibility of rotation of the first boom fragment relatively to the upper frame of the working machine, depending on a position of the joint of the hand. The second actuator is made with the possibility of rotation of the second boom fragment relatively to the first boom fragment, depending on a position of the mentioned at least one metacarpophalangeal joint.
EFFECT: improvement of a control device for control of a working machine is achieved.
6 cl, 10 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к устройству управления для рабочей машины с по меньшей мере одной стрелой, при этом устройство управления выполнено с возможностью формирования управляющих сигналов для приведения в действие рабочей машины в зависимости от положения по меньшей мере одного сустава кисти руки оператора, и при этом устройство управления содержит по меньшей мере один блок управления.The present invention relates to a control device for a work machine with at least one boom, wherein the control device is configured to generate control signals for actuating the work machine depending on the position of at least one hand joint of the operator, and the control device contains at least one control unit.

В строительных машинах или рабочих машинах, таких как, например, гидравлические экскаваторы, известно согласно уровню техники управление ими из водительской кабины, предусмотренной на них. Традиционное управление рабочим оборудованием рабочей машины обычно осуществляется через устройства ручного управления, которые приводят в действие управляющие клапаны посредством гидравлических и/или электрических сигналов для того, чтобы управлять подачей масла к гидравлическим цилиндрам. Оно также применяется для поворотных перемещений верхней рамы рабочей машины. Устройства ручного управления, как правило, могут быть установлены в поддерживающей консоли в водительской кабине слева и справа от водительского сиденья. В контексте настоящего изобретения ссылка выполняется на рабочие машины, которые в смысле изобретения содержат строительные машины, а также дополнительные машины, такие как машины для подачи материалов или любые другие погрузочно-разгрузочные машины.In construction machines or working machines, such as, for example, hydraulic excavators, it is known according to the prior art to control them from the driver's cab provided on them. Conventional control of work equipment on a work machine is typically through manual controls that actuate control valves via hydraulic and/or electrical signals to control the oil supply to the hydraulic cylinders. It is also used for rotary movements of the top frame of the working machine. Manual control devices can usually be installed in the support console in the driver's cab to the left and right of the driver's seat. In the context of the present invention, reference is made to work machines, which in the sense of the invention comprise construction machines, as well as additional machines such as material handling machines or any other material handling machines.

В управлении объем масла пропускается в соответствующие гидравлические цилиндры рабочей машины согласно путям, охватываемым устройствами ручного управления или согласно отклонению соответствующих рычагов устройств ручного управления.In control, the volume of oil is passed into the respective hydraulic cylinders of the working machine according to the paths covered by the manual control devices or according to the deflection of the respective levers of the manual control devices.

Отдельные частичные перемещения рабочего оборудования или рабочей машины должны регулироваться оператором машины посредством целевого отклонения рычагов управления для того, чтобы добиваться равномерного рабочего перемещения рабочего инструмента. Интуитивное управление рабочей машиной не является легко возможным.Individual partial movements of the work equipment or work machine must be controlled by the machine operator through targeted deflection of the control levers in order to achieve uniform working movement of the work tool. Intuitive control of a working machine is not easily possible.

Из уровня техники, кроме того также известны блоки управления, отдаленные от машины, или блоки дистанционного управления, посредством которых функция вышеописанного традиционного управления может быть передана рабочей машине по радиосигналу и, таким образом, может быть применена или выполнена на внешнем блоке управления. Хорошо известно, что такие блоки дистанционного радиоуправления конфигурируются как "подвесы на шею", которые оператор машины может носить вокруг своей шеи, и/или которые оператор машины держит перед своим телом для управления машиной.Also known from the prior art are control units remote from the machine or remote control units, by means of which the function of the conventional control described above can be transmitted to the working machine by radio signal and thus can be applied or performed on an external control unit. It is well known that such radio remote controls are configured as "neck hangers" that the machine operator can wear around his neck and/or that the machine operator holds in front of his body to control the machine.

В управлении, известном из уровня техники, недостатком является то, что сложный рабочий цикл рабочей машины требует немалого опыта оператора машины при управлении функциями рабочей машины или функциями экскаватора посредством двух устройств ручного управления. Это, в свою очередь, приводит в результате к относительно длительному времени обучения оператора машины.In the prior art control, the disadvantage is that the complex duty cycle of the working machine requires considerable experience of the machine operator in controlling the functions of the working machine or the functions of the excavator via two manual controls. This in turn results in relatively long training times for the machine operator.

На этом фоне целью изобретения является предоставление улучшенного устройства управления для управления рабочей машиной. С помощью устройства управления согласно изобретению станет возможно также предоставлять возможность необученным операторам машин, после коротких фаз обучения, безопасно управлять рабочей машиной. Соответственно, согласно изобретению может быть достигнуто значительное сокращение времени обучения оператора машины.Against this background, the aim of the invention is to provide an improved control device for controlling a working machine. By means of the control device according to the invention it will also be possible to enable untrained machine operators, after short learning phases, to operate the working machine safely. Accordingly, according to the invention, a significant reduction in the training time of the machine operator can be achieved.

Согласно изобретению, данная проблема решается посредством устройства управления с признаками по пункту 1 формулы изобретения. Преимущественные аспекты являются объектом зависимых пунктов.According to the invention, this problem is solved by means of a control device with features according to paragraph 1 of the claims. Preferential aspects are the subject of dependent clauses.

Соответственно, предоставляется устройство управления для рабочей машины с по меньшей мере одной стрелой, при этом устройство управления выполнено с возможностью формирования управляющих сигналов для приведения в действие рабочей машины в зависимости от положения по меньшей мере одного сустава по меньшей мере одной кисти руки оператора, при этом рабочее устройство содержит по меньшей мере один блок управления.Accordingly, a control device is provided for a work machine with at least one boom, wherein the control device is configured to generate control signals for actuating the work machine depending on the position of at least one joint of at least one hand of the operator, wherein the working device contains at least one control unit.

То, что может иметься в виду под положением по меньшей мере одного сустава кисти руки, например, может быть по меньшей мере одним угловым положением произвольного сустава кисти руки человека, такого как, например, сустав пальца или запястье.What may be meant by the position of at least one hand joint, for example, may be at least one angular position of an arbitrary human hand joint, such as, for example, a finger joint or wrist.

Согласно изобретению предусматривается, что блок управления оснащается, чтобы обнаруживать положение запястья по меньшей мере одного пястно-фалангового сустава по меньшей мере одного проксимального межфалангового сустава по меньшей мере одного дистального межфалангового сустава, седловидного сустава большого пальца, сустава основания большого пальца и/или крайнего сустава большого пальца по меньшей мере одной кисти руки. Под положением соответствующего сустава может иметься в виду, в частности, угловое положение соответствующего сустава или параметр, зависящий от него.According to the invention, it is envisaged that the control unit is equipped to detect the position of the wrist of at least one metacarpophalangeal joint of at least one proximal interphalangeal joint of at least one distal interphalangeal joint, the saddle joint of the thumb, the joint of the base of the thumb and/or the extreme joint thumb of at least one hand. The position of the respective joint may in particular mean the angular position of the respective joint or a parameter dependent on it.

Блок управления может быть закреплен на кисти руки оператора, при этом, в частности, могут быть предусмотрены застежки, посредством которых блок управления может быть закреплен на кисти руки и/или на предплечье оператора.The control unit can be fastened to the operator's hand, in particular fasteners can be provided by means of which the control unit can be fastened to the operator's hand and/or forearm.

Блок управления, например, может быть соединен с рабочей машиной через беспроводной интерфейс для передачи управляющих сигналов. Следовательно, что касается операций в опасной окружающей обстановке, управление рабочей машиной также возможно из безопасного местоположения и, в частности, на расстоянии от рабочей машины.The control unit, for example, can be connected to the working machine via a wireless interface for transmitting control signals. Therefore, with regard to operations in hazardous environments, it is also possible to operate the work machine from a safe location and, in particular, at a distance from the work machine.

Преимущественно, блок управления обеспечивает интуитивное управление рабочей машиной оператором машины, при этом, в частности, равномерные рабочие перемещения оборудования и верхней рамы рабочей машины могут быть легко выполнены.Advantageously, the control unit enables intuitive control of the working machine by the operator of the machine, whereby, in particular, uniform working movements of the equipment and the upper frame of the working machine can be easily carried out.

Сложные рабочие перемещения рабочей машины или рабочего оборудования и инструмента навесного оборудования рабочей машины могут управляться посредством ясно показываемых движений оператора машины посредством устройства управления согласно изобретению. Таким образом, с помощью новых элементов управления, изобретение обеспечивает интуитивное управление рабочими функциями, например, гидравлического экскаватора или другой рабочей машины.The complex work movements of the work machine or the work equipment and the implement tool of the work machine can be controlled by clearly visible movements of the machine operator by means of the control device according to the invention. Thus, with the help of new controls, the invention provides intuitive control of work functions, for example, a hydraulic excavator or other working machine.

Блок управления может быть эргономично спроектирован, так что он может быть закреплен на кисти руки оператора машины.The control unit can be ergonomically designed so that it can be fixed on the hand of the machine operator.

Таким образом, изобретение также обеспечивает использование или управление автономными рабочими машинами, в которых водительские рабочие места не предусматриваются на рабочих машинах, и которые, таким образом, подходят для работ в особенно опасных областях работы. Кроме того, затраты на приобретение и эксплуатацию рабочей машины могут быть уменьшены посредством устройства управления согласно изобретению.Thus, the invention also provides for the use or control of autonomous work machines, in which driver's positions are not provided on the work machines, and which are thus suitable for work in particularly dangerous work areas. In addition, the cost of purchasing and operating the working machine can be reduced by means of the control device according to the invention.

Устройство управления может быть внешним блоком дистанционного управления рабочей машиной или блоком дистанционного управления экскаватором, в котором рабочее движение рабочего оборудования и инструмента навесного оборудования, также как и поворотное движение верхней рамы и возможно движения гусеничного привода или другие приводящие движения рабочей машины могут управляться посредством устройства управления. Это применяется, в частности, для копающих движений рабочей машины, которая согласно изобретению может управляться интуитивно через копающие движения кисти руки человека.The control device may be an external work machine remote control unit or an excavator remote control unit in which the operating movement of the work equipment and attachment tool, as well as the rotational movement of the upper frame and possibly the movements of the track drive or other driving movements of the work machine, can be controlled by the control device. . This applies in particular to the digging movements of the working machine, which according to the invention can be intuitively controlled through the digging movements of the human hand.

В особенно предпочтительном варианте осуществления возможно, что устройство управления содержит в точности два блока управления, при этом посредством первого блока управления положение по меньшей мере одного сустава левой кисти руки и/или посредством второго блока управления положение по меньшей мере одного сустава правой кисти руки оператора могут быть определены. Блок управления или блоки управления могут, конечно, также быть сконфигурированы для использования с произвольной кистью руки оператора машины.In a particularly preferred embodiment, it is possible that the control device comprises exactly two control units, wherein by means of the first control unit the position of at least one joint of the operator's left hand and/or by the second control unit the position of at least one joint of the operator's right hand can be be defined. The control unit or units may, of course, also be configured for use with an arbitrary hand of the machine operator.

Возможно, что с помощью одной кисти руки оператора или оператора машины выполняются рабочие движения оборудования экскаватора или другого оборудования рабочей машины. Рабочее движение может содержать поворот стрелы и/или рукояти стрелы. Альтернативно или в дополнение, блок управления, ассоциированный с другой кистью руки, может быть использован для управления рабочего движения рабочего инструмента.It is possible that with the help of one hand of the operator or operator of the machine, the working movements of the equipment of the excavator or other equipment of the working machine are performed. The working movement may include turning the boom and/or the boom dipper. Alternatively, or in addition, a control unit associated with the other hand may be used to control the operating motion of the operating tool.

Конечно, обратное или отличное размещение блоков управления также является возможным. Блоки управления могут, каждый, быть сконфигурированы для двустороннего управления или для двустороннего использования левой или правой рукой оператора машины.Of course, reverse or different placement of the control units is also possible. The control units can each be configured for reversible control or for reversible use by the left or right hand of the machine operator.

В другом предпочтительном варианте осуществления возможно, что устройство управления конфигурируется, чтобы формировать по меньшей мере один управляющий сигнал для приведения в действие по меньшей мере одного исполнительного механизма рабочей машины на основе по меньшей мере одного из определенных положений.In another preferred embodiment, it is possible that the control device is configured to generate at least one control signal for actuating at least one actuator of the working machine based on at least one of the determined positions.

В особенно предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено, что по меньшей мере один исполнительный механизм является первым исполнительным механизмом, который оборудуется, чтобы поворачивать первый фрагмент стрелы рабочей машины относительно верхней рамы рабочей машины, при этом, в частности, первый исполнительный механизм может быть приведен в действие в зависимости от положения запястья. Первый исполнительный механизм, например, может поворачивать поворотный кронштейн или всю стрелу рабочей машины относительно ее верхней рамы.In a particularly preferred embodiment, it can be provided that at least one actuator is the first actuator, which is equipped to rotate the first section of the boom of the working machine relative to the upper frame of the working machine, while, in particular, the first actuator can be driven in action depending on the position of the wrist. The first actuator, for example, may rotate the swivel arm or the entire arm of the working machine relative to its upper frame.

В настоящем случае выражение "первый исполнительный механизм" не должен пониматься в ограничивающем смысле. Один или единственный исполнительный механизм или множество исполнительных механизмов также могут быть названы первым исполнительным механизмом рабочей машины.In the present case, the expression "first actuator" is not to be understood in a limiting sense. One or a single actuator or a plurality of actuators may also be referred to as the first actuator of the work machine.

В другом предпочтительном варианте осуществления возможно, что по меньшей мере один исполнительный механизм является вторым исполнительным механизмом, который выполнен с возможностью поворота второго фрагмента стрелы рабочей машины относительно другого фрагмента стрелы, при этом, в частности, второй исполнительный механизм может быть приведен в действие в зависимости от положения по меньшей мере одного пястно-фалангового сустава.In another preferred embodiment, it is possible that at least one actuator is a second actuator, which is configured to rotate the second boom fragment of the working machine relative to another boom fragment, while, in particular, the second actuator can be actuated depending on from the position of at least one metacarpophalangeal joint.

Кроме того, возможен вариант осуществления, в котором по меньшей мере один исполнительный механизм является третьим исполнительным механизмом, который выполнен с возможностью поворота третьего фрагмента стрелы рабочей машины относительно другого фрагмента стрелы, при этом, в частности, третий исполнительный механизм может быть приведен в действие в зависимости от положения по меньшей мере одного проксимального межфалангового сустава и/или дистального межфалангового сустава. Фрагменты стрелы могут быть рукоятями стрелы или другими компонентами стрелы.In addition, an embodiment is possible, in which at least one actuator is a third actuator, which is configured to rotate the third fragment of the boom of the working machine relative to another fragment of the boom, while, in particular, the third actuator can be actuated in depending on the position of at least one proximal interphalangeal joint and/or distal interphalangeal joint. Arrow fragments can be arrow handles or other arrow components.

В другом предпочтительном варианте осуществления возможно, чтобы по меньшей мере один исполнительный механизм был четвертым исполнительным механизмом, который выполнен с возможностью регулирования рабочего инструмента и/или копающего инструмента рабочей машины, при этом, в частности, четвертый исполнительный механизм может быть приведен в действие в зависимости от положения в точности двух проксимальных межфаланговых суставов и/или дистальных межфаланговых суставов.In another preferred embodiment, it is possible that at least one actuator is a fourth actuator, which is configured to regulate the working tool and/or digging tool of the working machine, wherein, in particular, the fourth actuator can be actuated depending on from the position of exactly two proximal interphalangeal joints and/or distal interphalangeal joints.

В другом предпочтительном варианте осуществления может быть предусмотрено, что по меньшей мере один исполнительный механизм является пятым исполнительным механизмом, который выполнен с возможностью поворота рабочего инструмента и/или копающего инструмента рабочей машины относительно фрагмента стрелы, при этом, в частности, пятый исполнительный механизм может быть приведен в действие в зависимости от положения запястья и/или по меньшей мере одного пястно-фалангового сустава.In another preferred embodiment, it can be provided that at least one actuator is a fifth actuator, which is configured to rotate the working tool and/or digging tool of the working machine relative to the boom fragment, while, in particular, the fifth actuator can be actuated depending on the position of the wrist and/or at least one metacarpophalangeal joint.

Альтернативно или в дополнение, отдельные исполнительные механизмы могут быть приводимыми в действие в зависимости от положений нескольких суставов. Рабочий инструмент, например, может быть копающим приспособлением или экскаваторным ковшом.Alternatively or in addition, individual actuators may be actuated depending on the positions of multiple joints. The working tool, for example, can be a digging tool or a backhoe bucket.

В одном варианте осуществления изобретения как раз с двумя блоками управления может быть предусмотрено, что с одним из блоков управления ассоциируется по меньшей мере один из трех исполнительных механизмов, ассоциированных со стрелой согласно пунктам 4-6, в то время как с другим блоком управления ассоциируется по меньшей мере один из исполнительных механизмов, ассоциированных с рабочим инструментом согласно любому из пунктов 7-8. Также возможно, однако, любое другое размещение исполнительных механизмов блоков управления, которое специалист рассматривает как целесообразное.In one embodiment of the invention with just two control units, it can be provided that at least one of the three actuators associated with the boom according to paragraphs 4-6 is associated with one of the control units, while the other control unit is associated with at least one of the actuators associated with the work tool according to any one of paragraphs 7-8. It is also possible, however, any other arrangement of actuators of the control units, which the person skilled in the art considers appropriate.

В другом предпочтительном варианте осуществления возможно, что по меньшей мере один блок управления содержит дисплей, в частности, сенсорный экран.In another preferred embodiment, it is possible that at least one control unit contains a display, in particular a touch screen.

Через дисплей или сенсорный экран информация об условиях работы рабочей машины и/или данные команд могут быть указаны оператору машины. Кроме того, дополнительные функции управления могут быть выполнены через сенсорный экран.Via a display or touch screen, information about operating conditions of the working machine and/or command data can be indicated to the operator of the machine. In addition, additional control functions can be performed via the touch screen.

Согласно изобретению оператору машины может быть оказана помощь посредством компьютеризированного обратного управления. Поскольку рабочие машины могут быть использованы в сетевом окружении участка строительства, сигналы и информация могут передаваться двухсторонним или многосторонним образом между рабочей машиной, устройством управления, окружением рабочей машины и возможно дополнительными устройствами посредством блока управления и, в частности, посредством сенсорного экрана.According to the invention, the operator of the machine can be assisted by computerized reverse control. Since the working machines can be used in the networked environment of the construction site, signals and information can be transmitted in a two-way or multi-sided manner between the working machine, the control device, the environment of the working machine and possibly additional devices via the control unit and, in particular, via the touch screen.

Изобретение, кроме того, также направлено на рабочую машину, в частности, гидравлический экскаватор с по меньшей мере одним устройством управления согласно любому из пунктов 1-9 формулы изобретения, при этом устройство управления соединяется с боком управления рабочей машины, в частности, через беспроводной интерфейс. Блок управления может быть бортовым компьютером рабочей машины или любым другим блоком регулировки/управления рабочей машины.The invention is furthermore directed to a working machine, in particular a hydraulic excavator with at least one control device according to any one of claims 1 to 9, the control device being connected to the control side of the working machine, in particular via a wireless interface. . The control unit may be an on-board computer of the work machine or any other adjustment/control unit of the work machine.

Дополнительные детали и преимущества изобретения будут объяснены подробно со ссылкой на вариант осуществления, показанный на чертежах в качестве примера. На чертежах:Additional details and advantages of the invention will be explained in detail with reference to the embodiment shown in the drawings as an example. On the drawings:

Фиг. 1 показывает частичный вид оператора машины с двумя блоками управления устройства управления согласно изобретению;Fig. 1 shows a partial view of an operator of a machine with two control units of a control device according to the invention;

Фиг. 2 показывает подробный вид двух блоков управления;Fig. 2 shows a detailed view of two control units;

Фиг. 3 показывает сравнение строительной машины и кисти руки оператора машины относительно точек поворота, соответствующих друг другу;Fig. 3 shows a comparison of the construction machine and the machine operator's hand with respect to pivot points corresponding to each other;

Фиг. 4 показывает вид блока управления;Fig. 4 shows a view of the control unit;

Фиг. 5, 6 показывают примеры устройств для определения положения суставов кисти руки;Fig. 5, 6 show examples of devices for determining the position of the joints of the hand;

Фиг. 7 показывает примерную конфигурацию блока управления с дисплеем;Fig. 7 shows an exemplary configuration of a control unit with a display;

Фиг. 8 показывает примерное изображение дисплея;Fig. 8 shows an exemplary image of the display;

Фиг. 9 показывает примерную конфигурацию блока управления; иFig. 9 shows an exemplary control unit configuration; and

Фиг. 10 показывает примеры формирования управляющих сигналов посредством устройства управления.Fig. 10 shows examples of generating control signals by the control device.

Фиг. 1 показывает вид спереди оператора машины с устройством управления, содержащим два блока управления. Посредством устройства управления возможно формировать управляющие сигналы для приведения в действие рабочей машины или строительной машины. Управляющие сигналы могут зависеть от положения по меньшей мере одного сустава кистей рук или пальцев оператора машины. Блок управления, ассоциированный с правой кистью руки оператора машины, например, может обнаруживать положение запястья и положение пястно-фаланговых суставов правой кисти руки оператора машины и с помощью этих положений формировать управляющие сигналы для приведения в действие строительной машины. Например, стрела, такая как стрела экскаватора, может быть приведена в действие согласно положению правой кисти руки и/или ее пальцев. Для определения положения кисти руки механические перемещения блока управления могут быть оцифрованы посредством датчиков, таких как, например, посредством потенциометра, и использованы в качестве выходных значений для формирования управляющих сигналов.Fig. 1 shows a front view of a machine operator with a control device containing two control units. By means of the control device, it is possible to generate control signals for actuating a work machine or a construction machine. The control signals may depend on the position of at least one hand or finger joint of the operator of the machine. A control unit associated with the machine operator's right hand, for example, can detect the position of the wrist and the position of the metacarpophalangeal joints of the machine operator's right hand, and use these positions to generate control signals to drive the construction machine. For example, an arrow, such as an excavator boom, may be actuated according to the position of the right hand and/or its fingers. To determine the position of the hand, the mechanical movements of the control unit can be digitized by means of sensors, such as, for example, by means of a potentiometer, and used as output values for generating control signals.

Фиг. 2 показывает подробный вид, на котором дисплей может быть виден на одном из блоков управления. Дисплей может быть сконфигурирован как сенсорный экран. Он может быть использован, чтобы отображать информацию, которая может относиться к строительной машине. Кроме того, он может быть использован для управления функциями строительной машины. Дисплей может быть размещен в фрагменте блока управления, который прижимается к тыльной стороне кисти руки, в частности, в области между большим пальцем и указательным пальцем кисти руки.Fig. 2 shows a detailed view in which a display can be seen on one of the control units. The display can be configured as a touch screen. It can be used to display information that may be related to a construction vehicle. In addition, it can be used to control the functions of a construction machine. The display can be placed in a fragment of the control unit, which is pressed against the back of the hand, in particular in the area between the thumb and forefinger of the hand.

Фиг. 3 показывает, что, например, посредством правой кисти руки оператора машины операция копания рабочего оборудования экскаватора может быть воспроизведена. Возможно, что эта функция, а также все другие функции, описанные здесь, каждая, выполняются с помощью соответствующей другой кисти руки. Запястье соответствует точке 1 поворота стрелы на верхней раме строительной машины. Сустав ладони или пястно-фаланговый сустав соответствует точке 2 поворота рукояти стрелы или другого фрагмента стрелы.Fig. 3 shows that, for example, by means of the right hand of the machine operator, the digging operation of the working equipment of the excavator can be reproduced. It is possible that this function, as well as all the other functions described here, are each performed with the corresponding other hand. The wrist corresponds to the pivot point 1 of the boom on the upper frame of the construction machine. The palm joint or metacarpophalangeal joint corresponds to point 2 of the arrow handle or other arrow fragment.

Когда кисть руки движется вверх или вниз, это движение преобразуется в управляющие сигналы для приведения в действие строительной машины. Движения стрелы экскаватора или других частей строительной машины, обеспечиваемые посредством управляющих сигналов, могут быть выбраны так, что существует наибольшее возможное соответствие или сходство между движениями кисти руки и строительной машиной. Когда пальцы движутся относительно ладони, движение пальца, например, может соответствовать движению рукояти стрелы строительной машины.When the hand moves up or down, this movement is converted into control signals to drive the construction machine. The movements of the boom of the excavator or other parts of the construction machine provided by the control signals may be chosen such that there is the greatest possible correspondence or similarity between the movements of the hand and the construction machine. When the fingers move relative to the palm, the movement of the finger, for example, may correspond to the movement of the boom arm of a construction machine.

Как может быть воспринято из фиг. 4, блок управления может быть закреплен на кисти руки и/или на предплечье. Кисть руки может быть вставлена между фрагментом с блоком дисплея и верхней частью. Движение кисти руки в запястье или положение запястья может быть передано через подвижную штангу 3.As can be perceived from FIG. 4, the control unit can be mounted on the hand and/or on the forearm. The hand can be inserted between the fragment with the display unit and the upper part. The movement of the hand in the wrist or the position of the wrist can be transmitted through the movable bar 3.

Фиг. 5 показывает скользящий потенциометр 4, который может захватывать или обнаруживать путь движения кисти руки.Fig. 5 shows a sliding potentiometer 4 that can capture or detect the movement path of the hand.

Фиг. 6 показывает блок управления, на верхней части которого установлен качалка 5, который приводится в действие пальцами. Поворотный потенциометр 6 захватывает путь движения пальцев и из него может формировать сигналы для приведения в действие исполнительных механизмов строительной машины.Fig. 6 shows a control box on top of which is mounted a rocker 5 which is actuated by fingers. Rotary potentiometer 6 captures the path of movement of the fingers and from it can form signals to actuate the actuators of the construction machine.

Фиг. 7 показывает блок управления, на верхней части которого установлен многофункциональный дисплей 7 с сенсорным экраном. На этом дисплее, например, могут быть отображены критические условия работы устройства, предупреждения, текущее местоположение и/или поступающие команды.Fig. 7 shows a control box on top of which a touch screen multifunction display 7 is mounted. This display may, for example, show critical device operating conditions, warnings, current location, and/or incoming commands.

Часть управления строительной машиной может быть предоставлена через сенсорный экран. Интерфейс может иметь фиксированную структуру меню, посредством которой различная информация может быть извлечена, и функции могут быть задействованы. Фиг. 8 показывает примерную конфигурацию сенсорного экрана.Part of the control of the construction machine can be provided through the touch screen. The interface may have a fixed menu structure through which various information may be retrieved and functions may be activated. Fig. 8 shows an exemplary touch screen configuration.

Блок управления может быть соединен с устройством управления рабочей машины через беспроводной интерфейс. Данные могут быть переданы рабочей машине через беспроводной интерфейс.The control unit can be connected to the operating machine's control device via a wireless interface. The data can be transferred to the working machine via the wireless interface.

В одном варианте скользящее соединение на кисти руки может альтернативно быть сконфигурировано как качалка. В этом варианте дополнительное исполнительное устройство может управляться через дополнительное сочленение. Представляется возможным назначение запястья стреле или поворотному кронштейну, пальца или сустава ладони - регулировочной стреле или рукояти стрелы и/или сустава пальца - рукояти стрелы строительной машины.In one embodiment, the sliding joint on the hand may alternatively be configured as a rocker. In this embodiment, the additional actuator can be controlled via an additional joint. It is possible to assign a wrist to a boom or swing arm, a finger or a palm joint to an adjusting boom or an arrow dipper, and/or a finger knuckle to a construction machine boom dipper.

Фиг. 9 показывает, что поворот верхней рамы строительной машины может управляться посредством движения большого пальца, которое, например, может быть определено посредством переключателя 8 на верхней стороне блока управления правой руки.Fig. 9 shows that the rotation of the top frame of the construction machine can be controlled by a movement of the thumb, which, for example, can be determined by means of a switch 8 on the top side of the control unit of the right hand.

Фиг. 10 в качестве примера показывает функции, которые могут быть выполнены с помощью одной кисти руки. Хотя показана кисть левой руки, иллюстрированные функции с тем же успехом могут быть выполнены с помощью кисти правой руки.Fig. 10 shows by way of example the functions that can be performed with one hand. Although the left hand is shown, the illustrated functions could just as well be performed with the right hand.

В левой области фиг. 10 показано то, что посредством сгибания, например, запястья движения или повороты рабочего инструмента/копающего инструмента строительной машины могут управляться.In the left region of Fig. 10 shows that by bending, for example, the wrist movements or turns of the work tool/digging tool of the construction machine can be controlled.

Согласно средней части фиг. 10, движение инструмента, такое как наклон или опрокидывание ковша, может управляться посредством качалок аналогично движению рукояти стрелы, при этом могут быть предусмотрены две качалки. Одна качалка может быть задействована указательным пальцем и средним пальцем, а другая качалка - безымянным пальцем и мизинцем. Согласно правой части фиг. 10 большой палец может быть использован, например, чтобы приводить в действие сирену.According to the middle part of Fig. 10, movement of the tool, such as tilting or tipping of the bucket, can be controlled by the rockers in a manner similar to the movement of the boom arm, and two rockers can be provided. One rocker can be used with the index finger and middle finger, and the other rocker with the ring and little fingers. According to the right side of FIG. 10 the thumb can be used, for example, to activate a siren.

Положение запястья может быть использовано для активации поворота инструмента навесного оборудования, положение сустава ладони может быть использовано для наклона/опрокидывания инструмента, положение сустава пальца может быть использовано для открытия/закрытия инструмента навесного оборудования, и/или положение большого пальца может быть использовано для поворота инструмента навесного оборудования и/или для испускания предупреждающего сигнала или для приведения в действие сирены. Конечно, более чем один из упомянутых суставов или частей тела могут также быть приняты во внимание для управления соответствующими функциями.Wrist position can be used to activate attachment tool rotation, palm knuckle position can be used to tilt/tip tool, finger knuckle position can be used to open/close attachment tool, and/or thumb position can be used to rotate tool attachment and/or to emit a warning signal or to activate a siren. Of course, more than one of the mentioned joints or body parts may also be taken into account to control the respective functions.

Изобретение обеспечивает улучшение экономии соответствующих строительных машин уже при их покупке и во время их эксплуатации. Изобретение, кроме того, обеспечивает также управление впоследствии добавленными рабочими движениями или функциями рабочей машины и используемых рабочих инструментов. Посредством соответствующего программного обеспечения может становиться возможным противоположное управление затрагиваемыми исполнительными механизмами строительной машины. Программное обеспечение может быть реализовано, например, в блоке управления или регулировки строительной машины. Кроме того, параметры для масштабирования рабочих движений могут быть переданы посредством соответствующего интерфейса. Масштабирование устройства управления может быть приспособлено для различных типов рабочего оборудования строительной машины посредством программного обеспечения.The invention provides an improvement in the economy of the respective construction machines already at their purchase and during their operation. The invention also provides for the control of subsequently added work movements or functions of the work machine and the work tools used. By means of suitable software, opposite control of the affected actuators of the construction machine can be made possible. The software may be implemented, for example, in a control or adjustment unit of a construction machine. In addition, parameters for scaling work movements can be transmitted via an appropriate interface. The scaling of the control device can be adapted to different types of construction machine implements through software.

Устройство управления может быть сконфигурировано, чтобы приспосабливаться к индивидуальным параметрам тела оператора. С этой целью, например, на блоке управления могут быть предусмотрены регулируемые застежки. Отдельные компоненты, в частности, блок управления или блоки управления устройства управления могут быть сконфигурированы зеркально симметрично, так что они могут управляться как левой, так и правой рукой.The control device can be configured to adapt to the individual parameters of the operator's body. For this purpose, for example, adjustable fasteners can be provided on the control unit. The individual components, in particular the control unit or control units of the control unit, can be configured in a mirror-symmetrical manner so that they can be operated both with the left and with the right hand.

Claims (7)

1. Рабочая машина с устройством управления, которое через интерфейс связано с устройством управления рабочей машины, причем рабочая машина включает в себя верхнюю раму и стрелу с по меньшей мере двумя фрагментами стрелы, причем устройство управления выполнено с возможностью формирования управляющих сигналов для приведения в действие рабочей машины в зависимости от положения сустава кисти руки оператора и содержит по меньшей мере один блок управления, 1. A working machine with a control device, which is connected via an interface with the control device of the working machine, and the working machine includes an upper frame and an arrow with at least two fragments of the boom, and the control device is configured to generate control signals to actuate the working machine depending on the position of the operator's hand joint and contains at least one control unit, отличающаяся тем, что блок управления выполнен с возможностью определения положения сустава кисти и положения по меньшей мере одного пястно-фалангового сустава руки и с возможностью формирования на основе этих определенных положений управляющего сигнала для приведения в действие по меньшей мере двух исполнительных механизмов рабочей машины, причем первый исполнительный механизм выполнен с возможностью поворота первого фрагмента стрелы относительно верхней рамы рабочей машины в зависимости от положения сустава кисти руки, и причем второй исполнительный механизм выполнен с возможностью поворота второго фрагмента стрелы относительно первого фрагмента стрелы в зависимости от положения упомянутого по меньшей мере одного пястно-фалангового сустава.characterized in that the control unit is configured to determine the position of the hand joint and the position of at least one metacarpophalangeal joint of the hand and with the possibility of generating, on the basis of these determined positions, a control signal for actuating at least two actuators of the working machine, the first the actuator is configured to rotate the first boom fragment relative to the upper frame of the working machine depending on the position of the hand joint, and the second actuator is configured to rotate the second boom fragment relative to the first boom fragment depending on the position of the at least one metacarpophalangeal joint. 2. Рабочая машина по п.1, отличающаяся тем, что блок управления дополнительно выполнен с возможностью определения положения по меньшей мере одного проксимального межфалангового сустава или дистального межфалангового сустава руки, и причем стрела включает в себя третий фрагмент и дополнительный исполнительный механизм, и причем этот дополнительный исполнительный механизм выполнен с возможностью поворота третьего фрагмента стрелы относительно второго фрагмента стрелы в зависимости от положения упомянутого по меньшей мере одного проксимального межфалангового сустава или дистального межфалангового сустава.2. The working machine according to claim 1, characterized in that the control unit is additionally configured to determine the position of at least one proximal interphalangeal joint or distal interphalangeal joint of the hand, and moreover, the boom includes a third fragment and an additional actuator, and this the additional actuator is configured to rotate the third arrow fragment relative to the second arrow fragment depending on the position of said at least one proximal interphalangeal joint or distal interphalangeal joint. 3. Рабочая машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что блок управления дополнительно выполнен с возможностью определения положения двух межфаланговых суставов или дистальных межфаланговых суставов руки, причем стрела дополнительно включает в себя по меньшей мере один рабочий инструмент и один дополнительный исполнительный механизм, и причем этот дополнительный исполнительный механизм выполнен с возможностью регулирования рабочего инструмента в зависимости от положения упомянутых проксимальных межфаланговых суставов или дистальных межфаланговых суставов. 3. The working machine according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit is additionally configured to determine the position of two interphalangeal joints or distal interphalangeal joints of the hand, and the boom additionally includes at least one working tool and one additional actuator, and moreover, this additional actuator is configured to adjust the working tool depending on the position of said proximal interphalangeal joints or distal interphalangeal joints. 4. Рабочая машина по п.3, отличающаяся тем, что упомянутый рабочий инструмент представляет собой копающий инструмент.4. Working machine according to claim 3, characterized in that said working tool is a digging tool. 5. Рабочая машина по любому из пп.1-4, отличающаяся тем, что упомянутый интерфейс представляет собой беспроводной интерфейс.5. Work machine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said interface is a wireless interface. 6. Рабочая машина по любому из пп.1-5, отличающаяся тем, что она представляет собой гидравлический экскаватор.6. Working machine according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is a hydraulic excavator.
RU2018127180A 2017-07-25 2018-07-24 Working machine with control device RU2777544C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017116830.3 2017-07-25
DE102017116830.3A DE102017116830A1 (en) 2017-07-25 2017-07-25 Operating device for a work machine

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018127180A RU2018127180A (en) 2020-01-27
RU2018127180A3 RU2018127180A3 (en) 2021-12-24
RU2777544C2 true RU2777544C2 (en) 2022-08-08

Family

ID=

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005212957A (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Furukawa Co Ltd Remote controller of working machine
JP2006028953A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Manual operating device of working machine
KR20130076101A (en) * 2011-12-28 2013-07-08 고려대학교 산학협력단 Remote control system for excabator
RU2578649C2 (en) * 2011-01-21 2016-03-27 КРАУН ЭКВАЙПМЕНТ КОРПОРЕЙШН, Корпорация штата Огайо Load-haul-dump machine remote control process and system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005212957A (en) * 2004-01-29 2005-08-11 Furukawa Co Ltd Remote controller of working machine
JP2006028953A (en) * 2004-07-20 2006-02-02 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd Manual operating device of working machine
RU2578649C2 (en) * 2011-01-21 2016-03-27 КРАУН ЭКВАЙПМЕНТ КОРПОРЕЙШН, Корпорация штата Огайо Load-haul-dump machine remote control process and system
KR20130076101A (en) * 2011-12-28 2013-07-08 고려대학교 산학협력단 Remote control system for excabator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6839085B2 (en) Robot system
CN106609529B (en) Operator control for a work vehicle
US9797114B2 (en) Work vehicle operator control with increment adjust
US5995893A (en) Device for controlling the operation of power excavators
JP4469239B2 (en) Operation equipment for work machines
US20080193260A1 (en) Remote Control Device
CN109296021B (en) Operating device for a working machine
WO2007144629A3 (en) Control system for earth moving and working apparatus
US20170114524A1 (en) Distributed operator control for work vehicles
EP2031136A2 (en) Swivel work machine
JPH09268602A (en) Controller for excavator
EP3014026A1 (en) System and methods for with a first and a second hand operated control, controlling motion on a work tool for a construction machine
RU2777544C2 (en) Working machine with control device
JPH02101511A (en) Intuitive control lever control mechanism
US11573592B1 (en) One-handed joystick with adaptive control
US20230056028A1 (en) One-Handed Joystick For Excavators
KR101154777B1 (en) Intuitive control device for excavator
US11261580B2 (en) Operating device for an implement and implement with a corresponding operating device
JP3657894B2 (en) Manual operation of hydraulic excavator
CN203452107U (en) Novel mechanical arm type operating device with for hydraulic backdigger
JP6896558B2 (en) Work machine
GB2570184A (en) Device and method for controlling a working machine
KR100335363B1 (en) Excavator control equipment
US20230407593A1 (en) Wearable equipment and a method for controlling movement of an excavator arm on a construction machine
RU2777575C2 (en) Service device for working unit, and working unit with corresponding service device