[发明专利]用于移动机器的缆索循迹系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种循迹系统和方法，更具体地，涉及一种用于针对移动机器的缆索循迹的系统和方法。

背景技术

例如架式钻床、长臂挖掘机和掘凿机等大型土方设备通常系有缆索，以便经由连接到设备的大的高压电缆从固定源接收电力。在设备的运行过程中，电缆可以横亘于工地地面或者沿着台阶底。随着设备运动到新的位置，例如当设备行进到新的井场或钻探目标之间的枢轴点时，电缆被牵引经过地面并且电缆的位置相对于地面改变。

一些是人控的和一些是自动或半自动的非缆索式移动设备的其它元件通常在工地处与缆索式机器协同定位并且围绕工地操纵，执行其它挖掘和/或运输活动。在移动设备的这些其它元件运行过程中，应当避免与前述电缆接触，以防止损坏电缆和设备。但是，围绕电缆移动和操纵是困难的，因为电缆难以被看到并且它们的位置不总是保持不变。

于1986年5月6日授予Stoldt的美国专利No.4587383(“‘383专利”)中描述了一种在保护相联的供电电缆的同时用于向移动设备供应连续电流的系统。’383专利公开了一种大型前端装载机，其经由连接到可转动地安装在机器顶部上的转动架的电缆提供电力。转动架具有一高度，该高度足以使得柔性电缆在进入转动架时升高到机器的最高固定部分之上。以此方式，随着装载机的铲斗处于其降低和工作位置，机器在升高的电缆下具有完全的转动和运动自由度，并且电缆避开了开采地面，在该处，电缆可能被损坏或形成安全危险。

虽然’383专利中描述的系统可以有助于降低由系到电缆的机器造成的对电缆的损坏，但其益处也是有限的。即，’383专利的系统对远离紧邻缆索式机器的位置处的电缆的保护甚微，在所述位置处，其它运行的机器会损坏电缆。另外，转动架的延伸高度会限制机器在一些应用中的使用并且/或者增加由转动架与高架障碍物的碰撞引起的损坏机器的可能性。

本发明的缆索循迹系统和方法旨在对现有技术的改进。

发明内容

本发明的一方面涉及一种缆索循迹系统。缆索循迹系统可以包括定位在移动机器上的卷筒，其随着移动机器围绕工地行进而选择性地分配和卷绕从移动机器延伸到固定源的缆索。缆索循迹系统还可以包括：与卷筒相联的至少一个传感器，以产生指示卷筒参数的第一信号；与移动机器相联的定位系统，以产生指示移动机器的行进路径参数的第二信号；和与至少一个传感器和定位系统通信的控制器。控制器能够基于第一信号和第二信号确定缆索避开地带。

本发明的另一方面涉及一种附加的缆索循迹系统。该缆索循迹系统可以包括：定位在移动机器上的卷筒，其随着移动机器围绕工地行进而选择性地分配和卷绕从移动机器延伸到固定源的缆索；和与卷筒相联的马达，用以在缆索的分配和卷绕过程中驱动卷筒。该缆索循迹系统还可以包括：与卷筒相联的传感器，以产生指示由缆索施加给卷筒的力的第一信号；与移动机器相联的定位系统，以产生指示移动机器的行进路径参数的第二信号；和与传感器和定位系统通信的控制器。控制器能够基于第一信号和第二信号确定缆索避开地带，基于第一信号调节马达的运行并且在缆索的卷绕过程中指引移动机器行进经过缆索地带。

本发明的又一方面涉及一种针对移动机器的缆索循迹的方法。该方法可以包括：感测与缆索卷筒相关的参数并且响应地产生第一信号；并且确定移动机器的行进路径参数并且响应地产生第二信号。该方法还可以包括基于第一信号和第二信号确定缆索避开地带。

附图说明

图1是具有缆索式和非缆索式移动机器的一种示例性公开的工地的示意图；

图2是可以在图1的工地处使用的缆索循迹系统的示意图；并且

图3是描绘可以由图2的缆索循迹系统执行的一种示例性公开的方法的流程图。

具体实施方式

图1示出了例如建筑或采矿场地的工地10，在该处，多个机器可以运行以执行多项任务。在一个例子中，这些任务可以包括诸如钻探、装载、牵引、平地等土方操作。但是，应当注意到，如果希望的话，与土方不相关的其它任务也可以通过工地10处的机器来完成。

在图1中描绘的示例性工地10中，一些机器被示出为缆索式机器，而其它被示出为非缆索式。特别地，被描绘为架式钻床12的第一机器经由缆索16操作地连接到基站14。分别被描绘为拖运卡车18、轮式装载机20和推土机22的第二机器、第三机器和第四机器被示出为非缆索式。可以设想，任何类型的机器都可以在工地10处运行，并且每个机器可以是或不是缆索式。系有缆索到基站14的机器的类型对本发明来说不是关键的。