[发明专利]用于定义升降臂的操作区域的系统和方法

说明书

本发明公开了诸如挖掘机的动力机械(100；200；400；700)，所述动力机械具有围绕底盘上的垂直轴线旋转的底座(211；711)。在某些情况下，挖掘机上的控制系统(160；260；460)可以限制底座的旋转移动和/或升降臂(130；230；730)上的摆动功能的枢转，以将工具执行的工作包含在预定范围或工作区域。

技术领域

本公开涉及动力机械。更具体地，本公开涉及具有升降臂的动力机械以及这种升降臂的横向位置的控制，其中所述升降臂能够相对于动力机械的至少一部分横向移动。具有可以相对于动力机械的至少一部分横向移动的升降臂的一种动力机械类型是挖掘机。这种动力机械的另一个示例是拖拉机-装载机-反铲机。在一些情况下，诸如滑移装载机的动力机械可以具有安装到装载机的反铲机形式的工具，该工具也可以相对于装载机横向移动。

背景技术

出于本公开的目的，动力机械包括为了完成特定任务或各种任务的目的而产生动力的任何类型的机械。一种动力机械类型是作业车辆。作业车辆通常是具有可以被操纵以执行工作功能的工作装置(例如，升降臂)(尽管一些作业车辆可以具有其他工作装置)的自行式车辆。仅举几个示例，工作车辆包括挖掘机、装载机、多用途车辆、拖拉机、拖拉机-装载机-反铲机、和挖沟机。

挖掘机是已知类型的动力机械，该动力机械具有底盘和在底盘上选择性地旋转的底座。底座的旋转运动被称为回转运动。一些挖掘机上的回转运动允许底座在任一方向上的无限旋转。这在许多应用中是有用的，例如在操作者将挖掘沟渠然后旋转底座以倾倒弃土的挖沟应用中是有用的。然而，在一些应用中，空间可能受到限制，以使得在不碰到障碍物的情况下可能无法使底座进行全360度旋转。此外，在一些应用中，可能需要挖掘仅在特定工作区域中发生。通过回转，摆动(在一些挖掘机的情况下，升降臂可以相对于底座进行横向旋转运动)和升降臂运动、控制升降臂的位置、或者更具体地，连接到升降臂的挖掘或其他工作工具可以通过各种致动器的操作来改变，所述致动器在一些动力机械上包括回转、摆动和升降臂致动器中的一些或全部。

以上讨论仅仅是为了一般背景信息而提供的，并不旨在用于帮助确定所要求保护的主题的范围。

发明内容

公开了具有升降臂的动力机械，该升降臂被构造成能够相对于动力机械的框架中的一些或全部旋转。在一个实施例中，挖掘机形式的动力机械包括底盘、可相对于底盘绕垂直轴线枢转的底座、以及可相对于框架绕垂直轴线枢转的升降臂。在一个实施例中，可以选择性地控制底座的旋转角度以被限制在预定的致动角度内，并且可以防止升降臂绕所述垂直轴线枢转。在另一个实施例中，铲斗或工具在升降臂的端部上的位置可以被限制到在预定运动范围内的位置。

在另一个实施例中，动力机械包括框架和升降臂，所述升降臂安装到框架并且可绕垂直或大致垂直轴线相对于框架枢转。可以选择性地控制升降臂围绕垂直或大致垂直轴线的旋转角度以被限制在预定的致动角度内，并且可以防止升降臂围绕所述垂直轴线在预定的致动角度之外枢转。

在另一个实施例中，公开了一种控制升降臂的方法。该方法包括预先限定升降臂的操作区域并控制围绕垂直轴线的移动以将升降臂的位置限制在预定的操作区域内。

提供本发明内容和摘要是为了以简化的形式介绍一些概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征。

附图说明

图1是示出可以实施本公开的实施例的代表性动力机的功能系统的框图；

图2是可以实施本公开的实施例的挖掘机形式的代表性动力机械的左前侧透视图；

图3是图2的挖掘机的右后侧透视图；

图4是示出根据一个示例性实施例的动力机的控制系统的多个部分的框图；

图5是示出根据一个示例性实施例的在两种不同模式下控制功能到操纵杆控制装置的映射的功能映射图；