RU2801144C2 - System and method for automated cleaning of returned material on surface during delivery - Google Patents

System and method for automated cleaning of returned material on surface during delivery Download PDF

Info

Publication number
RU2801144C2
RU2801144C2 RU2021125161A RU2021125161A RU2801144C2 RU 2801144 C2 RU2801144 C2 RU 2801144C2 RU 2021125161 A RU2021125161 A RU 2021125161A RU 2021125161 A RU2021125161 A RU 2021125161A RU 2801144 C2 RU2801144 C2 RU 2801144C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
tipping body
cleaning
tipping
spatial
mining truck
Prior art date
Application number
RU2021125161A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021125161A (en
Inventor
Карл Ф.Б. ХЕНДРИКС
Original Assignee
Кейтерпиллар Инк.
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
Application filed by Кейтерпиллар Инк. filed Critical Кейтерпиллар Инк.
Publication of RU2021125161A publication Critical patent/RU2021125161A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2801144C2 publication Critical patent/RU2801144C2/en

Links

Abstract

FIELD: material delivery machines.
SUBSTANCE: invention relates to movable material delivery machines and, in particular, is intended for automated cleaning of return material from a tipping body of a delivery machine. The system for removing returnable material from the tipping body (44) of a mining truck (40) contains a cleaning device (17, 70), a controller (116) configured to determine the spatial location of the tipping body (44), the spatial location of the cleaning device, the trajectory cleaners (17, 70) to remove the return material from the inner surface of the tipping body based on the return material card. A method for removing returnable material from a tipping body of a mining truck includes providing access to a return material card on the inner surface of the tipping body, determining the spatial location of the tipping body, cleaning devices, and determining the trajectory of the cleaning device for removing returnable material from the inner surface of the tipping body based on the return material card, the spatial arrangement of the tipping body and the spatial arrangement of the cleaning device, and generating command signals to move the cleaning device along a path to perform a cleaning operation on the inner surface of the tipping body (44).
EFFECT: invention provides optimization of productivity at the work site and maximization of the amount of material to be moved.
10 cl, 11 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Настоящее изобретение в целом относится к подвижным машинам для доставки для перемещения материала и, в частности, к системе для очистки от возвратного материала автоматизированно в опрокидывающемся кузове машины для доставки.The present invention generally relates to movable delivery vehicles for moving material, and in particular to a system for clearing recycled material automatically in a tipping delivery vehicle body.

Уровень техникиState of the art

Такие машины, как карьерные самосвалы, или машины для доставки, используются в различных отраслях промышленности для транспортировки, или перемещения, материала из одного местоположения в другое. При использовании карьерного самосвала для доставки материала после каждой операции разгрузки некоторая часть материала при определенных условиях может прилипать к внутренней поверхности опрокидывающегося кузова карьерного самосвала или налипать на нее. Материал, остающийся в опрокидывающемся кузове, может называться разными терминами, такими как «возвратный материал», «остаточный груз» или «мертвый слой». Machines such as haul trucks or delivery trucks are used in various industries to transport, or move, material from one location to another. When using a mining truck to deliver material, after each dumping operation, some of the material may, under certain conditions, adhere to or stick to the inside surface of the mining truck tipping body. The material remaining in the tipping body may be referred to by various terms such as "return material", "residual load" or "dead layer".

Возвратный материал, остающийся в опрокидывающемся кузове, является нежелательным, так как он снижает производительность машины. В частности, возвратный материал снижает полезную емкость (например, объем) опрокидывающегося кузова, из-за чего для перемещения желаемого количества материала от места погрузки к месту разгрузки требуется большее количество рейсов. Кроме того, увеличенный из-за возвратного материала вес опрокидывающегося кузова также снижает эффективность использования топлива карьерными самосвалами. Каждая из этих причин снижает эффективность процесса перемещения материала. Return material remaining in the tipping body is undesirable as it reduces machine performance. In particular, the return material reduces the usable capacity (eg, volume) of the tipping body, requiring more trips to move the desired amount of material from loading to unloading. In addition, the increased weight of the tipping body due to recycled material also reduces the fuel efficiency of haul trucks. Each of these reasons reduces the efficiency of the material transfer process.

В патентной заявке Великобритании №2537590 раскрыт грузовик-самосвал, содержащий самосвальный кузов, который может поворачиваться при помощи гидравлического цилиндра для опорожнения самосвального кузова. Измеряется параметр давления, связанный с гидравлическим давлением гидравлического цилиндра. На основании параметра давления можно измерять остаточный груз в самосвальном кузове. British Patent Application No. 2537590 discloses a tipper truck comprising a tipper body which can be pivoted by means of a hydraulic cylinder to empty the tipper body. The pressure parameter related to the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder is measured. Based on the pressure parameter, the residual load in the tipper body can be measured.

Вышеприведенное рассмотрение уровня техники предназначено лишь для оказания помощи читателю. Не предполагается ограничение инноваций, описанных в настоящем документе, также не предполагается ограничение или расширение рассмотренного известного уровня техники. Поэтому вышеприведенное рассмотрение не следует воспринимать как указывающее, что какой-либо определенный элемент прежней системы не является подходящим для использования совместно с инновациями, описанными в настоящем документе, оно также не предназначено для указания того, что какой-либо элемент является существенным при реализации инноваций, описанных в настоящем документе. Реализации и применение инноваций, описанных в настоящем документе, определяются прилагаемой формулой изобретения. The foregoing discussion of the prior art is intended to assist the reader only. It is not intended to limit the innovations described herein, nor is it intended to limit or expand upon the prior art discussed. Therefore, the foregoing discussion should not be taken as indicating that any particular element of the legacy system is not suitable for use in conjunction with the innovations described in this document, nor is it intended to indicate that any element is essential to the implementation of the innovations. described in this document. The implementation and application of the innovations described herein are defined by the appended claims.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

В первом аспекте система для удаления возвратного материала из опрокидывающегося кузова карьерного самосвала содержит опрокидывающийся кузов, датчик пространственного расположения опрокидывающегося кузова, приспособление для очистки, датчик пространственного расположения приспособления для очистки и контроллер. Опрокидывающийся кузов имеет внутреннюю поверхность для доставки материала. Датчик пространственного расположения опрокидывающегося кузова выполнен с возможностью генерирования сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова, указывающих пространственное расположение опрокидывающегося кузова. Приспособление для очистки выполнено с возможностью удаления возвратного материала с внутренней поверхности опрокидывающегося кузова. Датчик пространственного расположения приспособления для очистки выполнен с возможностью генерирования сигналов пространственного расположения приспособления для очистки, указывающих пространственное расположение приспособления для очистки. Контроллер выполнен с возможностью доступа к карте возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова, определения пространственного расположения опрокидывающегося кузова на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова и определения пространственного расположения приспособления для очистки на основании сигналов пространственного расположения приспособления для очистки. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью определения траектории приспособления для очистки с целью удаления возвратного материала с внутренней поверхности опрокидывающегося кузова на основании карты возвратного материала, пространственного расположения опрокидывающегося кузова и пространственного расположения приспособления для очистки и генерирования сигналов команды на перемещение с целью перемещения приспособления для очистки по указанной траектории для выполнения операции очистки на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова.In a first aspect, a system for removing return material from a tipping body of a mining truck comprises a tipping body, a tipping body spatial position sensor, a cleaning tool, a cleaning tool spatial position sensor, and a controller. The tipping body has an inner surface for material delivery. The tipping body position sensor is configured to generate tipping body position signals indicating the spatial position of the tipping body. The cleaning device is configured to remove return material from the inner surface of the tipping body. The cleaner spatial location sensor is configured to generate cleaner spatial location signals indicative of the spatial location of the cleaner. The controller is configured to access the return material map on the inner surface of the tipping body, determine the spatial location of the tipping body based on the spatial location of the tipping body, and determine the spatial location of the cleaner based on the spatial location signals of the cleaner. The controller is further configured to determine the trajectory of the cleaner to remove the return material from the inner surface of the tipping body based on the return material map, the spatial location of the tipping body, and the spatial location of the cleaner, and generate move command signals to move the cleaner along the specified path. trajectory for performing a cleaning operation on the inner surface of the tipping body.

В другом аспекте способ удаления возвратного материала из опрокидывающегося кузова карьерного самосвала включает доступ к карте возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова, определение пространственного расположения опрокидывающегося кузова на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова от датчика пространственного расположения опрокидывающегося кузова и определение пространственного расположения приспособления для очистки на основании сигналов пространственного расположения приспособления для очистки от датчика пространственного расположения приспособления для очистки. Способ дополнительно включает определение траектории приспособления для очистки с целью удаления возвратного материала с внутренней поверхности опрокидывающегося кузова на основании карты возвратного материала, пространственного расположения опрокидывающегося кузова и пространственного расположения приспособления для очистки и генерирование сигналов команды на перемещение с целью перемещения приспособления для очистки по траектории для выполнения операции очистки на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова.In another aspect, a method for removing reclaimed material from a tipping body of a mining truck includes accessing a reclaimed material map on an interior surface of the tipping body, determining the spatial location of the tipping body based on the spatial positioning of the tipping body signals from the body positioning sensor of the tipping body, and determining the spatial location of a cleaning tool on the tipping body. based on cleaning tool spatial location signals from the cleaning tool spatial location sensor. The method further includes determining the trajectory of the cleaner to remove return material from the inner surface of the tipping body based on the return material map, the spatial location of the tipping body, and the spatial location of the cleaner, and generating move command signals to move the cleaner along the path to perform cleaning operations on the inside surface of the tipping body.

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

На фиг. 1 изображена схематическая иллюстрация места производства работ, в котором можно использовать принципы, раскрытые в настоящем документе;In FIG. 1 is a schematic illustration of a work site in which the principles disclosed in this document can be used;

на фиг. 2 изображен перспективный вид погрузочной машины и карьерного самосвала, эксплуатируемых в месте производства работ, показанном на фиг. 1; in fig. 2 is a perspective view of a loader and a mining truck in operation at the work site shown in FIG. 1;

на фиг. 3 изображен схематический вид сзади карьерного самосвала, показанного на фиг. 2, с воспринимающим устройством текущего контроля, расположенным над опрокидывающимся кузовом карьерного самосвала;in fig. 3 is a schematic rear view of the mining truck shown in FIG. 2 with a monitoring sensing device positioned above a tipping body of a mining truck;

на фиг. 4 изображен вид сбоку карьерного самосвала, показанного на фиг. 2;in fig. 4 is a side view of the mining truck shown in FIG. 2;

на фиг. 5 изображен перспективный вид сзади опрокидывающегося кузова карьерного самосвала, показанного на фиг. 4; in fig. 5 is a rear perspective view of the tipping body of the mining truck shown in FIG. 4;

на фиг. 6 изображен вид сбоку экскаватора для использования совместно с системами, раскрытыми в настоящем документе; in fig. 6 is a side view of an excavator for use with the systems disclosed herein;

на фиг. 7 изображен перспективный вид гидропульта для использования совместно с системами, раскрытыми в настоящем документе; in fig. 7 is a perspective view of a hydraulic console for use with the systems disclosed herein;

на фиг. 8 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование аспекта систем, раскрытых в настоящем документе;in fig. 8 is a block diagram illustrating the operation of an aspect of the systems disclosed herein;

на фиг. 9 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование второго аспекта систем, раскрытых в настоящем документе; in fig. 9 is a block diagram illustrating the operation of a second aspect of the systems disclosed herein;

на фиг. 10 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование третьего аспекта систем, раскрытых в настоящем документе; иin fig. 10 is a block diagram illustrating the operation of a third aspect of the systems disclosed herein; And

на фиг. 11 изображена блок-схема, иллюстрирующая функционирование четвертого аспекта систем, раскрытых в настоящем документе.in fig. 11 is a block diagram illustrating the operation of a fourth aspect of the systems disclosed herein.

Подробное описаниеDetailed description

На фиг. 1 изображено примерное место 100 производства работ, в котором одна или более машин 10 могут работать автономно, полуавтономно или с ручным управлением для перемещения материала из одного местоположения в месте 100 производства работ в другое местоположение в месте производства работ или в дополнительное местоположение в месте, удаленном от места производства работ. Место 100 производства работ может представлять собой часть, например, шахты, строительной площадки, места дорожных работ, полигона для захоронения отходов, карьера, леса или место любого другого типа. Как изображено на фиг. 1, для погрузки материала на карьерный самосвал 40 используется экскаватор 11, хотя для погрузки материала может использоваться машина любого типа и для последующей транспортировки материала может использоваться машина любого типа. In FIG. 1 depicts an exemplary work site 100 in which one or more machines 10 may operate autonomously, semi-autonomously, or manually operated to move material from one location at work site 100 to another location at work site or to an additional location at a remote location. from the place of work. The work site 100 may be part of, for example, a mine, a construction site, a road work site, a landfill, a quarry, a forest, or any other type of site. As shown in FIG. 1, an excavator 11 is used to load the material onto the mining truck 40, although any type of machine may be used to load the material and any type of machine may be used to transport the material.

Место 100 производства работ может содержать несколько местоположений, предназначенных для конкретных целей. Например, первое местоположение может быть назначено в качестве местоположения 101 погрузки, в котором одна или более погрузочных машин, таких как экскаватор 11 или другие машины, эксплуатируются с целью наполнения материалом одного или более карьерных самосвалов 40. Второе местоположение может быть назначено в качестве местоположения 102 разгрузки, в котором карьерные самосвалы 40 выгружают, или разгружают, их полезный груз. В раскрытом варианте осуществления местоположение 102 разгрузки расположено на краю крутого склона, гребня или области обрыва, часто называемой откосом 103. В этом варианте осуществления карьерные самосвалы 40 могут эксплуатироваться с целью выгрузки их полезного груза над краем откоса 103. Карьерные самосвалы 40 могут следовать по основной траектории 104 перемещения, которая в целом проходит между местоположением 101 погрузки и местоположением 102 разгрузки. Work location 100 may contain multiple locations dedicated to specific purposes. For example, a first location may be assigned as a loading location 101 at which one or more loading machines, such as an excavator 11 or other machines, are operated to fill one or more mining trucks 40 with material. A second location may be assigned as a location 102 unloading, in which the mining trucks 40 unload, or unload, their payload. In the disclosed embodiment, the dump location 102 is located at the edge of a steep slope, ridge, or bluff area, often referred to as slope 103. In this embodiment, mining trucks 40 may be operated to unload their payload over the edge of slope 103. Mining trucks 40 may follow the main a travel path 104 that generally runs between the loading location 101 and the unloading location 102.

Местоположение 102 разгрузки можно подразделить на группы 105 объектов 106 разгрузки, в которых карьерные самосвалы 40 могут выгружать их полезный груз. Предусматривается, что местоположение 102 разгрузки может иметь любое количество групп 105. За счет наличия в местоположении 102 разгрузки нескольких групп 105 в местоположении 102 разгрузки могут одновременно работать более одного карьерного самосвала 40 без проблем с дорожным движением и значительных временных задержек.The unloading location 102 can be subdivided into groups 105 of unloading facilities 106 where mining trucks 40 can unload their payload. It is envisaged that the unloading location 102 may have any number of groups 105. By having multiple groups 105 at the unloading location 102, more than one mining truck 40 can operate simultaneously at the unloading location 102 without traffic problems and significant time delays.

Система 115 управления, которая в целом указана на фиг. 1 стрелкой, связанной с местом 100 производства работ, может функционировать для управления определенными аспектами работы машин в месте производства работ и также осуществлять обмен информацией между машинами, а также между машинами и административным отделом или удаленной системой 120. Система 115 управления может представлять собой самостоятельную систему или может содержать другие системы, в том числе системы, которые находятся в различных машинах 10 или связаны с ними, такие как системы управления машин, которые описаны ниже. The control system 115, which is generally indicated in FIG. 1, the arrow associated with the work site 100 may function to control certain aspects of the operation of the machines at the work site and also exchange information between the machines, as well as between the machines and the administrative department or remote system 120. The control system 115 may be a stand-alone system. or may include other systems, including systems that reside in or are associated with the various machines 10, such as machine control systems, which are described below.

Система 115 управления может содержать компоненты в месте 100 производства работ и может также содержать компоненты, расположенные на расстоянии от места производства работ. В результате функциональные возможности системы 115 управления могут быть распределены так, чтобы определенные функции выполнялись в месте 100 производства работ, а другие функции выполнялись удаленно, например, в центре дистанционного управления. Для передачи сигналов между компонентами система 115 управления может содержать систему связи, содержащую как систему 121 беспроводной связи в командном центре 122, так и системы проводной связи (не показаны). The control system 115 may include components at the work site 100 and may also include components located at a distance from the work site. As a result, the functionality of the control system 115 can be distributed so that certain functions are performed at the work site 100 and other functions are performed remotely, such as at a remote control center. For signaling between components, the control system 115 may include a communications system comprising both a wireless communications system 121 in the command center 122 and a wired communications system (not shown).

Система 115 управления может содержать электронный модуль управления, или контроллер 116, который может принимать различные входные сигналы от системы 121 беспроводной связи, систем проводной связи (не показаны), систем управления и датчиков, связанных с машинами 10, или от любого другого источника. Система 115 управления и контроллер 116 могут управлять и предоставлять входные данные для эксплуатации различных аспектов места 100 производства работ, в том числе конкретные задачи и операции, выполняемые машинами 10. Control system 115 may include an electronic control module, or controller 116, that may receive various inputs from wireless communication system 121, wired communication systems (not shown), control systems and sensors associated with machines 10, or any other source. Control system 115 and controller 116 may control and provide input to operate various aspects of work site 100, including the specific tasks and operations performed by machines 10.

Контроллер 116 может представлять собой электронный контроллер, действующий логическим образом с целью выполнения операций, исполнения алгоритмов управления, хранения и извлечения данных, а также других необходимых операций. Контроллер 116 может содержать запоминающее устройство, вспомогательные запоминающие устройства, процессоры и любые другие компоненты для запуска приложения или иметь к ним доступ. Запоминающее устройство и вспомогательные запоминающие устройства могут иметь форму постоянного запоминающего устройства (ROM), оперативного запоминающего устройства (RAM) или интегральной схемы, выполненной с возможностью доступа к ней контроллера. С контроллером 116 могут быть связаны различные другие схемы, такие как схема источника питания, схема преобразования сигналов, схема запуска и схемы других типов. Controller 116 may be an electronic controller that operates in a logical manner to perform operations, execute control algorithms, store and retrieve data, and other necessary operations. The controller 116 may contain a memory device, auxiliary storage devices, processors, and any other components for running the application or have access to them. The storage device and auxiliary storage devices may be in the form of Read Only Memory (ROM), Random Access Memory (RAM), or an integrated circuit that can be accessed by the controller. Various other circuits may be associated with the controller 116, such as a power supply circuit, a signal conditioning circuit, a trigger circuit, and other types of circuits.

Контроллер 116 может представлять собой один контроллер или может включать более одного контроллера, выполненных с возможностью управления различными функциями и/или элементами системы 115 управления. Например, контроллер 116 может содержать контроллеры машин, связанные с машинами 10. Термин «контроллер», как подразумевается, используется в самом широком смысле, включая одно или более контроллеров и/или микропроцессоров, которые могут быть связаны с местом 100 производства работ и/или машинами 10, и которые могут взаимодействовать при управлении различными функциями и операциями в месте производства работ и в машинах. Функциональные возможности контроллера 116 могут быть реализованы в аппаратном и/или программном обеспечении независимо от функциональной возможности. Контроллер 116 может основываться на одной или более карт данных, которые связаны с условиями эксплуатации и окружающими условиями в месте 100 производства работ, а также с характеристиками и возможностями машин 10, которые могут храниться в запоминающем устройстве контроллера. Каждая из этих карт данных может содержать набор данных в форме таблиц, графиков и/или уравнений. The controller 116 may be a single controller or may include more than one controller configured to control different functions and/or elements of the control system 115. For example, controller 116 may include machine controllers associated with machines 10. The term "controller" is intended to be used in its broadest sense to include one or more controllers and/or microprocessors that may be associated with work site 100 and/or machines 10, and which can interact to control various functions and operations at the work site and in the machines. The functionality of the controller 116 may be implemented in hardware and/or software, regardless of the functionality. The controller 116 may be based on one or more data cards that are related to the operating and environmental conditions at the work site 100, as well as the characteristics and capabilities of the machines 10, which may be stored in the controller's memory. Each of these data maps may contain a set of data in the form of tables, graphs and/or equations.

Экскаватор 11 имеет несколько систем и компонентов, которые взаимодействуют для перемещения материала требуемым образом. Экскаватор 11 может содержать систему 12 рабочего оборудования, содержащую поворотный элемент или платформу 13, шасси 14 и рычажный механизм 16 в сборе, содержащий рабочее приспособление, выполненное в виде ковша 17. Платформа 13 может быть расположена с возможностью вращения на шасси 14 и может содержать кабину 18 оператора, из которой оператор может управлять некоторыми или всеми операциями экскаватора 11. Вращение платформы 13 относительно шасси 14 может производиться поворотным двигателем, в целом указанным ссылочной позицией 19.Excavator 11 has several systems and components that interact to move material in the desired manner. The excavator 11 may include an implement system 12 comprising a swivel or platform 13, a chassis 14, and a linkage assembly 16 containing an implement made in the form of a bucket 17. The platform 13 may be rotatably positioned on the chassis 14 and may include a cab 18 operator, from which the operator can control some or all of the operations of the excavator 11. The rotation of the platform 13 relative to the chassis 14 can be performed by a rotary motor, generally indicated by the reference position 19.

Шасси 14 может представлять собой несущую конструкцию для одного или более тяговых устройств 20, выполненных в виде входящих в зацепление с грунтом гусениц, использующихся для обеспечения возможности поступательного движения экскаватора 11 по рабочей поверхности и, таким образом, позволяющих системе 12 рабочего оборудования представлять собой подвижную систему рабочего оборудования. Альтернативно, тяговые устройства 20 могут быть выполнены в виде колес, лент или других тяговых устройств, известных в данной области техники. Chassis 14 may be a supporting structure for one or more traction devices 20, made in the form of engaging with the ground caterpillars, used to allow translational movement of the excavator 11 on the working surface and, thus, allowing the system 12 of the working equipment to be a mobile system. working equipment. Alternatively, the traction devices 20 may be in the form of wheels, belts, or other traction devices known in the art.

Энергию для работы экскаватора 11 может обеспечивать первичный двигатель 15. В одном варианте осуществления первичный двигатель 15 может быть реализован в виде двигателя внутреннего сгорания, такого как дизельный двигатель, бензиновый двигатель, двигатель на газообразном топливе (например, двигатель на природном газе) или двигатель внутреннего сгорания любого другого типа, известный в данной области техники. Альтернативно, первичный двигатель 15 может быть реализован в виде источника энергии без горения, такого как электрический источник, в том числе топливный элемент или устройство аккумулирования энергии, такое как батарея, соединенная с двигателем. Первичный двигатель 15 может обеспечивать вращательную мощность для приведения в движение тяговых устройств 20, тем самым приводя в движение экскаватор 11. Первичный двигатель 15 может также обеспечивать энергией другие системы и компоненты экскаватора 11. Power to operate excavator 11 may be provided by prime mover 15. In one embodiment, prime mover 15 may be implemented as an internal combustion engine, such as a diesel engine, a gasoline engine, a gaseous fuel engine (e.g., a natural gas engine), or an internal combustion engine. combustion of any other type known in the art. Alternatively, prime mover 15 may be implemented as a non-combustion power source, such as an electrical source, including a fuel cell, or an energy storage device, such as a battery, connected to the motor. The prime mover 15 may provide rotational power to drive the traction devices 20, thereby driving the excavator 11. The prime mover 15 may also provide power to other systems and components of the excavator 11.

Рычажный механизм 16 в сборе может содержать один или более рычажных элементов, выполненных с возможностью перемещения ковша 17. В одном примере рычажный механизм 16 в сборе может содержать элемент 22 в виде стрелы и элемент 23 в виде рукояти. Первый конец элемента 22 в виде стрелы может быть шарнирно соединен с платформой 13, а второй конец элемента в виде стрелы может быть шарнирно соединен с первым концом элемента 23 в виде рукояти. Ковш 17 может быть шарнирно или подвижно соединен со вторым концом элемента 23 в виде рукояти. The linkage assembly 16 may include one or more linkage elements configured to move the bucket 17. In one example, the linkage assembly 16 may include an arrow element 22 and a stick element 23. The first end of the arrow element 22 may be pivotally connected to the platform 13, and the second end of the arrow element may be pivotally connected to the first end of the handle element 23. The bucket 17 can be hinged or movably connected to the second end of the element 23 in the form of a handle.

Каждый рычажный элемент может содержать и может быть функционально соединен с одним или более приводов, таких как гидравлические цилиндры. В частности, элемент 22 в виде стрелы может приводиться в движение или перемещаться по траектории при помощи одного или более гидравлических цилиндров 25 стрелы. Элемент 23 в виде рукояти может приводиться в движение при помощи гидравлического цилиндра 26 рукояти. Вращение ковша 17 относительно элемента 23 в виде рукояти может осуществляться при помощи гидравлических цилиндров 27 рабочего приспособления. Рычажные элементы могут поступательно перемещаться или вращаться в плоскости, в целом ортогональной рабочей поверхности. Предусматриваются и другие типы приводов, такие как электродвигатели, пневмодвигатели или любые другие приводные устройства. Each lever element may contain and be operatively connected to one or more actuators, such as hydraulic cylinders. In particular, the element 22 in the form of an arrow can be driven or moved along the path using one or more hydraulic cylinders 25 of the boom. The handle element 23 can be driven by a hydraulic handle cylinder 26 . The rotation of the bucket 17 relative to the element 23 in the form of a handle can be carried out using the hydraulic cylinders 27 of the working device. The lever elements can translate or rotate in a plane generally orthogonal to the working surface. Other types of drives are contemplated, such as electric motors, air motors, or any other drive devices.

Экскаватор 11 может содержать и может управляться системой 30 управления экскаватора, которая в целом показана на фиг. 2 стрелкой, указывающей связь с машиной. Система 30 управления экскаватора может содержать электронный модуль управления, или контроллер, такой как контроллер 31 экскаватора, которое управляет работой различных аспектов экскаватора 11, в том числе трансмиссией и гидравлическими системами. Система 30 управления экскаватора и контроллер 31 экскаватора могут быть идентичными или подобными по конструкции и принципу работы вышеописанным системе 115 управления и контроллеру 116 места производства работ соответственно, описания которых не будут повторяться в данном документе. Система 30 управления экскаватора и контроллер 31 экскаватора могут быть расположены на экскаваторе 11, а также могут содержать компоненты, расположенные удаленно от экскаватора, например, на любой из других машин 10 в месте 100 производства работ или в командном центре 122. Функциональные возможности контроллера 31 экскаватора могут быть распределены так, чтобы определенные функции выполнялись на экскаваторе 11, а другие функции выполнялись удаленно. Excavator 11 may include and be controlled by an excavator control system 30, which is generally shown in FIG. 2 with an arrow indicating communication with the machine. Excavator control system 30 may include an electronic control module, or controller, such as excavator controller 31, that controls the operation of various aspects of excavator 11, including transmission and hydraulic systems. The excavator control system 30 and excavator controller 31 may be identical or similar in design and operation to the control system 115 and site controller 116 described above, respectively, the descriptions of which will not be repeated herein. The excavator control system 30 and the excavator controller 31 may be located on the excavator 11, and may also contain components located remotely from the excavator, for example, on any of the other machines 10 at the work site 100 or in the command center 122. The functionality of the excavator controller 31 can be distributed so that certain functions are performed on the excavator 11 and other functions are performed remotely.

Экскаватор 11 может быть оснащен множеством датчиков, предоставляющих данные, которые указывают (непосредственно или опосредованно) различные эксплуатационные параметры машины и/или условия эксплуатации, в которых работает машина. Термин «датчик», как подразумевается, используется в его самом широком смысле как включающий один или более датчиков и относящихся к ним компонентов, которые могут быть связаны с экскаватором 11 и могут взаимодействовать для измерения различных функций, операций и эксплуатационных характеристик машины и/или аспектов условий окружающей среды, в которых работает машина. The excavator 11 may be equipped with a plurality of sensors providing data that indicates (directly or indirectly) various machine operating parameters and/or operating conditions under which the machine is operating. The term "sensor" is intended to be used in its broadest sense to include one or more sensors and related components that may be associated with the excavator 11 and may interact to measure various machine functions, operations and performance and/or aspects environmental conditions in which the machine operates.

Система 32 определения пространственного расположения системы рабочего оборудования, в целом показанная на фиг. 2 стрелкой, указывающей связь с экскаватором 11, содержит датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования для определения положения и ориентации (т.е. курса, тангажа, крена, или наклона, и рыскания) системы 12 рабочего оборудования относительно места 100 производства работ. Положение и ориентацию иногда совместно называют «пространственным расположением». Датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может содержать множество отдельных датчиков, взаимодействующих для генерирования и подачи на контроллер 31 экскаватора сигналов пространственного расположения, указывающих положение и ориентацию системы 12 рабочего оборудования. The implement system spatial location system 32, generally shown in FIG. 2, the arrow indicating communication with the excavator 11 includes an implement system attitude sensor 33 for determining the position and orientation (i.e., heading, pitch, roll, or tilt, and yaw) of the implement system 12 relative to the work site 100. Position and orientation are sometimes collectively referred to as "spatial arrangement". Implement system attitude sensor 33 may include a plurality of individual sensors that cooperate to generate and provide to excavator controller 31 attitude signals indicative of the position and orientation of implement system 12.

В одном примере датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может содержать один или более датчиков, которые взаимодействуют с системой определения положения, такой как глобальная система спутниковой навигации или глобальная система позиционирования, чтобы функционировать в качестве датчика пространственного расположения. В другом примере датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может дополнительно содержать датчик уклона, или угла наклона, такой как датчик угла тангажа, для измерения уклона, или угла наклона, системы 12 рабочего оборудования относительно точки отсчета на грунте или земле. Контроллер 31 экскаватора может использовать сигналы пространственного расположения системы рабочего оборудования от датчика 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования для определения пространственного расположения системы 12 рабочего оборудования в месте 100 производства работ. В других примерах датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования для определения всех или некоторых аспектов пространственного расположения системы 12 рабочего оборудования может содержать счетчик пробега или другой датчик для измерения вращения колес, систему на основе восприятия или может использовать другие системы, такие как лазеры, сонар или радар. In one example, the implement system attitude sensor 33 may comprise one or more sensors that interface with a position determination system, such as a global satellite navigation system or a global positioning system, to function as an attitude sensor. In another example, the implement system attitude sensor 33 may further comprise a slope or tilt sensor, such as a pitch angle sensor, for measuring the slope, or angle, of the implement system 12 relative to a reference point on the ground or ground. The excavator controller 31 may use the implement system spatial location signals from the implement system spatial position sensor 33 to determine the spatial arrangement of the implement system 12 at the work site 100 . In other examples, the implement system attitude sensor 33 to determine all or some aspects of the implement system 12 spatial arrangement may comprise an odometer or other sensor for measuring wheel rotation, a perception-based system, or may use other systems such as lasers, sonar, or radar.

В варианте осуществления датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования может содержать первый датчик пространственного расположения для определения положения аспекта экскаваторов, такого как платформа 13 или шасси 14, совместно со множеством датчиков угла, указанных в целом ссылочной позицией 34 и расположенных рядом с одним или более шарнирами рычажных элементов (т.е. шарниром стрелы между платформой 13 и элементом 22 в виде стрелы, шарниром рукояти между элементом 22 в виде стрелы и элементом 23 в виде рукояти и шарниром рабочего оборудования между ковшом 17 и элементом 23 в виде рукояти). В некоторых случаях общее положение экскаватора 11 можно определить в зависимости от шасси 14. В этих случаях множество датчиков 34 угла может содержать датчик угла для определения относительного угла между платформой 13 и шасси 14. Датчики 34 угла могут содержать инерциальные измерительные блоки, кодовые датчики угла поворота, потенциометры или другие угловые или измерительные устройства для измерения относительного углового положения компонентов. In an embodiment, implement system attitude sensor 33 may include a first attitude sensor for determining the position of an aspect of the excavators, such as platform 13 or chassis 14, in conjunction with a plurality of angle sensors, indicated generally at 34 and positioned adjacent one or more hinges. linkage elements (i.e., the boom pivot between platform 13 and boom member 22, the arm pivot between boom member 22 and stick member 23, and the implement pivot between bucket 17 and stick member 23). In some cases, the general position of the excavator 11 can be determined depending on the chassis 14. In these cases, the set of angle sensors 34 may include an angle sensor to determine the relative angle between the platform 13 and the chassis 14. The angle sensors 34 may include inertial measuring units, encoders of the rotation angle , potentiometers, or other angular or measuring devices for measuring the relative angular position of components.

В альтернативном варианте осуществления датчики 34 угла могут измерять смещение привода, и углы шарниров могут быть вычислены на основании положения приводов и размеров рычажных элементов. В другом альтернативном варианте осуществления любые или все датчики 34 угла могут быть выполнены с возможностью измерения угловой скорости или углового ускорения, а не углового положения. Независимо от типа датчиков 34 угла, контроллер 31 экскаватора может использовать выходные сигналы из датчиков угла для определения положения каждого рычажного элемента и ковша 17 относительно платформы 13 и/или шасси 14. In an alternative embodiment, the angle sensors 34 may measure the displacement of the actuator and the pivot angles may be calculated based on the position of the actuators and the dimensions of the linkage elements. In another alternative embodiment, any or all of the angle sensors 34 may be configured to measure angular velocity or angular acceleration rather than angular position. Regardless of the type of angle sensors 34, the excavator controller 31 may use the output signals from the angle sensors to determine the position of each linkage and bucket 17 relative to the platform 13 and/or chassis 14.

Положения компонентов экскаватора 11, в том числе системы 12 рабочего оборудования, могут быть определены на основании кинематической модели машины в совокупности с размерами платформы 13, шасси 14, элемента 22 в виде стрелы, элемента 23 в виде рукояти и ковша 17, а также относительными положениями различных компонентов. В частности, контроллер 31 экскаватора может содержать карту данных, идентифицирующую положение каждого компонента экскаватора 11 на основании относительных положений различных компонентов. Контроллер 31 экскаватора может использовать положение платформы 13 и/или шасси 14 в совокупности с размерами и положениями различных компонентов для определения положения каждого компонента экскаватора 11 относительно места 100 производства работ. Эксплуатационные характеристики и кинематическая модель экскаватора 11 могут храниться в контроллере 31 экскаватора или любом другом контроллере, таком как контроллер 116, или являться доступными для него. The positions of the components of the excavator 11, including the working equipment system 12, can be determined based on the kinematic model of the machine in conjunction with the dimensions of the platform 13, the chassis 14, the element 22 in the form of an arrow, the element 23 in the form of a handle and a bucket 17, as well as the relative positions various components. In particular, the excavator controller 31 may comprise a data map identifying the position of each component of the excavator 11 based on the relative positions of the various components. Excavator controller 31 may use the position of platform 13 and/or chassis 14 in conjunction with the sizes and positions of various components to determine the position of each component of excavator 11 relative to work site 100 . The operating characteristics and kinematic model of the excavator 11 may be stored in or accessible to the excavator controller 31 or any other controller such as the controller 116.

Со ссылкой на фиг. 2—3 воспринимающая система 35 может быть расположена или установлена вблизи ковша 17. Воспринимающая система 35 может содержать одну или более таких систем, как оптическая система (например, система камер), тепловая или инфракрасная система формирования изображений, система радаров, система LIDAR и/или любая другая необходимая система, работающая со связанными воспринимающими датчиками для обнаружения конфигурации материала в опрокидывающемся кузове 44 карьерного самосвала 40, как более подробно описано ниже. В варианте осуществления воспринимающая система 35 может быть выполнена в виде оптической системы и может содержать воспринимающие датчики, такие как система 36 камер, имеющая одну камеру или несколько камер. В некоторых вариантах осуществления может быть желательным обеспечение источника 37 света для улучшения, дополнения или выделения контраста и/или иного улучшения производительности системы 36 камер в отношении анализа опрокидывающегося кузова 44. With reference to FIG. 2-3, the sensing system 35 may be located or installed proximate the bucket 17. The sensing system 35 may include one or more systems such as an optical system (for example, a camera system), a thermal or infrared imaging system, a radar system, a LIDAR system, and/ or any other desired system operable with associated sensing sensors to detect material configuration in tipping body 44 of mining truck 40, as described in more detail below. In an embodiment, the sensing system 35 may be in the form of an optical system and may include sensing sensors such as a camera system 36 having a single camera or multiple cameras. In some embodiments, it may be desirable to provide a light source 37 to enhance, supplement, or enhance contrast and/or otherwise improve the performance of the camera system 36 in relation to the analysis of the tipping body 44.

Воспринимающие датчики, такие как система 36 камер, могут генерировать сигналы или данные восприятия, принимаемые контроллером 31 экскаватора или контроллером 116 и используемые для определения положения возвратного материала на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40, как описано ниже. С этой целью воспринимающая система 35 может использоваться для генерирования электронной карты и/или изображений внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова карьерного самосвала 40. Воспринимающая система 35 может использовать систему 36 камер или любых других датчиков, установленных с целью генерирования данных восприятия. В одном варианте осуществления каждая камера системы 36 камер может быть установлена на экскаваторе 11 в относительно высоко расположенном пункте наблюдения, например, на консольной балке 38, проходящей от элемента 23 в виде рукояти, примыкающего к ковшу 17. Воспринимающие датчики, такие как система 36 камер, при необходимости могут быть расположены и в других местоположениях. Perceiving sensors, such as a camera system 36, may generate signals or sense data received by the excavator controller 31 or controller 116 and used to determine the position of the return material on the inner surface 46 of the tipping body 44 of the mining truck 40, as described below. To this end, the sensing system 35 may be used to generate an electronic map and/or images of the inside surface 46 of the tipping body of the mining truck 40. The sensing system 35 may use a camera system 36 or any other sensors installed to generate the sensing data. In one embodiment, each camera of the camera system 36 may be mounted on the excavator 11 at a relatively high observation point, such as a cantilever beam 38 extending from the stick member 23 adjacent to the bucket 17. Sensors such as the camera system 36 , if necessary, can be located in other locations.

Со ссылкой на фиг. 4 изображена схематическая иллюстрация карьерного самосвала 40 для доставки, или транспортировки, материала. Карьерный самосвал 40 содержит раму 41 и первичный двигатель, такой как двигатель 42, функционально соединенный с ведущими колесами 43 для приведения в движение машины. Карьерный самосвал 40 может использовать механизмы для приведения в движение машин и трансмиссионные механизмы любого типа, в том числе гидростатический, электрический или механический привод. With reference to FIG. 4 is a schematic illustration of a haul truck 40 for delivering, or transporting, material. The mining truck 40 includes a frame 41 and a prime mover, such as an engine 42, operably coupled to drive wheels 43 to propel the machine. Mining truck 40 may use any type of machine propulsion and transmission mechanisms, including hydrostatic, electrical or mechanical drive.

Контейнер для полезного груза, или опрокидывающийся кузов 44, может быть установлен на шарнирном соединении на раме 41 и выполнен с возможностью перевозки материала. Со ссылкой на фиг. 5 внутренняя поверхность 46 опрокидывающегося кузова 44 может иметь одну из множества разных конфигураций. Внутренняя поверхность 46 может быть установлена конфигурацией нижней поверхности 47, противоположных боковых стенок 48 и передней стенки 49. Со ссылкой на фиг. 4 между рамой 41 и опрокидывающимся кузовом 44 могут проходить приводы, такие как гидравлические цилиндры 50. Эти приводы могут при необходимости приводиться в действие для разгрузки материала из опрокидывающегося кузова 44. The payload container, or tipping body 44, may be articulated on the frame 41 and configured to transport material. With reference to FIG. 5, the inner surface 46 of the tipping body 44 may have one of a variety of different configurations. The inner surface 46 may be set by the configuration of the bottom surface 47, the opposite side walls 48, and the front wall 49. Referring to FIG. 4, actuators such as hydraulic cylinders 50 may extend between the frame 41 and the tipping body 44. These actuators may, if necessary, be actuated to unload material from the tipping body 44.

Карьерный самосвал 40 может содержать кабину 51, которую может физически занимать оператор и предоставлять входные данные для управления машиной. Кабина 51 может содержать одно или более устройств ввода (не показаны), при помощи которых оператор может выдавать команды для управления приведением в движение и рулевым управлением машины, а также разгрузкой опрокидывающегося кузова 44. Mining truck 40 may include a cab 51 that can be physically occupied by an operator and provide input to operate the machine. Cabin 51 may include one or more input devices (not shown) through which an operator may issue commands to control the propulsion and steering of the machine, as well as the dumping of the tipping body 44.

Карьерный самосвал 40 может содержать и может управляться системой 52 управления карьерного самосвала, которая в целом показана на фиг. 3 стрелкой, указывающей связь с машиной. Система 52 управления карьерного самосвала может содержать электронный модуль управления, или контроллер, такой как контроллер 53 карьерного самосвала, который управляет работой различных аспектов карьерного самосвала 40, в том числе трансмиссией и гидравлическими системами. Система 52 управления карьерного самосвала и контроллер 53 карьерного самосвала могут быть идентичными или подобными по конструкции и принципу работы вышеописанным системе 115 управления и контроллеру 116 места производства работ соответственно, описания которых не будут повторяться в данном документе. Система 52 управления карьерного самосвала и контроллер 53 карьерного самосвала могут быть расположены на карьерном самосвале 40, а также могут содержать компоненты, расположенные удаленно от карьерного самосвала, например, на любой из других машин 10 в месте 100 производства работ или в командном центре 122. Функциональные возможности контроллера 53 карьерного самосвала могут быть распределены так, чтобы определенные функции выполнялись на карьерном самосвале 40, а другие функции выполнялись удаленно. Эксплуатационные характеристики и опорный профиль карьерного самосвала 40 могут храниться в контроллере 53 карьерного самосвала или любом другом контроллере, таком как контроллер 116, или являться доступными для него. Mining truck 40 may include and be controlled by a mining truck control system 52, which is generally shown in FIG. 3 with an arrow indicating communication with the machine. The mining truck control system 52 may include an electronic control module, or controller, such as the mining truck controller 53, which controls the operation of various aspects of the mining truck 40, including the transmission and hydraulic systems. The mining truck control system 52 and the mining truck controller 53 may be identical or similar in design and operation to the control system 115 and site controller 116 described above, respectively, the descriptions of which will not be repeated herein. The mining truck control system 52 and the mining truck controller 53 may be located on the mining truck 40, and may also contain components located remotely from the mining truck, for example, on any of the other machines 10 at the work site 100 or in the command center 122. Functional the capabilities of the mining truck controller 53 can be distributed so that certain functions are performed on the mining truck 40 and other functions are performed remotely. The operating characteristics and reference profile of the mining truck 40 may be stored in or accessible to the controller 53 of the mining truck or any other controller such as controller 116.

Карьерный самосвал 40 может быть оснащен множеством указанных в целом датчиков, которые предоставляют данные, указывающие (непосредственно или опосредованно) различные эксплуатационные параметры машины. Как указано выше в отношении экскаватора 11, термин «датчик», как подразумевается, используется в его самом широком смысле как включающий один или более датчиков и относящихся к ним компонентов, которые могут быть связаны с карьерным самосвалом 40. Mining truck 40 may be equipped with a plurality of sensors indicated as a whole that provide data indicative (directly or indirectly) of various operating parameters of the machine. As discussed above with respect to excavator 11, the term "sensor" is intended to be used in its broadest sense to include one or more sensors and related components that may be associated with mining truck 40.

Множество датчиков карьерного самосвала 40 могут включать систему 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала, в некоторых отношениях подобную вышеописанной системе 32 определения пространственного расположения системы рабочего оборудования. Как показано на фиг. 4, система 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала может содержать датчик 55 пространственного расположения карьерного самосвала, имеющий множество отдельных датчиков, взаимодействующих для генерирования и подачи на контроллер 53 карьерного самосвала сигналов пространственного расположения, указывающих положение и ориентацию (т.е. курс, тангаж, крен, или наклон, и рыскание) карьерного самосвала 40 относительно места 100 производства работ. Датчики, связанные с карьерным самосвалом 40, могут включать датчики, идентичные или подобные датчикам, описанным выше в отношении экскаватора 11, и поэтому их описания не будут повторяться в данном документе. Карьерный самосвал 40 может дополнительно содержать датчик 56 угла опрокидывающегося кузова для определения положения опрокидывающегося кузова 44 относительно рамы 41 или какой-либо другой точки отсчета. Система 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала в комбинации с датчиком 56 угла опрокидывающегося кузова могут функционировать в качестве датчика пространственного расположения опрокидывающегося кузова с целью определения пространственного расположения опрокидывающегося кузова 44 относительно места 100 производства работ. The plurality of sensors on the mining truck 40 may include a mining truck spatialization system 54 similar in some respects to the work equipment system spatialization system 32 described above. As shown in FIG. 4, the mining truck attitude system 54 may include a mining truck attitude sensor 55 having a plurality of individual sensors cooperating to generate and provide to the mining truck controller 53 attitude signals indicative of position and orientation (i.e. heading, pitch, roll, or slope, and yaw) of a mining truck 40 relative to the work site 100. The sensors associated with the mining truck 40 may include sensors identical or similar to those described above with respect to the excavator 11, and therefore their descriptions will not be repeated in this document. The mining truck 40 may further comprise a tipping angle sensor 56 for detecting the position of the tipping body 44 relative to the frame 41 or some other reference point. The mining truck attitude system 54, in combination with the tilt body angle sensor 56, can function as a tilt body attitude sensor to determine the attitude of the dump body 44 relative to the work site 100 .

Система 52 управления карьерного самосвала может также содержать систему оценки полезного груза, в целом указанную ссылочной позицией 57. Система 57 оценки полезного груза может определять оценку полезного груза в опрокидывающемся кузове 44 карьерного самосвала 40. В варианте осуществления система 57 оценки полезного груза может функционировать путем измерения давления на гидравлических цилиндрах 50.The mining truck control system 52 may also include a payload rating system, generally indicated by numeral 57. The payload rating system 57 may determine the payload rating in the tipping body 44 of the mining truck 40. In an embodiment, the payload rating system 57 may operate by measuring pressure on hydraulic cylinders 50.

Экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40, работающие в месте 100 производства работ, могут быть выполнены с возможностью автономной, полуавтономной эксплуатации или эксплуатации с ручным управлением. В случае полуавтономной эксплуатации или эксплуатации с ручным управлением машины могут эксплуатироваться при помощи удаленного управления и/или управления оператором, физически расположенным в кабине. Если машина выполнена с возможностью работы посредством системы удаленного управления, для генерирования визуальных изображений, показывающих точка наблюдения относительно машины, может быть предоставлена система формирования визуальных изображений (не показана), такая как система камер. Сигналы визуальных изображений могут передаваться беспроводным образом по системе 121 беспроводной сети в систему, удаленную от машин, такую как внешняя система 115 управления. Excavators 11 and mining trucks 40 operating at work site 100 may be configured for autonomous, semi-autonomous, or manual operation. In the case of semi-autonomous or manual operation, the machines may be operated by remote control and/or control by an operator physically located in the cab. If the machine is configured to be operated by a remote control system, an imaging system (not shown) such as a camera system may be provided to generate visual images showing a point of view relative to the machine. The visual image signals may be wirelessly transmitted over the wireless network system 121 to a system remote from the machines, such as an external control system 115 .

Ввиду того, что операции, выполняемые в месте 100 производства работ экскаватором 11 и карьерным самосвалом 40, могут планироваться и управляться любой из системы 30 управления экскаватора, системы 52 управления карьерного самосвала, системы 115 управления или любой их комбинацией, а также контроллером 31 экскаватора, контроллером 51 карьерного самосвала, контроллером 116 или любой их комбинацией, отсылки к системам и операциям системы 115 управления и/или контроллера 116 в настоящем документе могут относиться к системам и операциям любой из системы 30 управления экскаватора, системы 52 управления карьерного самосвала, системы 115 управления или любой их комбинации, а также к контроллеру 31 экскаватора, контроллеру 51 карьерного самосвала, контроллеру 116 или любой их комбинации. In view of the fact that the operations performed at the work site 100 by the excavator 11 and the mining truck 40 can be scheduled and controlled by any of the excavator control system 30, the mining truck control system 52, the control system 115, or any combination thereof, as well as the excavator controller 31, mining truck controller 51, controller 116, or any combination thereof, references to systems and operations of control system 115 and/or controller 116 herein may refer to the systems and operations of any of excavator control system 30, mining truck control system 52, control system 115 or any combination thereof, as well as to the excavator controller 31, the mining truck controller 51, the controller 116, or any combination thereof.

Система 115 управления может содержать систему 60 текущего контроля возвратного материала (фиг. 1), использующуюся для автономного или полуавтономного текущего контроля количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40 и определения достижения порогового количества возвратного материала. При определении перевозки в опрокидывающемся кузове 44 количества возвратного материала, которое превышает пороговое количество возвратного материала, может быть идентифицирован или назначен карьерный самосвал 40, подлежащий очистке внутренней поверхности 46 для удаления возвратного материала. Для определения того, превышает ли количество возвратного материала пороговое количество возвратного материала, текущий профиль внутренней поверхности 46, включающий форму внутренней поверхности, измененную вследствие присутствия возвратного материала, может сравниваться с опорным профилем внутренней поверхности, не содержащей возвратный материал (т.е. полностью пустой).The control system 115 may include a return material monitoring system 60 (FIG. 1) used to autonomously or semi-autonomously monitor the amount of return material in the tipping body 44 of each mining truck 40 and determine if a threshold amount of return material has been reached. By determining that the tipping body 44 transports an amount of returnable material that exceeds the threshold amount of returnable material, a mining truck 40 can be identified or designated to be cleaned on the interior surface 46 to remove the returnable material. To determine if the amount of recycled material exceeds a threshold amount of recycled material, the current profile of the inner surface 46, including the shape of the inner surface modified due to the presence of recycled material, can be compared with a reference profile of the inner surface containing no recycled material (i.e., completely empty ).

Опрокидывающиеся кузова 44 могут быть сконструированы или выполнены на основании любой комбинации целей с точки зрения материалов, подлежащих доставке. Эти цели могут включать максимизацию полезного груза, максимизацию износостойкости, максимизацию эффективности доставки (т.е. максимизацию количества тонн в час) и/или сведение к минимуму просыпания. Соответственно, опорный профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 может быть разным для каждого карьерного самосвала 40. Примеры аспектов внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, которые могут отличаться от одного опрокидывающегося кузова к другому, включают: 1) нижняя поверхность 47 является плоской или имеет другую форму (например, «утиный хвост»); 2) наклон нижней поверхности 47; 3) высота боковых стенок 48 относительно нижней поверхности 47; 4) наклон или угол между нижней поверхностью 47 и боковыми стенками 48; 5) высота передней стенки 49 относительно нижней поверхности 47; 6) наклон или угол между нижней поверхностью 47 и передней стенкой 49; и 7) величина кривизны в каждом пересечении или соединении между компонентами, например между нижней поверхностью 47 и боковыми стенками 48, между нижней поверхностью 47 и передней стенкой 49 и между боковыми стенками 48 и передней стенкой 49. Tipping bodies 44 may be designed or implemented based on any combination of goals in terms of materials to be delivered. These goals may include maximizing payload, maximizing durability, maximizing delivery efficiency (ie, maximizing tons per hour), and/or minimizing spillage. Accordingly, the support profile of the inner surface 46 of the tipping body 44 may be different for each mining truck 40. Examples of aspects of the inner surface 46 of the tipping body 44 that may differ from one tipping body to another include: 1) the bottom surface 47 is flat or has a different shape (for example, "duck tail"); 2) slope of the bottom surface 47; 3) the height of the side walls 48 relative to the bottom surface 47; 4) slope or angle between bottom surface 47 and side walls 48; 5) the height of the front wall 49 relative to the bottom surface 47; 6) slope or angle between bottom surface 47 and front wall 49; and 7) the amount of curvature at each intersection or junction between components, such as between bottom surface 47 and side walls 48, between bottom surface 47 and front wall 49, and between side walls 48 and front wall 49.

В дополнение к этому, внутренняя поверхность 46 может претерпевать изменения с течением времени, поэтому может требоваться периодическое обновление опорных профилей. В одном примере аспекты внутренней поверхности могут изменяться вследствие повреждений или ремонтных работ. В другом примере облицовка может накладываться на внутреннюю поверхность или удаляться с нее.In addition, the inner surface 46 may change over time so that the support profiles may need to be updated periodically. In one example, aspects of the interior surface may change due to damage or repairs. In another example, the liner may be applied to or removed from the interior surface.

Система 60 текущего контроля возвратного материала может хранить опорный профиль для каждого карьерного самосвала 40, работающего в месте производства работ. Опорные профили могут принимать форму электронной карты или трехмерного компьютерного изображения. В некоторых вариантах осуществления опорный профиль каждого карьерного самосвала 40 может храниться вместе с идентификационной информацией, такой как код, соответствующий каждому самосвалу, как часть карт данных контроллера 31 экскаватора на борту экскаватора 11, в контроллере 53 карьерного самосвала на борту карьерного самосвала или в удаленном местоположении, например, в контроллере 116.The return material monitoring system 60 may store a reference profile for each mining truck 40 operating at the job site. The reference profiles may take the form of an electronic map or a 3D computer image. In some embodiments, the reference profile of each mining truck 40 may be stored along with identification information, such as a code associated with each truck, as part of the data cards of the excavator controller 31 on board the excavator 11, in the mining truck controller 53 on board the mining truck or at a remote location. , for example, in the controller 116.

В одном варианте осуществления система 60 текущего контроля возвратного материала может работать за счет установки в определенном положении воспринимающей системы 35, такой как система 36 камер, расположенная смежно с ковшом 17 экскаватора 11, в положении над внутренней поверхностью 46 опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40. Сбор данных восприятия может осуществляться воспринимающей системой 35, и они могут быть использованы для создания или определения электронной карты текущего профиля внутренней поверхности 46. При использовании этого способа сбор данных восприятия осуществляется, когда опрокидывающийся кузов 44 является пустым, например, перед опорожнением первого ковша материала в опрокидывающийся кузов 44. Для этого воспринимающую систему 35 располагают над внутренней поверхностью 46 опрокидывающегося кузова 44 так, чтобы полученные данные восприятия содержали настоящую, или текущую, внутреннюю поверхность опрокидывающегося кузова. В результате, воспринимающая система осуществляет сбор текущего профиля внутренней поверхности 46, включая возвратный материал. In one embodiment, the return material monitoring system 60 may be operated by positioning a sensing system 35, such as a camera system 36 adjacent to the bucket 17 of the excavator 11, at a position above the inner surface 46 of the tipping body 44 of the mining truck 40. Collection sensing data may be provided by the sensing system 35 and may be used to create or determine an electronic map of the current profile of the inner surface 46. Using this method, sensing data is collected when the tipping body 44 is empty, for example, before emptying the first bucket of material into the tipping body. body 44. To do this, the sensing system 35 is positioned over the inner surface 46 of the tipping body 44 so that the acquired sensing data contains the actual, or current, inner surface of the tipping body. As a result, the sensing system collects the current profile of the inner surface 46, including the return material.

Пространственное расположение воспринимающей системы 35 может быть определено датчиком 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования вместе с кинематической моделью системы 12 рабочего оборудования. Таким образом, датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования вместе с кинематической моделью системы 12 рабочего оборудования может функционировать в качестве датчика пространственного расположения воспринимающей системы, генерирующего сигналы или данные пространственного расположения воспринимающей системы. Данные восприятия, полученные воспринимающей системой 35, могут быть затем объединены с пространственным расположением воспринимающей системы для генерирования электронного изображения или карты области наблюдения воспринимающей системы относительно места 100 производства работ. Эта электронная карта будет содержать текущий профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. The spatial arrangement of the sensing system 35 can be determined by the sensor 33 of the spatial arrangement of the working equipment system together with the kinematic model of the working equipment system 12. Thus, the work equipment system attitude sensor 33, together with the kinematic model of the work equipment system 12, can function as a sensing system attitude sensor generating signals or sensing system attitude data. The perception data obtained by the perception system 35 may then be combined with the spatial location of the perception system to generate an electronic image or map of the perception system's field of view relative to the work site 100 . This electronic map will contain the current profile of the inner surface 46 of the tipping body 44.

Пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено датчиком 55 пространственного расположения карьерного самосвала, как описано выше. Если известны пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 и опорный профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова, может быть сгенерирована электронная карта, или модель, опорного профиля относительно места 100 производства работ. The spatial location of the tipping body 44 can be determined by the sensor 55 of the spatial location of the mining truck, as described above. If the spatial location of the tipping body 44 and the reference profile of the inner surface of the tipping body 46 are known, an electronic map, or model, of the reference profile relative to the work site 100 can be generated.

После определения пространственного расположения текущего профиля внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 и пространственного расположения опорного профиля система 60 текущего контроля возвратного материала может сравнивать текущий профиль с опорным профилем для определения количества возвратного материала, расположенного в опрокидывающемся кузове. Если количество возвратного материала превышает пороговое количество (например, процентную долю объема или веса опрокидывающегося кузова 44), карьерный самосвал 40 может быть отмечен как требующий очистки или опорожнения от возвратного материала. В некоторых случаях местоположение возвратного материала также может являться фактором при определении потребности, или необходимости, в операции очистки. After determining the spatial location of the current profile of the inner surface 46 of the tipping body 44 and the spatial location of the reference profile, the return material monitoring system 60 may compare the current profile with the reference profile to determine the amount of return material located in the tipping body. If the amount of reclaimed material exceeds a threshold amount (eg, a percentage of the volume or weight of the tipping body 44), the mining truck 40 may be flagged as requiring cleaning or emptying of the reclaimed material. In some cases, the location of the return material may also be a factor in determining the need, or need, for a cleaning operation.

В одном примере карьерные самосвалы 40 могут последовательно отправляться в пункт очистки при превышении порогового количества возвратного материала. В другом примере, когда назначена очистка карьерного самосвала 40, карьерный самосвал может направляться в специальное местоположение 102 разгрузки, чтобы способствовать последующей очистке. Например, пункт 107 очистки может находиться вблизи специального местоположения разгрузки, или пункт очистки может находиться между местоположением 102 разгрузки и следующим местоположением 101 погрузки, как, например, пункт 108 очистки на основной траектории 104 перемещения.In one example, mining trucks 40 may be sequentially sent to a cleaning station when a threshold amount of reclaimed material is exceeded. In another example, when a cleaning of a mining truck 40 is scheduled, the mining truck may be directed to a dedicated dump location 102 to facilitate subsequent cleaning. For example, the cleaning station 107 may be near a special unloading location, or the cleaning station may be between the unloading location 102 and the next loading location 101, such as the cleaning station 108 on the main travel path 104.

Предусматриваются и другие варианты осуществления. Например, воспринимающая система 35 может быть расположена смежно с местоположением 102 разгрузки, а не на экскаваторах 11, так, чтобы каждый карьерный самосвал 40 подвергался осмотру после его самого недавнего цикла разгрузки. За счет размещения воспринимающей системы 35 смежно с местоположением 102 разгрузки, текущий профиль каждого опрокидывающегося кузова 44 может генерироваться или определяться после самого недавнего цикла погрузки. Это может привести к более точному текущему профилю и более эффективной операции очистки. Other embodiments are contemplated. For example, the sensing system 35 may be located adjacent to the unloading location 102 rather than on the excavators 11 so that each mining truck 40 is inspected after its most recent unloading cycle. By placing the sensing system 35 adjacent to the dump location 102, the current profile of each tipping body 44 can be generated or determined after the most recent loading cycle. This can result in a more accurate current profile and a more efficient cleaning operation.

В другом варианте осуществления воспринимающая система 35 может быть расположена вблизи пункта 108 очистки на основной траектории 104 перемещения, при этом каждый карьерный самосвал 40 проходит воспринимающую систему на его пути обратно в местоположение 101 погрузки. Из вышеприведенного описания понятно, что воспринимающая система 35 может быть расположена в любом местоположении в месте 100 производства работ. Воспринимающая система 35 может быть размещена в местоположении, достаточно высоком для обеспечения возможности сканирования внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. Для обеспечения возможности генерирования электронной карты возвратного материала на отсканированной внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 система определения пространственного расположения может быть связана с каждой воспринимающей системой независимо от ее местоположения. In another embodiment, the sensing system 35 may be located near the cleaning station 108 on the main travel path 104, with each mining truck 40 passing the sensing system on its way back to the loading location 101. From the above description, it will be appreciated that the sensing system 35 may be located at any location within the work site 100 . The sensing system 35 may be placed at a location high enough to allow scanning of the interior surface 46 of the tipping body 44. To enable the generation of an electronic return material map on the scanned interior surface 46 of the tipping body 44, a spatial positioning system may be associated with each sensing system independently. from her location.

В еще одном варианте осуществления могут быть предусмотрены первая воспринимающая система 35 и вторая воспринимающая система 125 (вместе с системой определения пространственного расположения). В одном варианте осуществления первая воспринимающая система 35 может быть расположена на каждом экскаваторе 11, а вторая воспринимающая система 125 расположена также смежно с пунктом 107, 108 очистки. Первая воспринимающая система 35 может использоваться для генерирования первого текущего профиля внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, достаточного для определения потребности или необходимости в операции очистки, а вторая воспринимающая система 125 может использоваться для генерирования второго текущего профиля, используемого в ходе процесса очистки. В некоторых случаях первая воспринимающая система 35 может быть менее сложной или точной, чем вторая воспринимающая система 125, для того, чтобы уменьшить издержки или упростить ее работу, тогда как вторая воспринимающая система может быть более сложной или точной для предоставления более точного текущего профиля непосредственно перед операцией очистки.In yet another embodiment, a first sensing system 35 and a second sensing system 125 (together with a positioning system) may be provided. In one embodiment, the first sensing system 35 may be located on each excavator 11, and the second sensing system 125 is also located adjacent to the cleaning station 107, 108. The first sensing system 35 may be used to generate a first current profile of the interior surface 46 of the tipping body 44 sufficient to determine the need or need for a cleaning operation, and the second sensing system 125 may be used to generate a second current profile used during the cleaning process. In some cases, the first sensing system 35 may be less complex or accurate than the second sensing system 125 in order to reduce overhead or simplify its operation, while the second sensing system may be more complex or accurate in order to provide a more accurate current profile immediately before cleaning operation.

В дополнительном варианте осуществления для определения потребности или необходимости в операции очистки может использоваться система 57 обнаружения полезного груза, и для генерирования текущего профиля, используемого для операции очистки, предусматривается одна воспринимающая система 35. In a further embodiment, a payload detection system 57 may be used to determine the need or need for a cleaning operation, and a single sensing system 35 is provided to generate the current profile used for the cleaning operation.

Система 30 управления экскаватора может дополнительно содержать систему 61 очистки от возвратного материала (фиг. 1), использующуюся для автономной или полуавтономной очистки или удаления возвратного материала с внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. Систему 61 очистки от возвратного материала можно использовать для очистки опрокидывающегося кузова 44 независимо от способа, которым была назначена очистка. Например, такое определение может быть выполнено автоматизированным образом, например, с помощью системы 60 текущего контроля возвратного материала, или вручную наблюдателем, таким как оператор экскаватора 11. В другом примере система 115 управления может осуществлять текущий контроль количества циклов погрузки и разгрузки каждого карьерного самосвала 40 с момента предыдущего цикла очистки и назначать очистку каждого карьерного самосвала после указанного количества циклов. Это указанное количество может зависеть от характеристик доставляемого материала и конфигурации внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, а также производственных задач и плановых показателей, описанных ниже. The excavator control system 30 may further comprise a return material cleaning system 61 (FIG. 1) used to autonomously or semi-autonomously clean or remove return material from the interior surface 46 of the tipping body 44. The return material cleaning system 61 may be used to clean the tipping body 44 regardless of the method by which the cleaning was assigned. For example, such a determination can be made automatically, such as by the return material monitoring system 60, or manually by an observer, such as an operator of the excavator 11. In another example, the control system 115 can monitor the number of loading and unloading cycles of each mining truck 40 since the previous cleaning cycle and schedule each mining truck to be cleaned after the specified number of cycles. This specified amount may depend on the characteristics of the delivered material and the configuration of the inner surface 46 of the tipping body 44, as well as production goals and targets, described below.

Независимо от способа, которым была назначена очистка, после назначения или планирования операции очистки карьерного самосвала 40 он может быть перемещен в местоположение очистки и размещен смежно с механизмом очистки. В одном варианте осуществления механизм очистки может быть выполнен в виде относительно небольшого экскаватора 111, изображенного на фиг. 6, с таким приспособлением для очистки, как ковш 17. Малый экскаватор 111 может быть подобным или идентичным вышеописанному экскаватору 11 и иметь такие же функциональные возможности. Подобные ссылочные позиции относятся к идентичным или подобным компонентам, и их описания не повторяются в данном документе в целях краткости изложения. В другом варианте осуществления, как более подробно описано ниже, механизм очистки может представлять собой систему на водной основе, такую как гидропульт 70 (фиг. 7), а приспособление для очистки может представлять собой сопло 73. Regardless of the manner in which cleaning has been scheduled, once a cleaning operation has been assigned or scheduled, the mining truck 40 can be moved to a cleaning location and placed adjacent to the cleaning mechanism. In one embodiment, the cleaning mechanism may be in the form of a relatively small excavator 111 shown in FIG. 6 with a cleaning tool such as a bucket 17. The small excavator 111 may be similar or identical to the excavator 11 described above and have the same functionality. Like reference numerals refer to identical or similar components and their descriptions are not repeated here for the sake of brevity. In another embodiment, as described in more detail below, the cleaning mechanism may be a water-based system such as a hydro-pump 70 (FIG. 7) and the cleaning attachment may be a nozzle 73.

В варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может функционировать путем размещения карьерного самосвала 40, требующего очистки, смежно с экскаватором 111 в местоположении очистки. В некоторых случаях для полного поднятия опрокидывающегося кузова в его положение разгрузки при одновременном выполнении операции очистки может быть желательным полное выдвижение гидравлических цилиндров 50, функционально соединенных с опрокидывающимся кузовом 44. В других случаях может быть желательным лишь частичное выдвижение гидравлических цилиндров 50 с целью лишь частичного поднятия опрокидывающегося кузова из его положения доставки на раме 41. Пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может определяться датчиком пространственного расположения опрокидывающегося кузова, образованным комбинацией системы 54 определения пространственного расположения карьерного самосвала и датчика 56 угла опрокидывающегося кузова. Иначе говоря, пространственное расположение опрокидывающегося кузова может определяться на основании пространственного расположения карьерного самосвала 40 и относительного угла опрокидывающегося кузова 44 относительно рамы 41.In an embodiment, the return material cleanup system 61 may be operated by placing a mining truck 40 requiring cleanup adjacent to the excavator 111 at the cleanup location. In some cases, in order to fully raise the tipping body to its dumping position while performing a cleaning operation, it may be desirable to fully extend the hydraulic cylinders 50 operatively connected to the tipping body 44. tipping body from its delivery position on frame 41. The spatial position of the tipping body 44 may be determined by a tilting body spatial position sensor formed by a combination of a mining truck spatial positioning system 54 and a tilting body angle sensor 56. In other words, the spatial position of the tipping body may be determined based on the spatial position of the mining truck 40 and the relative angle of the tipping body 44 relative to the frame 41.

Используя пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44, опорного профиля и текущего профиля внутренней поверхности 46, система 61 очистки от возвратного материала может определять пространственное расположение опорного профиля и местоположение возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова. Местоположение возвратного материала может быть сохранено в контроллере 116 в виде электронной модели. Using the spatial location of the tipping body 44, the support profile, and the current profile of the inner surface 46, the return material clearing system 61 can determine the spatial location of the support profile and the location of the return material on the internal surface of the tipping body. The location of the return material may be stored in the controller 116 as an electronic model.

Экскаватор 111 может перемещаться в желаемое местоположение смежно с опрокидывающимся кузовом 44. Пространственное расположение экскаватора 111 может определяться датчиком 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования. Положение ковша 17 экскаватора 111 может определяться на основании пространственного расположения экскаватора и кинематической модели экскаватора. Используя кинематическую модель экскаватора 111 и пространственное расположение экскаватора, а также пространственное расположение опорной модели внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, система 61 очистки от возвратного материала может определять план автоматизированного удаления возвратного материала. План удаления возвратного материала может включать перемещение рабочего приспособления, такого как ковш 17, по траектории, образованной или установленной множеством циклов или маршрутов перемещения рабочего приспособления по внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 по внутренней поверхности 46 для физического зацепления или контакта с возвратным материалом, прилипшим к внутренней полости. The excavator 111 may move to a desired location adjacent to the tipping body 44. The spatial location of the excavator 111 may be determined by the implement system spatial location sensor 33. The position of the bucket 17 of the excavator 111 may be determined based on the spatial arrangement of the excavator and the kinematic model of the excavator. Using the kinematic model of the excavator 111 and the spatial location of the excavator, as well as the spatial location of the reference model of the inner surface 46 of the tipping body 44, the recycled material cleaning system 61 can determine a plan for automated reclaiming. The return material removal plan may include moving a work tool, such as a bucket 17, along a path formed or established by a plurality of cycles or paths of work tool movement along the inner surface 46 of the tipping body 44 along the inner surface 46 to physically engage or contact the return material adhering to the internal cavity.

При генерировании траектории очистки для рабочего приспособления система 61 очистки от возвратного материала может использовать один или более параметров оптимизации для определения приоритета или взвешивания различных аспектов процесса очистки. Например, такие параметры оптимизации могут включать кратчайшее время очистки, максимизацию количества материала, от которого будет очищен опрокидывающийся кузов 44, или сведение к минимуму вероятности контакта между ковшом 17 и внутренней поверхностью 46 опрокидывающегося кузова. В одном варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может оптимизировать траекторию ковша 17 для очистки внутренней поверхности 46 за минимальное количество времени. Таким образом, траектория может быть рассчитана на максимизацию количества времени, затрачиваемого на перемещение материала, при одновременном сведении к минимуму количества времени, затрачиваемого на изменение положения ковша 17 для каждого цикла удаления материала. В другом варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может оптимизировать траекторию ковша 17 для как можно более тщательной очистки внутренней поверхности 46. В еще одном варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может оптимизировать траекторию ковша 17 во избежание или для сведения к минимуму вероятности контакта между ковшом и внутренней поверхностью 46. В других вариантах осуществления для обеспечения желаемого баланса между различными параметрами оптимизации может использоваться комбинация двух или более параметров оптимизации.When generating a cleaning path for a tool, the return material cleaning system 61 may use one or more optimization parameters to prioritize or weight various aspects of the cleaning process. For example, such optimization parameters may include the shortest cleaning time, maximizing the amount of material that will be cleared from the tipping body 44, or minimizing the likelihood of contact between the bucket 17 and the inner surface 46 of the tipping body. In one embodiment, the return material cleaning system 61 can optimize the trajectory of the bucket 17 to clean the interior surface 46 in the minimum amount of time. Thus, the path can be designed to maximize the amount of time spent moving material while minimizing the amount of time spent repositioning bucket 17 for each material removal cycle. In another embodiment, the return material cleaning system 61 may optimize the trajectory of the bucket 17 to clean the interior surface 46 as thoroughly as possible. between the bucket and the inner surface 46. In other embodiments, a combination of two or more optimization parameters may be used to provide the desired balance between various optimization parameters.

В некоторых случаях может быть желательным расположение экскаватора 111 в центральном положении относительно продольной оси опрокидывающегося кузова 44 и выполнение всего процесса очистки. В других случаях может быть желательным расположение экскаватора 111 в первом положении относительно опрокидывающегося кузова 44, перемещение ковша 17 по первой части траектории для выполнения желаемого количества циклов очистки процесса очистки. Затем положение экскаватора может быть изменено во второе положение относительно опрокидывающегося кузова, отстоящее от первого положения, в котором ковш 17 перемещается по второй части траектории для выполнения дополнительных циклов очистки. Процесс перемещения экскаватора 111 в дополнительные положения и перемещения ковша 17 по желанию могут повторяться до тех пор, пока приспособление или инструмент для очистки не переместится по всей запланированной траектории. In some cases, it may be desirable to position the excavator 111 in a central position relative to the longitudinal axis of the tipping body 44 and perform the entire cleaning process. In other cases, it may be desirable to position the excavator 111 in a first position relative to the tipping body 44, moving the bucket 17 along the first part of the path to perform the desired number of cleaning cycles of the cleaning process. Then the position of the excavator can be changed to a second position relative to the tipping body, spaced from the first position, in which the bucket 17 moves along the second part of the path to perform additional cleaning cycles. The process of moving the excavator 111 to additional positions and moving the bucket 17 can be repeated as desired until the tool or cleaning tool has moved along the entire planned path.

При необходимости смежно с местоположением очистки может быть расположена дополнительная воспринимающая система или система контроля для определения того, очищен ли опрокидывающийся кузов 44 от достаточного количества материала. В этом случае может быть сгенерирован и сравнен с опорным профилем новый текущий профиль. В примере внутренняя поверхность 46 может быть достаточно очищенной, если разность между текущим профилем и опорным профилем меньше порогового количества возвратного материала или какого-либо другого порогового значения. Если требуется дополнительная очистка, может быть сгенерирован новый план удаления материала с новой траекторией рабочего приспособления. If desired, an additional sensing or monitoring system may be located adjacent to the cleaning location to determine if the tipping body 44 has been cleared of sufficient material. In this case, a new current profile can be generated and compared with the reference profile. In an example, inner surface 46 may be sufficiently cleaned if the difference between the current profile and the reference profile is less than a threshold amount of return material or some other threshold value. If additional cleaning is required, a new material removal plan can be generated with a new work tool trajectory.

В другом варианте осуществления механизм очистки от возвратного материала может быть реализован как механизм в виде роботизированной руки (не показан), закрепленный на передвижном основании. Механизм в виде роботизированной руки может иметь сходство с вышеописанной системой 12 рабочего оборудования без системы приведения в движение.In another embodiment, the return material clearing mechanism may be implemented as a robotic arm mechanism (not shown) mounted on a movable base. The robotic arm mechanism may resemble the work equipment system 12 described above without the propulsion system.

В еще одном варианте осуществления место 100 производства работ может содержать камнедробилку (не показана), такую как гидравлический молот или другое аналогичное устройство. В этом случае камнедробилка может использоваться в качестве механизма очистки от возвратного материала путем перемещения камнедробилки по желаемой траектории без приведения в действие вторичной функции, такой как механизм в виде молота. Например, гидравлическим молотом (не показан) можно заменить ковш 17 экскаватора, аналогичный ковшу, изображенному ссылочной позицией 111. In yet another embodiment, work site 100 may include a stone crusher (not shown) such as a hydraulic hammer or other similar device. In this case, the stone crusher can be used as a return material cleaning mechanism by moving the stone crusher along the desired path without actuating a secondary function such as a hammer mechanism. For example, a hydraulic hammer (not shown) can replace an excavator bucket 17 similar to the bucket shown at 111.

В другом варианте осуществления система 61 очистки от возвратного материала может работать способом, аналогичным вышеописанному способу, но с заменой на гидропульт, гидромонитор или другую систему на основе текучей среды для очистки внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова. Со ссылкой на фиг. 7 изображен примерный гидропульт 70. Гидропульт 70 может содержать впускное отверстие 71, через которое вода попадает в гидропульт, двигатель 72 для нагнетания воды и сопло 73, из которого вода выходит из гидропульта. Сопло 73 может быть выполнено с возможностью управления потоком по желаемой схеме. In another embodiment, the return material cleaning system 61 may operate in a manner similar to the method described above, but replaced by a hydraulic console, monitor, or other fluid-based system for cleaning the interior surface 46 of the tipping body. With reference to FIG. 7 shows an exemplary hydraulic console 70. The hydraulic console 70 may include an inlet 71 through which water enters the hydraulic console, a motor 72 for pumping water, and a nozzle 73 from which water exits the hydraulic console. Nozzle 73 may be configured to control flow in a desired pattern.

Сопло 73 может быть функционально соединено с системой 74 привода, использующейся для управления ориентацией и/или положением сопла для направления потока воды вдоль желаемой траектории. Например, система 74 привода может содержать двигатели для управления перемещением сопла 73 по любой из осей, а также дополнительный двигатель для управления размером отверстия сопла. Впускное отверстие 71 может быть соединено с подводящим трубопроводом 75, который далее соединен с запасом воды. В некоторых вариантах осуществления запас воды может представлять собой бак (не показан) подвижной автоцистерны для воды (не показана). В других вариантах осуществления запас воды может представлять собой бак, закрепленный в месте 100 производства работ, или принимать любую другую форму.The nozzle 73 may be operatively connected to a drive system 74 used to control the orientation and/or position of the nozzle to direct the water flow along a desired path. For example, the drive system 74 may include motors to control the movement of the nozzle 73 along any of the axes, as well as an additional motor to control the size of the orifice of the nozzle. The inlet 71 may be connected to a supply line 75 which is further connected to a water supply. In some embodiments, the water supply may be a tank (not shown) of a mobile water tank truck (not shown). In other embodiments, the water supply may be a tank fixed at work site 100 or take any other form.

Гидропульт 70 может быть связан с системой 78 определения пространственного расположения гидропульта, которая содержит датчик 79 пространственного расположения гидропульта, имеющий множество отдельных датчиков, взаимодействующих для генерирования и предоставления сигналов пространственного расположения, указывающих положение и ориентацию (т.е. курс, тангаж, крен, или наклон, и рыскание) гидропульта 70 относительно места 100 производства работ. The hydraulic console 70 may be coupled to a hydraulic console attitude system 78 that includes a hydraulic console attitude sensor 79 having a plurality of individual sensors cooperating to generate and provide attitude signals indicative of position and orientation (i.e. heading, pitch, roll, or tilt, and yaw) of the hydraulic console 70 relative to the place 100 of the work.

Система 61 очистки от возвратного материала, в которой используется гидропульт 70, может работать, как описано выше в отношении экскаватора 111, путем расположения карьерного самосвала 40, требующего очистки, в желаемом местоположении относительно гидропульта 70 и расположения опрокидывающегося кузова в желаемой угловой ориентации путем использования гидравлических цилиндров 50.The return material cleaning system 61 utilizing hydraulic control 70 can be operated as described above with respect to excavator 111 by positioning the mining truck 40 to be cleaned at the desired location relative to hydraulic control 70 and positioning the tipping body in the desired angular orientation by using hydraulic cylinders 50.

Пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено датчиком пространственного расположения опрокидывающегося кузова. Используя пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44, опорного профиля и текущего профиля внутренней поверхности 46, система 61 очистки от возвратного материала может определять пространственное расположение опорного профиля и местоположение возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова. Гидропульт 70 может быть расположен по желанию смежно с опрокидывающимся кузовом 44. Пространственное расположение гидропульта 70 может быть определено при помощи датчика 79 пространственного расположения гидропульта. The spatial position of the tipping body 44 can be determined by the sensor of the spatial position of the tipping body. Using the spatial location of the tipping body 44, the support profile, and the current profile of the inner surface 46, the return material clearing system 61 can determine the spatial location of the support profile and the location of the return material on the internal surface of the tipping body. The control panel 70 may be located adjacent to the tipping body 44 as desired.

Используя пространственное расположение гидропульта 70, а также пространственное расположение опорной модели внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, система 61 очистки от возвратного материала может определять план удаления возвратного материала. План удаления возвратного материала может включать направление сопла 73 гидропульта 70 по траектории, образованной или установленной множеством циклов или маршрутов, для направления воды на внутреннюю поверхность 46 опрокидывающегося кузова 44 для отделения возвратного материала, прилипшего к внутренней полости. Using the spatial arrangement of the hydraulic console 70 as well as the spatial arrangement of the reference model of the inner surface 46 of the tipping body 44, the return material cleaning system 61 can determine a return material removal plan. The return material removal plan may include guiding the nozzle 73 of the hydraulic console 70 along a path formed or set by a plurality of cycles or paths to direct water against the interior surface 46 of the tipping body 44 to separate return material adhering to the interior cavity.

Как описано выше, параметры оптимизации могут использоваться для определения приоритета или взвешивания разных аспектов процесса очистки. Как также описано выше, в некоторых случаях может быть желательным расположение гидропульта 70 в центральном положении относительно опрокидывающегося кузова 44 и выполнение всего процесса очистки. В других случаях может быть желательным расположение гидропульта 70 в первом положении относительно опрокидывающегося кузова 44, выполнение желаемого количества циклов очистки, а затем изменение положения гидропульта в одно или более следующих положений относительно опрокидывающегося кузова и выполнение дополнительных циклов очистки в следующих положениях до тех пор, пока внутренняя поверхность 46 не будет очищена достаточно.As described above, the optimization parameters can be used to prioritize or weight different aspects of the cleaning process. As also described above, in some cases it may be desirable to position the hydraulic console 70 in a central position relative to the tipping body 44 and to perform the entire cleaning process. In other cases, it may be desirable to position the control panel 70 in a first position relative to the tipping body 44, perform the desired number of cleaning cycles, and then change the position of the control panel to one or more of the following positions relative to the tipping body and perform additional cleaning cycles in the following positions until the inner surface 46 will not be sufficiently cleaned.

Система 115 управления может дополнительно содержать систему 117 составления маршрута машин и планирования (фиг. 1), которая работает для определения того, когда карьерные самосвалы 40 должны быть направлены через процесс очистки. Система 117 составления маршрута машин и планирования функционирует для планирования работы и маршрутов машин 10, работающих в месте 100 производства работ. The control system 115 may further comprise a vehicle routing and scheduling system 117 (FIG. 1) that operates to determine when the mining trucks 40 should be directed through the cleaning process. The machine routing and scheduling system 117 functions to plan the work and routes of the machines 10 operating at the work site 100 .

Например, место 100 производства работ, такое как шахта, может содержать множество погрузочных машин, таких как экскаваторы 11, и множество карьерных самосвалов 40, эксплуатируемых для перемещения материала из одного или более местоположений копания в одно или более местоположений разгрузки. Система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью выполнения операции планирования с одновременной оптимизацией определенных плановых показателей, связанных с процессом перемещения материала. Эти плановые показатели могут включать сведение к минимуму времени ожидания или простоя экскаваторов 11, сведение к минимуму времени ожидания или простоя карьерных самосвалов 40 в местоположениях погрузки, сведение к минимуму расстояния, на которое перемещаются карьерные самосвалы, максимизацию выхода материала в месте 100 производства работ или максимизацию или сведение к минимуму любых других целевых показателей. Некоторые плановые показатели могут приводить к сведению к минимуму эксплуатационных расходов, тогда как другие могут максимизировать производство. В некоторых случаях для максимизации эффективности или какого-либо другого аспекта процесса перемещения материала может использоваться комбинация плановых показателей.For example, a work site 100, such as a mine, may include a plurality of loaders, such as excavators 11, and a plurality of mining trucks 40 operated to move material from one or more digging locations to one or more unloading locations. The vehicle routing and planning system 117 may be configured to perform a planning operation while optimizing certain targets associated with the material transfer process. These targets may include minimizing the waiting time or downtime of the excavators 11, minimizing the waiting time or downtime of the mining trucks 40 at loading locations, minimizing the distance that the mining trucks travel, maximizing the yield of material at the job site 100, or maximizing or minimizing any other targets. Some targets may result in minimizing operating costs, while others may maximize production. In some cases, a combination of targets may be used to maximize efficiency or some other aspect of the material movement process.

Система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать разные планы в зависимости от количества доступных машин 10 каждого типа и желаемых плановых показателей. В одном варианте осуществления, как часть процесса планирования, с машиной каждого типа могут быть связаны издержки. В одном варианте осуществления издержки могут представлять собой почасовую норму. В другом варианте осуществления издержки могут быть основаны на количестве материала. В вариантах осуществления количество может быть выражено как функция веса или объема (например, норма на вес единицы или норма на объем единицы). The vehicle routing and planning system 117 may generate different plans depending on the number of vehicles 10 of each type available and the desired targets. In one embodiment, as part of the scheduling process, costs may be associated with each type of machine. In one embodiment, the cost may be an hourly rate. In another embodiment, the costs may be based on the amount of material. In embodiments, the quantity may be expressed as a function of weight or volume (eg, unit weight rate or unit volume rate).

Система 117 составления маршрута машин и планирования может моделировать работу множества машин с целью определения желаемой работы или составления маршрута для каждого карьерного самосвала 40. В некоторых операциях было обнаружено, что эффективная работа шахты является результатом сведения к минимуму времени простоя экскаваторов за счет предоставления достаточного количества карьерных самосвалов. В этом случае система 117 составления маршрута машин и планирования может использоваться для определения желаемого количества карьерных самосвалов 40, необходимых для сведения к минимуму времени простоя экскаваторов 11 с точки зрения издержек эксплуатации карьерных самосвалов 40, расстояний перемещения между местоположениями 101 погрузки и местоположениями 102 разгрузки, а также других плановых показателей. The machine routing and planning system 117 can simulate the operation of multiple machines to determine the desired work or routing for each mining truck 40. dump trucks. In this case, the vehicle routing and planning system 117 can be used to determine the desired number of mining trucks 40 needed to minimize the downtime of the excavators 11 in terms of operating costs of the mining trucks 40, travel distances between loading locations 101 and unloading locations 102, and as well as other planned indicators.

Дополнительным фактором, который будет оказывать влияние на работу машин в месте производства работ, является количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40. В частности, при выполнении каждого цикла погрузки и разгрузки (т.е. погрузки карьерного самосвала 40, а затем разгрузки материала в местоположении 102 разгрузки) к опрокидывающемуся кузову 44 обычно будет прилипать дополнительный возвратный материал. Вследствие присутствия возвратного материала текущая, или полезная, емкость, или количество материала, которое может быть перевезено из местоположения 101 погрузки в местоположение разгрузки, будет уменьшаться, как и эффективность использования топлива при обратном рейсе. Соответственно, вследствие присутствия возвратного материала будут увеличиваться фактические почасовые издержки эксплуатации карьерных самосвалов 40. По мере увеличения издержек эксплуатации карьерных самосвалов 40 вследствие присутствия возвратного материала могут изменяться экономические показатели работы в месте производства работ. An additional factor that will affect the operation of the machines at the work site is the amount of return material in the tipping body 44 of each mining truck 40. In particular, during each loading and unloading cycle (i.e., loading the mining truck 40, and then unloading material at unloading location 102), additional return material will typically stick to the tipping body 44. Due to the presence of returnable material, the current or usable capacity or amount of material that can be transported from loading location 101 to unloading location will decrease, as will fuel efficiency on the return trip. Accordingly, the actual hourly cost of operating the mining trucks 40 will increase due to the presence of the recycled material. As the operating costs of the mining trucks 40 increase due to the presence of the recycled material, the economic performance of the operation at the work site may change.

Таким образом, система 117 составления маршрута машин и планирования также может быть выполнена с возможностью дополнительной оптимизации производительности в месте 100 производства работ с точки зрения количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40. При этом система 117 составления маршрута машин и планирования может осуществлять текущий контроль количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40 и определять текущую, или полезную, емкость каждого карьерного самосвала. Система 117 составления маршрута машин и планирования может сравнивать потери производительности в результате возвратного материала с потерями производительности вследствие вывода карьерного самосвала из эксплуатации как части операции очистки для удаления возвратного материала. Thus, the machine routing and scheduling system 117 can also be configured to further optimize performance at the job site 100 in terms of the amount of return material in each mining truck 40. In this way, the machine routing and scheduling system 117 can monitor the amount return material in each mining truck 40 and determine the current, or usable, capacity of each mining truck. The vehicle routing and planning system 117 can compare the loss of productivity due to the reclaimed material with the loss of productivity due to the removal of the mining truck from service as part of a cleanup operation to remove the reclaimed material.

В частности, как указано выше, по мере увеличения количества возвратного материала полезная емкость (т.е. объем и/или вес, доступные для перевозки материала в опрокидывающемся кузове 44) уменьшается, и, таким образом, увеличиваются издержки эксплуатации каждого карьерного самосвала 40. В одном примере система 117 составления маршрута машин и планирования может пересматривать или изменять издержки эксплуатации каждого карьерного самосвала на основании количества возвратного материала в его опрокидывающемся кузове 44. С этой целью система 117 составления маршрута машин и планирования может определять исходное количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40, а затем определять или получать доступ к исходной полезной емкости каждого карьерного самосвала частично на основании исходного количества возвратного материала. Система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать исходный план перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов в месте 100 производства работ или в связи с конкретной погрузочной машиной и емкостью каждой погрузочной машины, а также исходной полезной емкостью каждого карьерного самосвала. Затем экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40 можно эксплуатировать в месте 100 производства работ путем генерирования исходных сигналов команды на перемещение для работы согласно исходному плану перемещения материала. In particular, as noted above, as the amount of reclaimed material increases, the usable capacity (i.e., the volume and/or weight available to transport material in the tipping body 44) decreases, and thus the cost of operating each mining truck 40 increases. In one example, the vehicle routing and planning system 117 may revise or modify the cost of operating each mining truck based on the amount of returnable material in its tipping body 44. To this end, the vehicle routing and planning system 117 may determine the initial amount of returnable material in the tipping body 44 of each mining truck 40 and then determining or accessing the original usable capacity of each mining truck based in part on the original amount of reclaimed material. The vehicle routing and planning system 117 may generate an initial material movement plan based on the number of loaders and haul trucks at the job site 100 or in relation to a specific loader and the capacity of each loader and the initial usable capacity of each haul truck. The excavators 11 and mining trucks 40 can then be operated at the job site 100 by generating initial move command signals to operate according to the original material move plan.

По мере эксплуатации карьерных самосвалов 40 в месте 100 производства работ они будут загружаться, перемещаться по месту производства работ, разгружаться и время от времени подвергаться очистке в пункте 107, 108 очистки. В ходе такой операции количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове каждого карьерного самосвала 40 будет изменяться. Соответственно, для определения текущего количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40 можно использовать систему 60 текущего контроля возвратного материала. Система 117 составления маршрута машин и планирования может получать доступ к модифицированной полезной емкости каждого карьерного самосвала 40 частично на основании текущего количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале и генерировать модифицированный план перемещения материала на основании количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, а также модифицированной полезной емкости каждого карьерного самосвала. Затем экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40 можно эксплуатировать в месте 100 производства работ путем генерирования модифицированных сигналов команды на перемещение для работы согласно модифицированному плану перемещения материала. As mining trucks 40 are used at work site 100, they will be loaded, moved to work site, unloaded, and cleaned from time to time at cleaning station 107, 108. During such an operation, the amount of return material in the tipping body of each mining truck 40 will vary. Accordingly, the return material monitoring system 60 can be used to determine the current amount of reclaimed material in the tipping body 44 of each mining truck 40. The vehicle routing and planning system 117 can access the modified usable capacity of each mining truck 40 in part based on the current amount of return material in each mining truck and generate a modified material transfer plan based on the number of loaders and mining trucks and the modified usable capacity of each. mining truck. The excavators 11 and mining trucks 40 can then be operated at the work site 100 by generating modified move command signals to operate according to the modified material movement plan.

В ходе работы система 117 составления маршрута машин и планирования может сравнивать потери производительности вследствие присутствия возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40 с потерями производительности вследствие вывода одного или более карьерных самосвалов из эксплуатации как части операции очистки для удаления возвратного материала. При этом потери производительности в результате вывода карьерного самосвала из эксплуатации могут включать издержки, связанные с очисткой внутренней поверхности опрокидывающегося кузова, такие как издержки эксплуатации механизма очистки, и издержки, связанные с временем перемещения в пункт 107, 108 очистки и из него. Кроме того, потери производительности в результате присутствия возвратного материала могут частично основываться на расстоянии между местоположениями 101 погрузки и местоположениями 102 разгрузки. In operation, the vehicle routing and planning system 117 may compare the loss of productivity due to the presence of reclaimed material in each mining truck 40 with the loss of productivity due to the decommissioning of one or more mining trucks as part of a cleanup operation to remove the reclaimed material. However, the loss of productivity due to the decommissioning of a mining truck may include costs associated with cleaning the inside surface of the tipping body, such as the costs of operating the cleaning mechanism, and costs associated with travel time to and from cleaning station 107, 108 . In addition, the loss of productivity due to the presence of returnable material may be based in part on the distance between the loading locations 101 and the unloading locations 102.

Одновременно с выполнением анализа сравнения потерь производительности вследствие возвратного материала в карьерных самосвалах 40 с потерями производительности вследствие операций очистки система 117 составления маршрута машин и планирования определяет удельные полные издержки эксплуатации машин в месте производства работ и сравнивает удельные полные издержки. Удельные полные издержки могут быть выражены любым требуемым образом. В одном примере удельные полные издержки могут быть выражены как издержки в единицу времени. В другом примере удельные полные издержки могут быть выражены как издержки на основании количества перемещенного материала. В таком случае количество перемещенного материала может быть выражено как издержки на объем единицы или как издержки на вес единицы.Simultaneously with the analysis comparing productivity losses due to return material in mining trucks 40 with productivity losses due to cleaning operations, the machine routing and planning system 117 determines the unit total cost of operating machines at the work site and compares the unit total cost. Unit total costs can be expressed in any desired way. In one example, unit total costs can be expressed as costs per unit of time. In another example, unit total costs can be expressed as costs based on the amount of material moved. In such a case, the amount of material moved can be expressed as cost per unit volume or as cost per unit weight.

В другом примере система 117 составления маршрута машин и планирования может регулировать количество (например, объем или вес) материала, который может перевозиться каждым карьерным самосвалом 40, на основании количества возвратного материала. Таким образом, система 117 составления маршрута машин и планирования может регулировать план работ для машин 10, при этом составление маршрута карьерных самосвалов 40 системой составления маршрута машин и планирования основывается на пересмотренных или модифицированных издержках или пересмотренном или модифицированном доступном объеме или весе материала, который может перевозить каждый карьерный самосвал.In another example, the vehicle routing and planning system 117 may adjust the amount (eg, volume or weight) of material that can be transported by each mining truck 40 based on the amount of material being returned. Thus, the machine routing and scheduling system 117 can adjust the work plan for the machines 10, with the routing of the mining trucks 40 by the machine routing and scheduling system based on the revised or modified costs or the revised or modified available volume or weight of material that can be transported. every mining truck.

Система 117 составления маршрута машин и планирования также может использовать характеристики материала перемещаемого материала для проактивного управления или планирования операций очистки вследствие возвратного материала. В частности, некоторые типы материалов или геологии могут быть более склонными к образованию возвратного материала. Дополнительно в количестве возвратного материала могут играть роль погодные условия. Система 117 составления маршрута машин и планирования может хранить или иметь доступ к базе данных, имеющей ожидаемое количество возвратного материала для каждой конфигурации карьерного самосвала 40 в месте 100 производства работ на основании характеристик перемещаемого материала и погодных условий в месте производства работ. База данных может включать ожидаемое количество возвратного материала, связанное с каждым карьерным самосвалом, как функцию от количества циклов погрузки/разгрузки. В некоторых случаях информация о возвратном материале в базе данных также может зависеть от машины или типа машины, используемой для погрузки на каждый карьерный самосвал 40.The vehicle routing and planning system 117 can also use the material characteristics of the material being moved to proactively manage or plan cleaning operations due to the returned material. In particular, certain types of materials or geologies may be more prone to the formation of return material. Additionally, weather conditions can play a role in the amount of returnable material. The vehicle routing and planning system 117 may store or access a database having the expected amount of return material for each configuration of the mining truck 40 at the work site 100 based on the characteristics of the material being moved and the weather conditions at the work site. The database may include the expected amount of return material associated with each mining truck as a function of the number of load/unload cycles. In some cases, the return material information in the database may also depend on the machine or type of machine used to load each mining truck 40.

Геологические образцы могут быть взяты из местоположений, в которых в будущем будут проведены операции добычи. При анализе образцов характеристики материала могут быть сохранены в базе данных, связанной с системой 117 составления маршрута машин и планирования. На основе характеристик материала геологических образцов и типов машин, которые будут выполнять операции добычи в будущем, можно предположить ожидаемое количество возвратного материала, а также предпочтительные или желаемые возможности его удаления. Geological samples may be taken from locations where mining operations will take place in the future. When analyzing the samples, the characteristics of the material can be stored in a database associated with the system 117 of the route of machines and planning. Based on the characteristics of the material of geological samples and the types of machines that will perform mining operations in the future, one can assume the expected amount of returned material, as well as the preferred or desired possibilities for its removal.

В одном варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может использовать предполагаемое количество возвратного материала для более точного планирования работы машин с точки зрения количества требуемых или желаемых карьерных самосвалов 40. В другом варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может использовать ожидаемое количество возвратного материала для уменьшения частоты сканирования опрокидывающихся кузовов 44 карьерных самосвалов 40 во время работы машин. Иначе говоря, вместо использования воспринимающей системы 35 перед первой погрузкой каждого цикла погрузки система 117 составления маршрута машин и планирования может идентифицировать момент, когда для сканирования опрокидывающегося кузова следует использовать воспринимающую систему. Система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью направления карьерного самосвала 40 на процесс сканирования после указанного количества циклов погрузки/разгрузки, и указанное количество может быть основано на характеристиках перемещаемого материала. In one embodiment, the machine routing and planning system 117 may use the estimated amount of return material to more accurately plan the operation of the machines in terms of the number of required or desired mining trucks 40. In another embodiment, the machine routing and planning system 117 may use the expected amount of return material. material to reduce the frequency of scanning tipping bodies 44 mining trucks 40 during operation of the machines. In other words, instead of using the sensing system 35 before the first loading of each loading cycle, the vehicle routing and planning system 117 can identify when the sensing system should be used to scan the tipping body. The vehicle routing and planning system 117 may be configured to direct the mining truck 40 to the scanning process after a specified number of loading/unloading cycles, and the specified number may be based on the characteristics of the material being moved.

Система 117 составления маршрута машин и планирования также может быть выполнена с возможностью направления карьерного самосвала 40 на процесс сканирования на основании веса возвратного материала в карьерном самосвале на основании оценки полезного груза из системы 57 оценки полезного груза. В частности, система 57 оценки полезного груза может определять вес возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44. На основании характеристик перемещаемого материала система 117 составления маршрута машин и планирования может определять объем материала в опрокидывающемся кузове. Система 117 составления маршрута машин и планирования может приравнивать объем возвратного материала процентной доле от емкости опрокидывающегося кузова 44 и определять, что операция очистки является желательной. В этом случае система 117 составления маршрута машин и планирования может направлять карьерный самосвал 40 в воспринимающую систему 35 для выполнения операции сканирования, а затем в местоположение очистки для выполнения операции очистки. The vehicle routing and planning system 117 may also be configured to direct the mining truck 40 to the scanning process based on the weight of the return material in the mining truck based on the payload estimate from the payload estimation system 57 . In particular, the payload estimation system 57 may determine the weight of the return material in the tipping body 44. Based on the characteristics of the material being moved, the vehicle routing and planning system 117 may determine the amount of material in the tipping body. The vehicle routing and planning system 117 may equate the volume of returned material to a percentage of the capacity of the tipping body 44 and determine that a cleaning operation is desired. In this case, the vehicle routing and planning system 117 may direct the mining truck 40 to the sensing system 35 to perform the scanning operation and then to the cleaning location to perform the cleaning operation.

Более того, на основании характеристик перемещаемого материала система 117 составления маршрута машин и планирования может определять тип механизма очистки, подлежащего использованию. Например, гидропульты 70 могут лучше подходить для удаления некоторых материалов, чем для других. Дополнительно характеристики материала могут использоваться для определения эксплуатационных характеристик и/или траектории процесса очистки. Например, скорость потока и давление текучей среды, а также скорость, с которой сопло 73 проходит по его желаемой траектории. Кроме того, характеристики материала также могут использоваться для улучшения или оптимизации траектории, по которой перемещается механизм очистки любого типа. Moreover, based on the characteristics of the material being moved, the machine routing and planning system 117 can determine the type of cleaning mechanism to be used. For example, hydraulic consoles 70 may be better suited to removing some materials than others. Additionally, material properties can be used to determine the performance and/or trajectory of the cleaning process. For example, the flow rate and pressure of the fluid, as well as the speed at which the nozzle 73 travels along its desired trajectory. In addition, material characteristics can also be used to improve or optimize the path that any type of cleaning mechanism travels.

В альтернативном или дополнительном варианте осуществления система 115 управления может содержать систему 62 планирования очистки от возвратного материала (фиг. 1), использующуюся для регулировки или модификации порогового количества возвратного материала для каждого карьерного самосвала 40 на основании производительности или условий эксплуатации в месте 100 производства работ. В качестве первого примера, пороговое количество возвратного материала может быть установлено на первое значение. В этом случае каждый раз, когда количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 превышает порог очистки, может быть назначена операция очистки карьерного самосвала 40. Однако, если по меньшей мере один карьерный самосвал 40 выводится из эксплуатации (например, оператор находится на перерыве, машина находится на дозаправке, машина выведена в ремонт, или машина была направлена по ошибочному маршруту), может быть доступно меньшее количество карьерных самосвалов, и перед назначением очистки машины система 62 планирования очистки от возвратного материала может увеличивать пороговое количество возвратного материала, чтобы требовалось большее количество возвратного материала. За счет увеличения порогового количества возвратного материала снижается вероятность простоя экскаватора 11 при ожидании карьерного самосвала 40. In an alternative or additional embodiment, the control system 115 may include a return material cleanup planning system 62 (FIG. 1) used to adjust or modify the threshold amount of return material for each mining truck 40 based on the productivity or operating conditions at work site 100. As a first example, the threshold amount of recycled material may be set to a first value. In this case, each time the amount of return material in the tipping body 44 exceeds the cleaning threshold, a cleaning operation on the mining truck 40 may be scheduled. at a refueling, the machine was taken out for repairs, or the machine was diverted on the wrong route), fewer haul trucks may be available, and before the machine is scheduled to be cleaned, the return material clearing planning system 62 may increase the threshold amount of return material so that more return material is required. . By increasing the threshold amount of returnable material, the probability of downtime of the excavator 11 while waiting for the mining truck 40 is reduced.

Если из эксплуатации выводится второй карьерный самосвал 40, пороговое количество возвратного материала может быть снова уменьшено. Как только карьерные самосвалы 40 возвращены в эксплуатацию, пороговое количество возвратного материала может быть увеличено до исходного порогового количества возвратного материала или ближе к нему. If the second mining truck 40 is decommissioned, the threshold amount of reclaimed material can be reduced again. Once the mining trucks 40 are returned to service, the reclaim threshold may be increased to or near the original reclaim threshold.

В одном примере пороговое количество возвратного материала может быть установлено на 10% от объема опрокидывающегося кузова 44. При выводе из эксплуатации каждого карьерного самосвала 40 система 62 планирования очистки от возвратного материала может увеличивать пороговое количество возвратного материала на 5%. Таким образом, снятие с эксплуатации первого карьерного самосвала приводит к увеличению до 15%. Снятие с эксплуатации второго карьерного самосвала 40 приводит к увеличению порогового количества возвратного материала до 20%. In one example, the return material threshold may be set to 10% of the volume of the tipping body 44. As each mining truck 40 is decommissioned, the return material clearance planning system 62 may increase the return material threshold by 5%. Thus, the decommissioning of the first mining truck results in an increase of up to 15%. The decommissioning of the second mining truck 40 results in an increase in the threshold amount of recyclable material up to 20%.

Увеличения и уменьшения порогового количества возвратного материала могут быть или не быть линейными. Например, при снятии с эксплуатации первого карьерного самосвала 40 пороговое количество возвратного материала может увеличиваться на первую величину. При снятии с эксплуатации второго карьерного самосвала 40 пороговое количество возвратного материала может увеличиваться на вторую, большую величину. Если использовать вышеизложенный пример, снятие с эксплуатации первого карьерного самосвала 40 будет приводить к любому увеличению порогового количества возвратного материала до 15%, но снятие с эксплуатации второго карьерного самосвала будет приводить к увеличению порогового количества возвратного материала до величины больше 20%. Таким образом, менее вероятно, что система 60 текущего контроля возвратного материала назначит операцию очистки карьерного самосвала. Increases and decreases in the threshold amount of recycled material may or may not be linear. For example, when the first mining truck 40 is decommissioned, the threshold amount of recyclable material may be increased by a first amount. When the second mining truck 40 is decommissioned, the threshold amount of recyclable material may be increased by a second, larger amount. Using the above example, decommissioning of the first mining truck 40 would result in any increase in the threshold amount of reclaimed material up to 15%, but decommissioning of the second mining truck would result in an increase in the threshold amount of reclaimed material to a value greater than 20%. Thus, it is less likely that the return material monitoring system 60 will schedule a mining truck cleaning operation.

В альтернативном варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью продолжения направления карьерных самосвалов, для которых назначена очистка, между местоположениями 101 погрузки и местоположениями 102 разгрузки. Система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью освобождения карьерных самосвалов 40, для которых назначена очистка, после сравнения издержек менее эффективного передвижения или эксплуатации карьерных самосвалов с существенным количеством возвратного материала с потенциальными издержками простоя экскаватора 11.In an alternative embodiment, the vehicle routing and planning system 117 may be configured to continue directing mining trucks scheduled for cleaning between loading locations 101 and unloading locations 102. The vehicle routing and scheduling system 117 can be configured to release mining trucks 40 scheduled for cleaning after comparing the costs of less efficient movement or operation of mining trucks with significant amounts of recycled material with the potential downtime costs of the excavator 11.

Аналогично, если выводится из эксплуатации одна из погрузочных машин, таких как экскаваторы 11, для повышения эффективности процесса перемещения материала может быть желательным уменьшение порогового количества возвратного материала. В одном примере снятие экскаватора 11 с эксплуатации может приводить к снижению порогового количества возвратного материала c 10% до 5%.Similarly, if one of the loaders, such as the excavators 11, is decommissioned, it may be desirable to reduce the threshold amount of reclaimed material to improve the efficiency of the material transfer process. In one example, decommissioning the excavator 11 may result in a reduction in the threshold amount of reclaimed material from 10% to 5%.

Промышленная применимостьIndustrial Applicability

Промышленная применимость систем, описанных в настоящем документе, будет легко понятна из вышеприведенного обсуждения. Вышеприведенное обсуждение применимо к системам, используемым совместно с такими машинами, как карьерные самосвалы 40, доставляющие материал в месте 100 производства работ. Такие места производства работ могут включать шахту, полигон для захоронения отходов, карьер, строительную площадку, место дорожных работ или любой другой участок, на котором осуществляется транспортировка материала. Возвратный материал, расположенный в опрокидывающемся кузове 44 карьерного самосвала 40, может снижать эксплуатационную эффективность процесса перемещения материала.The industrial applicability of the systems described herein will be readily apparent from the discussion above. The foregoing discussion applies to systems used in conjunction with machines such as mining trucks 40 delivering material to work site 100 . Such work sites may include a mine, a landfill, a quarry, a construction site, a road work site, or any other area where material is being transported. The return material located in the tipping body 44 of the mining truck 40 can reduce the operational efficiency of the material transfer process.

Со ссылкой на фиг. 8 представлена блок-схема действия процесса автономного или полуавтономного определения того, следует ли назначать операцию очистки опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40. На этапе 130 в контроллере 116 могут быть сохранены одно или более пороговых количеств возвратного материала. Пороговое количество возвратного материала может устанавливать процентную долю от пустого опрокидывающегося кузова 44 или объем материала. В варианте осуществления, если пороговое количество возвратного материала установлено в виде процентной доли, пороговые количества возвратного материала могут быть идентичными для всех карьерных самосвалов 40, работающих в месте 100 производства работ. В других вариантах осуществления, в частности, если пороговое количество возвратного материала установлено в виде объема материала, пороговое количество возвратного материала для разных карьерных самосвалов 40 может отличаться. With reference to FIG. 8 is a flow diagram of a process for autonomously or semi-autonomously determining whether to assign a cleaning operation to tipping body 44 of mining truck 40. At step 130, one or more threshold amounts of recycled material may be stored in controller 116. The threshold amount of return material may set a percentage of the empty tipping body 44 or a volume of material. In an embodiment, if the threshold amount of returned material is set as a percentage, the threshold amounts of returned material may be identical for all mining trucks 40 operating at work site 100 . In other embodiments, particularly if the threshold amount of reclaimed material is set to a volume of material, the threshold amount of reclaimed material may be different for different mining trucks 40.

В некоторых случаях для каждого карьерного самосвала 40 могут быть сохранены несколько пороговых количеств возвратного материала. Несколько пороговых количеств возвратного материала можно использовать как часть схемы определения приоритета с целью определения приоритета последующей операции очистки. Например, для каждого карьерного самосвала 40 могут использоваться первое пороговое количество возвратного материала, имеющее первую процентную долю, и второе пороговое количество возвратного материала, имеющее вторую, более высокую процентную долю. При превышении первого порогового количества может быть назначена операция очистки карьерного самосвала. В зависимости от работы других машин в месте 100 производства работ такая операция очистки может не происходить немедленно. В этом случае карьерный самосвал 40 может продолжать работу по транспортировке материала в месте 100 производства работ между местоположением 101 погрузки и местоположением 102 разгрузки. Если количество возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 продолжает увеличиваться, это количество возвратного материала может в конечном итоге превысить вторую процентную долю. При превышении второй процентной доли возвратного материала карьерный самосвал 40 может получать более высокий приоритет для операции очистки.In some cases, for each mining truck 40, several threshold quantities of reclaimed material may be stored. Several threshold amounts of recycled material may be used as part of a prioritization scheme to prioritize a subsequent cleaning operation. For example, for each mining truck 40, a first reclaim threshold having a first percentage and a second reclaim threshold having a second, higher percentage may be used. If the first threshold quantity is exceeded, a haul truck cleaning operation can be scheduled. Depending on the operation of other machines at the work site 100, such a cleaning operation may not take place immediately. In this case, the mining truck 40 can continue to transport material at the work site 100 between the loading location 101 and the unloading location 102. If the amount of recycled material in the tipping body 44 continues to increase, this amount of recycled material may eventually exceed the second percentage. If the second percentage of recycled material is exceeded, the mining truck 40 may receive a higher priority for the cleaning operation.

На этапе 131 в контроллере 116 может быть сохранен опорный профиль для каждого опрокидывающегося кузова 44. Каждый опорный профиль может быть связан с уникальным идентификационным кодом или другим идентификатором, связанным с каждым карьерным самосвалом 40, и он содержится в базе данных, связанной с системой 117 составления маршрута машин и планирования. На этапе 132 машины 10 могут эксплуатироваться в месте 100 производства работ. Таким образом, погрузочные машины, такие как экскаваторы 11, могут осуществлять погрузку материала в карьерные самосвалы 40 в местоположениях 101 погрузки. Загруженные карьерные самосвалы 40 затем могут перемещаться в местоположения 102 разгрузки, где материал разгружают. Пустые карьерные самосвалы 40 могут затем возвращаться обратно в местоположения 101 погрузки для начала следующего цикла погрузки/разгрузки.At step 131, a reference profile for each tipping body 44 may be stored in the controller 116. Each reference profile may be associated with a unique identification code or other identifier associated with each mining truck 40, and it is contained in a database associated with the compiling system 117. route machines and planning. At step 132, machines 10 may be operated at work site 100 . Thus, loaders such as excavators 11 can load material onto haul trucks 40 at loading locations 101. The loaded mining trucks 40 can then move to unloading locations 102 where the material is unloaded. The empty haul trucks 40 may then return to loading locations 101 to begin the next loading/unloading cycle.

После расположения пустого карьерного самосвала 40 в местоположении 101 погрузки погрузочная машина, такая как экскаватор 11, может перемещать свой ковш 17, наполненный материалом, в положение над опрокидывающимся кузовом 44. Так как воспринимающий датчик, такой как система 36 камер, может быть расположен на элементе 23 в виде рукояти смежно с ковшом 17, перемещение экскаватора таким образом на этапе 133 размещает систему камер над опрокидывающимся кузовом 44. After positioning an empty mining truck 40 at the loading location 101, a loading machine such as a backhoe 11 can move its bucket 17 filled with material to a position above the tipping body 44. Since a sensing sensor, such as a camera system 36, can be located on the element 23 in the form of a stick adjacent to the bucket 17, moving the excavator in this manner in step 133 places the camera system over the tipping body 44.

При расположении карьерного самосвала 40 смежно с экскаватором 11 идентификатор карьерного самосвала 40 и, таким образом, опрокидывающегося кузова 44 на этапе 134 может быть сообщен в контроллер 116. В одном варианте осуществления система беспроводной связи на борту карьерного самосвала 40 может сообщать идентификационный код карьерного самосвала в контроллер 116, и контроллер может использовать этот идентификационный код для идентификации опрокидывающегося кузова 44. На этапе 135 контроллер 116 может определять опорный профиль опрокидывающегося кузова 44 карьерного самосвала 40 на основании идентификационного кода карьерного самосвала.With the mining truck 40 adjacent to the excavator 11, the ID of the mining truck 40, and thus the tipping body 44, may be communicated to the controller 116 at step 134. controller 116, and the controller may use this identification code to identify the tipping body 44. In step 135, the controller 116 may determine the reference profile of the tipping body 44 of the mining truck 40 based on the identification code of the mining truck.

На этапе 136 может быть определено пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44. Положение или пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова от датчика 55 пространственного расположения карьерного самосвала. На этапе 137 при помощи системы 36 камер может быть определен текущий профиль внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. На этапе 138 на основании данных пространственного расположения системы рабочего оборудования от датчика 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования и кинематической модели системы 12 рабочего оборудования может быть определено пространственное расположение системы 36 камер.At step 136, the spatial position of the tipping body 44 can be determined. The position or spatial position of the tipping body 44 can be determined based on the spatial position of the tipping body signals from the spatial position sensor 55 of the mining truck. At step 137, using the camera system 36, the current profile of the inner surface 46 of the tipping body 44 can be determined. At step 138, based on the spatial location of the work equipment system from the sensor 33 of the spatial location of the work equipment system and the kinematic model of the work equipment system 12, the spatial location of the 36 camera system.

На этапе 139 может быть определена разность между опорным профилем и текущим профилем внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. В одном варианте осуществления опорный профиль может быть изображен в виде электронной карты, относящейся к месту 100 производства работ, и текущий профиль также может быть изображен в виде электронной карты, относящейся к месту производства работ. Эти две электронные карты могут быть сравнены с разностью, отражающей возвратный материал, удерживаемый внутри опрокидывающегося кузова 44. At step 139, the difference between the reference profile and the current profile of the interior surface 46 of the tipping body 44 may be determined. an electronic map relating to the place of work. These two electronic maps can be compared with a difference reflecting the return material held within the tipping body 44.

На этапе 140 принятия решения контроллер 116 может определять, превышает ли разность между опорным профилем и текущим профилем пороговое количество возвратного материала. Если пороговое количество возвратного материала не превышено, машины 10 могут продолжать работу, и этапы 132—140 повторяются. Если пороговое количество возвратного материала превышено, на этапе 141 контроллер 116 может назначать операцию очистки карьерного самосвала 40. В некоторых случаях карьерный самосвал 40 может быть направлен в пункт очистки относительно быстро. В других случаях карьерный самосвал 40 может продолжать работу наряду с другими машинами, и этапы 132—140 повторяются до тех пор, пока карьерный самосвал не будет направлен в пункт очистки.At decision block 140, controller 116 may determine if the difference between the reference profile and the current profile is greater than a threshold amount of return material. If the threshold amount of recycled material is not exceeded, the machines 10 may continue to operate and steps 132-140 are repeated. If the threshold amount of recycled material is exceeded, at step 141, the controller 116 may schedule a cleaning operation for the mining truck 40. In some cases, the mining truck 40 may be sent to a cleaning station relatively quickly. In other cases, the mining truck 40 may continue to operate along with other machines, and steps 132-140 are repeated until the mining truck is sent to a cleaning station.

Со ссылкой на фиг. 9 изображена блок-схема автономной или полуавтономной операции очистки. На этапе 145 в контроллере 116 может быть сохранен опорный профиль для каждого опрокидывающегося кузова 44. Каждый опорный профиль может быть связан с уникальным идентификационным кодом или другим идентификатором, связанным с каждым карьерным самосвалом 40. На этапе 146 в контроллере 116 могут быть сохранены кинематическая модель и эксплуатационные характеристики механизма очистки, такого как экскаватор 111. В вариантах осуществления, где используются механизмы очистки других типов, такие как гидропульт 70, кинематическая модель может не быть сохранена.With reference to FIG. 9 is a block diagram of an offline or semi-offline cleaning operation. At 145, a reference profile for each tipping body 44 may be stored in the controller 116. Each reference profile may be associated with a unique identification code or other identifier associated with each mining truck 40. At 146, a kinematic model and the performance of a cleaning mechanism such as excavator 111. In embodiments where other types of cleaning mechanisms are used, such as hydraulic console 70, the kinematic model may not be saved.

На этапе 147 подлежащий очистке опрокидывающийся кузов 44 карьерного самосвала 40 может быть расположен в желаемом местоположении очистки в желаемой ориентации. В варианте осуществления, чтобы содействовать процессу очистки, гидравлические цилиндры 50 могут быть полностью выдвинуты для расположения опрокидывающегося кузова 44 в его полностью поднятом положении. В других вариантах осуществления гидравлические цилиндры 50 могут быть выдвинуты лишь частично лишь для частичного поднятия опрокидывающегося кузова 44.In step 147, the tipping body 44 of the mining truck 40 to be cleaned may be positioned at the desired cleaning location in the desired orientation. In an embodiment, to assist in the cleaning process, the hydraulic cylinders 50 may be fully extended to position the tipping body 44 in its fully raised position. In other embodiments, the hydraulic cylinders 50 may only be partially extended to partially raise the tipping body 44.

На этапе 148 идентификатор карьерного самосвала 40 и, таким образом, опрокидывающегося кузова 44 может быть сообщен в контроллер 116. В одном варианте осуществления система беспроводной связи на борту карьерного самосвала 40 может сообщать идентификационный код карьерного самосвала в контроллер 116, и контроллер может использовать этот идентификационный код для идентификации опрокидывающегося кузова 44. At step 148, the identity of the mining truck 40, and thus the tipping body 44, may be reported to the controller 116. tipping body identification code 44.

На этапе 149 контроллер 116 может получать доступ к электронной карте возвратного материала, расположенного на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44. В одном варианте осуществления электронная карта может генерироваться в ходе автономного или полуавтономного процесса определения того, является ли операция очистки, как изложено выше в блок-схеме, показанной на фиг. 8, желательной или необходимой. В варианте осуществления, где операция очистки опрокидывающегося кузова 44 была назначена без генерирования электронной карты возвратного материала (например, назначена вручную), электронная карта возвратного материала может генерироваться в пункте 107, 108 очистки.At step 149, the controller 116 may access an electronic map of the return material located on the inner surface 46 of the tipping body 44. the diagram shown in Fig. 8, desirable or necessary. In an embodiment where the cleaning operation of the tipping body 44 has been assigned without generating an electronic return material card (eg, assigned manually), an electronic return material card may be generated at the cleaning station 107, 108.

На этапе 150 смежно с опрокидывающимся кузовом 44 по желанию могут размещать механизм очистки, такой как экскаватор 111. На этапе 151 может быть определено пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44. Положение или пространственное расположение опрокидывающегося кузова 44 может быть определено на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова от датчика 55 пространственного расположения карьерного самосвала. At step 150, a cleaning mechanism, such as an excavator 111, may optionally be placed adjacent to the tipping body 44. At step 151, the spatial position of the tipping body 44 can be determined. sensor 55 of the spatial location of a mining truck.

На этапе 152 пространственное расположение приспособления для очистки, такого как ковш 17, может быть определено на основании сигналов или данных пространственного расположения системы рабочего оборудования от датчика 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования и кинематической модели системы 12 рабочего оборудования. Иначе говоря, датчик 33 пространственного расположения системы рабочего оборудования функционирует в качестве датчика пространственного расположения системы очистки и генерирует сигналы пространственного расположения приспособления для очистки, которые используются совместно с кинематической моделью для определения пространственного расположения приспособления для очистки. At step 152, the spatial location of a cleaning tool, such as a bucket 17, may be determined based on signals or work equipment system spatial location data from the work equipment system spatial location sensor 33 and a kinematic model of the work equipment system 12. In other words, the work equipment system attitude sensor 33 functions as a cleaning system attitude sensor and generates cleaner attitude signals that are used in conjunction with a kinematic model to determine the attitude of the cleaner.

На этапе 153 контроллер 116 может генерировать траекторию для перемещения ковша 17 с целью физического зацепления или контакта с возвратным материалом, налипшим на внутреннюю поверхность 46 опрокидывающегося кузова 44. На этапе 154 контроллер 116 может генерировать сигналы команды на перемещение для перемещения ковша 17 по траектории для выполнения операции очистки на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44.In step 153, controller 116 may generate a path to move bucket 17 to physically engage or contact return material adhering to inner surface 46 of tipping body 44. At step 154, controller 116 may generate move command signals to move bucket 17 along a path to perform cleaning operations on the inner surface 46 of the tipping body 44.

В некоторых вариантах осуществления операция, изложенная на этапах 145—154, может быть завершена по завершении этапа 154. В других вариантах осуществления на этапе 155 может быть выполнена дополнительная операция сканирования. Операция сканирования может быть выполнена с помощью воспринимающего датчика, такого как система 36 камер, для генерирования обновленного текущего профиля внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44, как описано выше. Обновленный текущий профиль совместно с пространственным расположением воспринимающего датчика может быть использован для генерирования обновленной электронной карты текущего профиля относительно места 100 производства работ. Для генерирования обновленной электронной карты возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 обновленная электронная карта текущего профиля относительно места 100 производства работ может быть сравнен с электронной картой опорного профиля относительно этого места производства работ. На этапе 156 обновленная электронная карта возвратного материала может быть сравнена с пороговым количеством возвратного материала для определения того, требуются ли какие-либо дополнительные операции очистки. Если дополнительные операции очистки не требуются, карьерный самосвал 40 может быть возвращен в эксплуатацию в месте 100 производства работ. Если требуется дополнительная очистка, этапы 153—156 могут быть повторены.In some embodiments, the operation set forth in steps 145-154 may be completed upon completion of step 154. In other embodiments, an additional scanning operation may be performed in step 155. The scanning operation may be performed by a sensing sensor, such as a camera system 36, to generate an updated current profile of the interior surface 46 of the tipping body 44, as described above. The updated current profile, together with the spatial location of the sensing sensor, can be used to generate an updated electronic map of the current profile relative to the work site 100 . To generate an updated electronic map of the return material in the tipping body 44, the updated electronic map of the current profile relative to the work site 100 may be compared to the electronic map of the reference profile relative to the work site. At step 156, the updated recycled material electronic map may be compared to a threshold amount of recycled material to determine if any additional cleaning operations are required. If additional cleaning operations are not required, the mining truck 40 may be returned to service at the work site 100 . If further purification is required, steps 153-156 may be repeated.

Со ссылкой на фиг. 10 изображена блок-схема аспекта работы системы 117 составления маршрута машин и планирования. На этапе 160 в контроллере 116 могут быть сохранены множество пороговых количеств возвратного материала, или контроллер может получать доступ к ним. Каждое пороговое количество возвратного материала может быть выражено любым образом, например, в виде процентной доли от объема пустого опрокидывающегося кузова. Может использоваться и другое пороговое количество возвратного материала на основании состава погрузочных машин и карьерных самосвалов 40, используемых в месте 100 производства работ. Например, может быть желательным использование более низкого порогового количества возвратного материала, если за каждым экскаватором 11 закреплено большее количество карьерных самосвалов 40, и относительно высокого порогового количества возвратного материала, когда за каждым экскаватором закреплено меньшее количество карьерных самосвалов. При более высоком пороговом количестве возвратного материала назначение операции очистки для каждого карьерного самосвала 40 является менее вероятным. Соответственно, в эксплуатации будет оставаться большее количество карьерных самосвалов 40, и, таким образом, вероятность простоя погрузочной машины, такой как экскаватор 11, будет уменьшаться.With reference to FIG. 10 is a block diagram of an aspect of the operation of the vehicle routing and scheduling system 117. At step 160, a plurality of threshold quantities of recycled material may be stored in the controller 116, or the controller may access them. Each threshold amount of reclaimable material may be expressed in any manner, for example as a percentage of the volume of the empty tipping body. Another threshold amount of recyclable material may be used based on the mix of loaders and haul trucks 40 used at work site 100 . For example, it may be desirable to use a lower reclaim threshold if each shovel 11 is assigned more haul trucks 40, and a relatively high reclaim threshold when fewer haul trucks are assigned to each shovel. With a higher threshold amount of recycled material, assigning a cleaning operation to each mining truck 40 is less likely. Accordingly, a greater number of mining trucks 40 will remain in operation, and thus the downtime of a loading machine such as an excavator 11 will be reduced.

Как описано выше, множество пороговых значений возвратного материала может быть идентичным для каждого карьерного самосвала 40 или может отличаться, например, в зависимости от размера и/или конфигурации карьерного самосвала или его опрокидывающегося кузова 44. В некоторых случаях пороговые количества возвратного материала могут зависеть от доставляемого материала. As described above, the set of return material thresholds may be identical for each mining truck 40 or may differ, for example, depending on the size and/or configuration of the mining truck or its tipping body 44. In some cases, the threshold amounts of return material may depend on the delivered material.

На этапе 161 контроллер 116 может определять исходное количество машин, в том числе количество погрузочных машин и карьерных самосвалов 40, работающих в месте 100 производства работ. На этапе 162 контроллер 116 может выбирать или присваивать каждому карьерному самосвалу 40 пороговое количество возвратного материала на основании исходного количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, а также состава погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте 100 производства работ. Ввиду того, что соотношение карьерных самосвалов и погрузочных машин в разных местоположениях в месте 100 производства работ может отличаться, в разных местоположениях в месте производства работ могут использоваться разные пороговые количества возвратного материала. Например, первое пороговое количество возвратного материала может использоваться для всех карьерных самосвалов 40, закрепленных за первым экскаватором 11, и второе пороговое количество возвратного материала может использоваться для всех карьерных самосвалов, закрепленных за вторым экскаватором.At step 161, the controller 116 may determine the initial number of machines, including the number of loaders and mining trucks 40 operating at the work site 100 . At step 162, the controller 116 may select or assign to each mining truck 40 a threshold amount of return material based on the initial number of loaders and mining trucks, as well as the composition of loaders and mining trucks operating at the job site 100 . Because the ratio of mining trucks to loaders at different locations at work site 100 may vary, different threshold amounts of reclaimed material may be used at different locations at work site. For example, the first threshold amount of recycled material may be used for all mining trucks 40 assigned to the first shovel 11, and the second threshold amount of recycled material may be used for all mining trucks assigned to the second shovel.

На этапе 163 система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать исходный план перемещения материала для работающих машин, таких как экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40, в месте производства работ на основании исходного количества машин, работающих в месте 100 производства работ. Исходный план перемещения материала также может основываться на исходном пороговом количестве возвратного материала, которое было выбрано на основании исходного количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте 100 производства работ. At step 163, the machine routing and planning system 117 may generate an initial material movement plan for operating machines such as excavators 11 and mining trucks 40 at the work site based on the initial number of machines operating at the work site 100. The initial material transfer plan may also be based on an initial threshold amount of return material that was selected based on the initial number of loaders and haul trucks operating at work site 100 .

На этапе 164 машины могут эксплуатироваться и перемещаться по месту 100 производства работ согласно исходному плану перемещения материала. С этой целью контроллер 116 (например, контроллер 31 экскаватора, контроллер 53 карьерного самосвала) может генерировать исходные сигналы команды на перемещение для направления перемещения машин. At 164, the machines may be operated and moved around the work site 100 according to the original material movement plan. To this end, controller 116 (eg, excavator controller 31, mining truck controller 53) may generate initial move command signals to direct machines to move.

По мере выполнения карьерными самосвалами 40 каждого цикла погрузки/разгрузки возвратный материал может иметь тенденцию к накоплению на внутренней поверхности 46 опрокидывающегося кузова 44 каждого самосвала. Соответственно, в некоторые моменты времени может быть желательным снятие одного или более карьерных самосвалов 40 с эксплуатации для обеспечения возможности выполнения операции очистки. В дополнение к этому, другие карьерные самосвалы 40 могут быть сняты с эксплуатации по другим причинам, включая перерыв оператора, дозаправка машины, необходимость технического обслуживания или поломка машины, или направление машины по ошибочному маршруту. В этом случае количество карьерных самосвалов, закрепленных за каждой погрузочной машиной, может уменьшаться. В других случаях погрузочная машина, такая как экскаватор 11, может быть снята с эксплуатации по любой из множества причин. В этих случаях количество карьерных самосвалов 40, закрепленных за каждой из оставшихся погрузочных машин, может увеличиваться.As the mining trucks 40 complete each load/unload cycle, return material may tend to accumulate on the inside surface 46 of the tipping body 44 of each truck. Accordingly, at some points in time it may be desirable to remove one or more of the mining trucks 40 from service in order to allow the cleaning operation to take place. In addition, other mining trucks 40 may be taken out of service for other reasons, including an operator break, refueling the machine, maintenance or breakdown of the machine, or misdirection of the machine. In this case, the number of mining trucks assigned to each loader may decrease. In other cases, a loader such as a backhoe 11 may be taken out of service for any of a variety of reasons. In these cases, the number of mining trucks 40 assigned to each of the remaining loaders may be increased.

Из вышеприведенного описания понятно, что соотношение или состав погрузочных машин и карьерных самосвалов 40 в ходе эксплуатации в месте 100 производства работ может изменяться. Соответственно, на этапе 165 принятия решения контроллер может определять, изменилось ли количество работающих машин в месте производства работ, и, таким образом, изменился ли состав или соотношение погрузочных машин и машин для доставки. Если количество машин, работающих в месте 100 производства работ, не изменилось (и, таким образом, не изменилось соотношение машин), машины могут продолжать работать на основании исходного плана перемещения материала, и этапы 164—165 повторяют. From the above description it is clear that the ratio or composition of loaders and mining trucks 40 during operation at the work site 100 may change. Accordingly, at decision block 165, the controller may determine whether the number of machines operating at the work site has changed, and thus whether the mix or ratio of loaders and delivery vehicles has changed. If the number of machines operating at work site 100 has not changed (and thus the ratio of machines has not changed), the machines may continue to operate based on the original material transfer plan and steps 164-165 are repeated.

Если количество машин, работающих в месте 100 производства работ, изменилось, и, таким образом изменилось соотношение, система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать модифицированный исходный план перемещения материала с точки зрения нового количества машин, и этапы 162—165 повторяют. В частности, на этапе 162 контроллер 116 может выбирать или присваивать каждому карьерному самосвалу 40 новое или модифицированное пороговое количество возвратного материала на основании нового или модифицированного количества погрузочных машин и карьерных самосвалов, а также состава погрузочных машин и карьерных самосвалов, работающих в месте 100 производства работ. На этапе 163 на основании модифицированного количества машин, работающих в месте 100 производства работ, может быть сгенерирован новый или модифицированный план перемещения материала. На этапе 164 машины могут эксплуатироваться и перемещаться по месту 100 производства работ согласно модифицированному плану перемещения материала путем генерирования модифицированных сигналов команды на перемещение для направления перемещения машин. If the number of machines operating at work site 100 has changed, and thus the ratio has changed, the machine routing and scheduling system 117 may generate a modified original material transfer plan in terms of the new number of machines, and steps 162-165 are repeated. In particular, at step 162, the controller 116 may select or assign each mining truck 40 a new or modified threshold amount of return material based on the new or modified number of loaders and mining trucks, as well as the composition of loaders and mining trucks operating at the work site 100 . At step 163, based on the modified number of machines operating at work site 100, a new or modified material transfer plan can be generated. At step 164, the machines can be operated and moved around the work site 100 according to the modified material movement plan by generating modified move command signals to direct the movement of the machines.

Со ссылкой на фиг. 11 изображена блок-схема другого аспекта работы системы 117 составления маршрута машин и планирования. На этапе 170 в контроллере 116 могут быть сохранены издержки эксплуатации и/или емкость (например, объем) каждой машины, работающей в месте 100 производства работ, или контроллер может получать доступ к ним. Таким образом, могут быть сохранены издержки эксплуатации и/или емкость каждой погрузочной машины, такой как экскаваторы 11. В дополнение к этому, могут быть также сохранены издержки эксплуатации и/или емкость каждого карьерного самосвала 40. Так как издержки эксплуатации и/или емкость каждого карьерного самосвала 40 могут варьироваться или изменяться в зависимости от количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44, контроллер 116 может содержать множество издержек эксплуатации каждого карьерного самосвала 40, каждая из которых соответствует количеству возвратного материала. Издержки эксплуатации могут быть выражены как функция от времени, объема перемещенного материала, веса перемещенного материала или любым другим необходимым образом. With reference to FIG. 11 is a block diagram of another aspect of the vehicle routing and planning system 117. At 170, the operating cost and/or capacity (eg, volume) of each machine operating at work site 100 may be stored in the controller 116 or accessed by the controller. Thus, the operating cost and/or capacity of each loader, such as excavators 11, can be saved. In addition, the operating cost and/or capacity of each mining truck 40 can also be saved. truck 40 may vary or change depending on the amount of returnable material in the tipping body 44, controller 116 may contain a plurality of operating costs for each mining truck 40, each corresponding to the amount of returnable material. Operating costs may be expressed as a function of time, volume of material moved, weight of material moved, or in any other manner desired.

На этапе 171 для определения количества возвратного материала в опрокидывающемся кузове 44 каждого карьерного самосвала 40 может использоваться такая система, как система 60 текущего контроля возвратного материала. Процесс на этапе 70 может соответствовать сканированию или иному определению количества возвратного материала в одном или более опрокидывающихся кузовах 44 вместе с доступом к сохраненным данным предыдущих сканирований или определений количества возвратного материала в других опрокидывающихся кузовах. Иначе говоря, внутренняя поверхность 46 каждого опрокидывающегося кузова 44 может не сканироваться в одно и то же время. At step 171, a system such as a return material monitoring system 60 may be used to determine the amount of return material in the tipping body 44 of each mining truck 40. The process at step 70 may correspond to scanning or otherwise determining the amount of returnable material in one or more tipping bodies 44 along with accessing the stored data of previous scans or determining the amount of returnable material in other tipping bodies. In other words, the inner surface 46 of each tipping body 44 may not be scanned at the same time.

На этапе 172 система 117 составления маршрута машин и планирования может генерировать план перемещения материала для эксплуатации машин, таких как экскаваторы 11 и карьерные самосвалы 40, в месте 100 производства работ на основании одного или более факторов, в том числе количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40. В частности, в варианте осуществления система 117 составления маршрута машин и планирования может быть выполнена с возможностью планирования маршрутов карьерных самосвалов 40 на основании полезной емкости каждого карьерного самосвала на основании количества возвратного материала в каждом карьерном самосвале. At step 172, the machine routing and planning system 117 may generate a material movement plan for operating machines such as excavators 11 and mining trucks 40 at the worksite 100 based on one or more factors, including the amount of returnable material in each mining truck. 40. In particular, in an embodiment, the vehicle routing and planning system 117 may be configured to plan the routes of the mining trucks 40 based on the usable capacity of each mining truck based on the amount of return material in each mining truck.

В некоторых случаях система 117 составления маршрута машин и планирования на этапе 173 принятия решения может дополнительно сравнивать потери производительности вследствие присутствия возвратного материала в каждом карьерном самосвале 40 с потерями производительности вследствие вывода одного или более карьерных самосвалов из эксплуатации как части операции очистки с целью удаления возвратного материала. В одном примере система 117 составления маршрута машин и планирования может определять удельные полные издержки эксплуатации для машин в месте 100 производства работ (или в такой части места производства работ, как конкретная погрузочная машина и предназначенные для этой конкретной погрузочной машины карьерные самосвалы) с точки зрения присутствия возвратного материала. Предусматриваются различные способы определения удельных полных издержек эксплуатации. Кроме того, предусматриваются различные другие способы оптимизации производительности машин в месте 100 производства работ, отличные от основанных на издержках.In some cases, the vehicle routing and planning system 117 at decision block 173 may further compare the loss of productivity due to the presence of reclaimed material in each mining truck 40 with the loss of productivity due to the decommissioning of one or more mining trucks from service as part of a cleanup operation to remove the reclaimed material. . In one example, the machine routing and scheduling system 117 may determine unit total operating costs for machines at the job site 100 (or at a part of the job site such as a particular loader and the haul trucks assigned to that particular loader) in terms of presence. return material. There are various ways to determine the specific total operating costs. In addition, various other ways of optimizing the performance of the machines at the work site 100 other than cost based are contemplated.

По мере того, как работает система 117 составления маршрута машин и планирования, она может определять, превышают ли издержки эксплуатации в присутствии возвратного материала в карьерных самосвалах 40 издержки, связанные с операцией очистки. В частности, система 117 составления маршрута машин и планирования может определять удельные полные издержки эксплуатации, включающие карьерные самосвалы 40 с возвратным материалом. Система 117 составления маршрута машин и планирования также может определять удельные полные издержки, связанные с удалением одного или более карьерных самосвалов 40 из операций перемещения материала и выполнением операции очистки, в то время как остальные карьерные самосвалы продолжают работать. На основании определения удельных полных издержек эксплуатации, включающих карьерные самосвалы 40 с возвратным материалом, и удельных полных издержек эксплуатации на основании остальных карьерных самосвалов во время удаления одного или более карьерных самосвалов для операции очистки, система 117 составления маршрута машин и планирования может определять, следует ли изменять маршрут или направление одного или более карьерных самосвалов в пункт 107, 108 очистки. As the machine routing and scheduling system 117 operates, it can determine if the operating costs in the presence of recycled material in the mining trucks 40 exceed the costs associated with the cleaning operation. In particular, the vehicle routing and planning system 117 may determine unit total operating costs, including haul trucks 40 with return material. The vehicle routing and scheduling system 117 may also determine the unit overhead costs associated with removing one or more mining trucks 40 from material handling operations and performing a cleanup operation while the remaining mining trucks continue to operate. Based on the determination of the unit total operating costs including the return material haul trucks 40 and the unit total operating costs based on the remaining haul trucks during the removal of one or more haul trucks for a cleanup operation, the machine routing and planning system 117 may determine whether to change the route or direction of one or more mining trucks to the cleaning point 107, 108.

Если на этапе 173 принятия решения издержки эксплуатации в присутствии возвратного материала превышают издержки, связанные с операцией очистки, на этапе 174 могут генерироваться сигналы команды на перемещение для направления одного или более карьерных самосвалов 40 в пункт 107, 108 очистки. В этом случае план перемещения материала, сгенерированный на этапе 172, на этапе 175 может составлять маршруты остальных карьерных самосвалов 40, чтобы оптимизировать производительность в месте 100 производства работ. Такая оптимизация может включать один или более параметров оптимизации или целей, таких как снижение полных издержек, максимизация количества перемещаемого материала или любой другой желаемый параметр или цель. If, at decision block 173, the cost of operating in the presence of recycled material exceeds the cost associated with the cleanup operation, move command signals may be generated at step 174 to direct one or more mining trucks 40 to the cleanup station 107, 108. In this case, the material transfer plan generated in step 172 may route the rest of the mining trucks 40 in step 175 to optimize performance at the work site 100 . Such optimization may include one or more optimization parameters or goals, such as reducing overall costs, maximizing the amount of material moved, or any other desired parameter or goal.

После завершения каждой операции очистки пустой карьерный самосвал 40 может быть возвращен на этапе 176 в эксплуатацию путем направления пустого карьерного самосвала в желаемое местоположение 101 погрузки. После возвращения в эксплуатацию пустого карьерного самосвала 42 могут быть сгенерированы новый анализ возвратного материала в каждом карьерном самосвале и новый план перемещения материала, причем этапы 171—177 повторяют.Upon completion of each cleaning operation, the empty mining truck 40 may be returned to service at step 176 by driving the empty mining truck to the desired loading location 101 . After the empty mining truck 42 is returned to service, a new return material analysis in each mining truck and a new material transfer plan can be generated, with steps 171-177 being repeated.

Если на этапе 173 принятия решения издержки эксплуатации в присутствии возвратного материала не превышают издержки, связанные с операцией очистки, на этапе 177 могут быть сгенерированы сигналы команды на перемещение для составления маршрутов всех карьерных самосвалов 40, чтобы оптимизировать производительность в месте 100 производства работ. Карьерные самосвалы 40 могут работать в месте 100 производства работ, и этапы 171—177 могут быть повторены каждый раз при сканировании карьерного самосвала или ином определении количества возвратного материала.If, at decision block 173, the cost of operating in the presence of recycled material does not exceed the cost associated with the cleanup operation, at block 177, move command signals can be generated to route all mining trucks 40 to optimize performance at work site 100. Mining trucks 40 may operate at work site 100, and steps 171-177 may be repeated each time a mining truck is scanned or otherwise quantified for return material.

Из вышеприведенного описания понятно, что система 117 составления маршрута машин и планирования может работать непрерывно с целью оптимизации производительности в месте 100 производства работ. Таким образом, каждый раз, когда имеет место изменение количества возвратного материала, может быть желательным генерирование нового плана перемещения материала и/или определение того, является ли желательной отправка одного или более карьерных самосвалов 40 на операцию очистки. Изменения в количестве возвратного материала могут возникать, например, каждый раз, когда опрокидывающийся кузов 44 подвергается сканированию, или после очистки опрокидывающегося кузова.It will be understood from the above description that the machine routing and planning system 117 may operate continuously to optimize performance at the work site 100 . Thus, each time there is a change in the amount of return material, it may be desirable to generate a new material transfer plan and/or determine whether it is desirable to send one or more mining trucks 40 to a cleanup operation. Changes in the amount of return material may occur, for example, each time the tipping body 44 is scanned, or after cleaning the tipping body.

Следует понимать, что в вышеприведенном описании представлены примеры раскрытых системы и метода. Все ссылки на настоящее изобретение или его примеры предназначены для ссылки на конкретный пример, обсуждаемый в данный момент, и не предполагают каких-либо ограничений в отношении объема настоящего изобретения в более общем виде. Все формулировки различий и пренебрежения в отношении определенных признаков призваны указывать на отсутствие предпочтения этих признаков, но не исключать их из объема настоящего изобретения полностью, если не указано иное. It should be understood that the foregoing description provides examples of the disclosed system and method. All references to the present invention or examples thereof are intended to refer to the specific example currently discussed and are not intended to suggest any limitation as to the scope of the present invention more generally. All wording of differences and disregard for certain features is intended to indicate a lack of preference for those features, but not to exclude them entirely from the scope of the present invention, unless otherwise indicated.

Изложение диапазонов значений в настоящем документе всего лишь предназначено для использования в качестве краткого способа индивидуальной ссылки на каждое отдельное значение, попадающее в диапазон, если не указано иное в настоящем документе, и каждое отдельное значение включено в описание, как если бы оно было отдельно изложено в настоящем документе. Все способы, описанные в настоящем документе, могут быть выполнены в любом подходящем порядке, если иное не указано в настоящем документе или иначе не противоречит контексту в явном виде.The presentation of ranges of values in this document is only intended to be used as a concise way of individually referring to each individual value falling within the range, unless otherwise noted herein, and each individual value is included in the description as if it were separately stated in this document. All methods described herein may be performed in any suitable order, unless otherwise specified herein or otherwise expressly contradicted by the context.

Соответственно, настоящее изобретение включает все модификации и эквиваленты объекта, изложенного в прилагаемой формуле изобретения, как это разрешено применимым законодательством. Более того, настоящее изобретение охватывает любую комбинацию вышеописанных элементов во всех возможных их вариациях, если иное не указано в настоящем документе или иначе явно не противоречит контексту. Accordingly, the present invention includes all modifications and equivalents of the subject matter set forth in the appended claims, as permitted by applicable law. Moreover, the present invention covers any combination of the above elements in all their possible variations, unless otherwise specified in this document or otherwise explicitly contrary to the context.

Claims (19)

1. Система для удаления возвратного материала из опрокидывающегося кузова (44) карьерного самосвала (40), причем система содержит:1. A system for removing returnable material from a tipping body (44) of a mining truck (40), the system comprising: датчик пространственного расположения опрокидывающегося кузова для генерирования сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова, указывающих пространственное расположение опрокидывающегося кузова (44);a tipping body position sensor for generating body tipping position signals indicative of the position of the tipping body (44); приспособление (17, 70) для очистки для удаления возвратного материала с внутренней поверхности (46) опрокидывающегося кузова (44);a cleaning tool (17, 70) for removing returnable material from the inner surface (46) of the tipping body (44); датчик пространственного расположения приспособления для очистки для генерирования сигналов пространственного расположения приспособления для очистки, указывающих пространственное расположение приспособления для очистки; иa cleaner spatial position sensor for generating cleaner spatial position signals indicative of a spatial position of the cleaner; And контроллер (116), выполненный с возможностью:controller (116) configured to: доступа к карте возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова (44);access to the return material card on the inner surface of the tipping body (44); определения пространственного расположения опрокидывающегося кузова (44) на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова;determining the spatial position of the tipping body (44) based on the signals of the spatial position of the tipping body; определения пространственного расположения приспособления (17, 70) для очистки на основании сигналов пространственного расположения приспособления для очистки;determining the spatial arrangement of the cleaner (17, 70) based on the signals of the spatial arrangement of the cleaner; определения траектории приспособления для очистки для удаления возвратного материала с внутренней поверхности (46) опрокидывающегося кузова (44) на основании карты возвратного материала, пространственного расположения опрокидывающегося кузова и пространственного расположения приспособления для очистки; иdetermining the trajectory of the cleaner for removing return material from the inner surface (46) of the tipping body (44) based on the return material map, the spatial location of the tipping body, and the spatial location of the cleaning device; And генерирования сигналов команды на перемещение для перемещения приспособления для очистки по траектории для выполнения операции очистки на внутренней поверхности (46) опрокидывающегося кузова (44). generating move command signals to move the cleaning tool along a path to perform a cleaning operation on the inner surface (46) of the tipping body (44). 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что контроллер (116) дополнительно выполнен с возможностью получения доступа к опорному профилю опрокидывающегося кузова (44), текущему профилю опрокидывающегося кузова и пороговому количеству возвратного материала для определения разности между опорным профилем и текущим профилем, и траектория выполнена с возможностью удаления количества материала с внутренней поверхности (46) опрокидывающегося кузова (44), чтобы разность между текущим профилем и опорным профилем была меньше порогового количества возвратного материала.2. The system according to claim 1, characterized in that the controller (116) is further configured to access the tipping body reference profile (44), the current tipping body profile and the threshold amount of return material to determine the difference between the reference profile and the current profile, and the trajectory is configured to remove the amount of material from the inner surface (46) of the tipping body (44) so that the difference between the current profile and the reference profile is less than a threshold amount of return material. 3. Система по любому из пп. 1, 2, отличающаяся тем, что приспособление (17, 70) для очистки функционально соединено с основанием, причем при перемещении приспособления для очистки по траектории основание расположено в центральном положении относительно опрокидывающегося кузова (44).3. The system according to any one of paragraphs. 1, 2, characterized in that the cleaning device (17, 70) is functionally connected to the base, and when the cleaning device moves along the path, the base is located in a central position relative to the tipping body (44). 4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что приспособление (17, 70) для очистки функционально соединено с основанием, причем при перемещении приспособления для очистки по первой части траектории основание расположено в первом положении относительно опрокидывающегося кузова (44), и при перемещении приспособления для очистки по второй части траектории основание меняет положение на второе положение относительно опрокидывающегося кузова, причем второе положение отстоит от первого положения.4. The system according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the device (17, 70) for cleaning is functionally connected to the base, and when moving the device for cleaning along the first part of the trajectory, the base is located in the first position relative to the tipping body (44), and when moving the device for cleaning along the second part of the trajectory, the base changes position to a second position relative to the tipping body, the second position being spaced from the first position. 5. Система по п. 4, отличающаяся тем, что контроллер (116) дополнительно выполнен с возможностью доступа к опорному профилю внутренней поверхности (46) опрокидывающегося кузова (44), доступа к текущему профилю опрокидывающегося кузова и определения карты возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова на основании опорного профиля и текущего профиля.5. The system according to claim 4, characterized in that the controller (116) is additionally configured to access the reference profile of the inner surface (46) of the tipping body (44), access the current profile of the tipping body, and determine a return material map on the inner surface of the tipping body. body based on the reference profile and the current profile. 6. Система по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что контроллер (116) дополнительно выполнен с возможностью доступа к электронной карте опорного профиля, доступа к электронной карте текущего профиля и определения карты возвратного материала путем сравнения электронной карты опорного профиля с электронной картой текущего профиля. 6. The system according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the controller (116) is additionally configured to access the reference profile electronic map, access the current profile electronic map, and determine the return material map by comparing the reference profile electronic map with the current profile electronic map. 7. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что приспособление (17) для очистки содержит систему рабочего оборудования, содержащую вращающуюся платформу (13) с установленным на ней рычажным механизмом (16) в сборе, причем рычажный механизм в сборе содержит элемент (22) в виде стрелы, функционально соединенный с вращающейся платформой, соединительный элемент (26), функционально соединенный с элементом в виде стрелы, и рабочее приспособление (17) для зацепления с возвратным материалом. 7. The system according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the device (17) for cleaning contains a working equipment system containing a rotating platform (13) with a lever mechanism (16) assembled on it, and the lever mechanism assembly contains an element (22) in the form of an arrow , functionally connected to the rotating platform, a connecting element (26) functionally connected to the element in the form of an arrow, and a working device (17) for engagement with the return material. 8. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что приспособление для очистки содержит гидропульт (70).8. The system according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the cleaning device contains a hydraulic control (70). 9. Система по п. 8, отличающаяся тем, что контроллер дополнительно выполнен с возможностью доступа к параметру оптимизации и определения траектории приспособления для очистки на основании параметра оптимизации.9. The system of claim. 8, characterized in that the controller is further configured to access the optimization parameter and determine the trajectory of the cleaner based on the optimization parameter. 10. Способ удаления возвратного материала из опрокидывающегося кузова карьерного самосвала, включающий в себя этапы, на которых обеспечивается доступ к карте возвратного материала на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова, определение пространственного расположения опрокидывающегося кузова на основании сигналов пространственного расположения опрокидывающегося кузова от датчика пространственного расположения опрокидывающегося кузова, определение пространственного расположения приспособления для очистки на основании сигналов пространственного расположения приспособления для очистки от датчика пространственного расположения приспособления для очистки, определение траектории приспособления для очистки для удаления возвратного материала с внутренней поверхности опрокидывающегося кузова на основании карты возвратного материала, пространственного расположения опрокидывающегося кузова и пространственного расположения приспособления для очистки и генерирование сигналов команды на перемещение с целью перемещения приспособления для очистки по траектории для выполнения операции очистки на внутренней поверхности опрокидывающегося кузова с использованием системы по любому из пп. 1-9.10. A method for removing returnable material from a tipping body of a mining truck, which includes the steps of providing access to a map of returnable material on the inner surface of the tipping body, determining the spatial location of the tipping body based on the signals of the spatial position of the tipping body from the sensor of the spatial position of the tipping body, determining the spatial location of the cleaner based on signals of the spatial location of the cleaner from the spatial sensor of the cleaner, determining the trajectory of the cleaner to remove return material from the inside surface of the tipping body based on the return material map, the spatial location of the tipping body and the spatial location of the device for cleaning and generating command signals to move in order to move the cleaning device along a path to perform a cleaning operation on the inner surface of the tipping body using the system according to any one of paragraphs. 1-9.
RU2021125161A 2019-01-30 2020-01-21 System and method for automated cleaning of returned material on surface during delivery RU2801144C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/262,106 2019-01-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2021125161A RU2021125161A (en) 2023-02-27
RU2801144C2 true RU2801144C2 (en) 2023-08-02

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2028226C1 (en) * 1987-01-21 1995-02-09 Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта Car cleaning manipulator
US6363632B1 (en) * 1998-10-09 2002-04-02 Carnegie Mellon University System for autonomous excavation and truck loading
WO2009008784A1 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Volvo Construction Equipment Ab A method and a device for dumping material from a tiltable dump body of a vehicle
US20160264134A1 (en) * 2014-07-30 2016-09-15 Komatsu Ltd. Transporter vehicle and transporter vehicle control method
KR101672116B1 (en) * 2015-02-02 2016-11-02 울산대학교 산학협력단 Car washing system and washing method thereof
US20180179732A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Caterpillar Inc. Realtime payload mapping for loader/hauler system optimization

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2028226C1 (en) * 1987-01-21 1995-02-09 Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта Car cleaning manipulator
US6363632B1 (en) * 1998-10-09 2002-04-02 Carnegie Mellon University System for autonomous excavation and truck loading
WO2009008784A1 (en) * 2007-07-11 2009-01-15 Volvo Construction Equipment Ab A method and a device for dumping material from a tiltable dump body of a vehicle
US20160264134A1 (en) * 2014-07-30 2016-09-15 Komatsu Ltd. Transporter vehicle and transporter vehicle control method
KR101672116B1 (en) * 2015-02-02 2016-11-02 울산대학교 산학협력단 Car washing system and washing method thereof
US20180179732A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 Caterpillar Inc. Realtime payload mapping for loader/hauler system optimization

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10968602B2 (en) System and method for managing carryback thresholds in surface haulage
US11498785B2 (en) System and method of automated clean out of carryback in surface haulage
US11458878B2 (en) System and method for determining carryback in surface haulage
US11061409B2 (en) System and method of managing carryback in surface haulage
US8364353B2 (en) System for the automatic movement of material
CN111830965B (en) System and method for maintaining a work surface at a work site
US9322148B2 (en) System and method for terrain mapping
US20170073935A1 (en) Control System for a Rotating Machine
CN112198841B (en) System and method for charging a machine
CN114945883A (en) System and method for autonomous movement of material
US11780450B2 (en) Tire management system and tire management method
CN110862014A (en) Automatic operation system and method for warehouse materials
JP7043300B2 (en) Systems, methods, and work machines for planning the travel path of work machines
RU2801144C2 (en) System and method for automated cleaning of returned material on surface during delivery
RU2805764C2 (en) System and method for managing returnable material on surface during delivery
RU2809488C2 (en) System and method for managing threshold quantities of returnable material on surface during delivery
US20200401141A1 (en) System for Modifying a Spot Location
CN115341614A (en) System and method for assisting in positioning a transport vehicle relative to a work machine
US20220365536A1 (en) Real-time surface scanning and estimation of ground characteristics for ground compacting work machines
US11845622B2 (en) Truck measurement of a milling machine
US20230194280A1 (en) Systems and methods for identifying modifications to terrain characteristics of a worksite for battery performance
CN115341603A (en) System and method for assisting in positioning a transport vehicle for material discharge in a worksite
WO2023232286A1 (en) Identify carryback in unknown truck bed