[发明专利]用于控制机器工具的系统和方法

权利要求书

1.一种用于机器的控制系统，包括：

底盘；

附接在所述底盘上的工具；

第一传感器，被配置为产生指示所述工具相对于所述底盘的角的第一信号；

第二传感器，被配置为产生指示所述底盘相对于重力的角的第二信号；

与所述第一和第二传感器通信的控制器，被配置为：

基于所述第一信号和所述第二信号确定工具主落角；

使用低通滤波器处理所述第二信号以确定过滤后的底盘俯仰角；

基于所述第一信号和所述过滤后的底盘俯仰角确定目标主落角；和

基于所述目标主落角和所述工具主落角生成命令信号；其中所述控制器还被配置为部分地基于机器速度确定第一权重因子，并且基于所述第一权重因子来调节所述低通滤波器。

2.根据权利要求1所述的控制系统，还包括操作员控制器，所述操作员控制器配置为产生指示所述工具的期望的移动的命令信号；其中所述第二信号也指示底盘俯仰速率；其中所述控制器还被配置为：

从所述第二信号确定所述底盘俯仰速率，

基于所述操作员命令信号确定操作员期望的工具俯仰速率，

使用高通滤波器过滤所述底盘俯仰速率，以产生过滤后的底盘俯仰速率，

比较所述操作员期望的工具俯仰速率和所述过滤后的底盘俯仰速率，以产生增强的操作员命令信号，和

传输所述增强的操作员命令信号以移动所述工具。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其中所述控制器还被配置为基于所述机器速度确定第二权重因子，并基于所述第二权重因子调节所述高通滤波器。

4.根据权利要求1所述的控制系统，还包括操作员控制器，所述操作员控制器被配置为生成指示期望的工具角的操作员命令信号，其中所述控制器还被配置为基于所述操作员命令信号和所述第一信号确定所述目标主落角。

5.一种控制机器的工具的方法，包括：

在控制器处接收指示所述工具相对于底盘的角的工具俯仰信号，指示所述底盘相对于重力的角的底盘俯仰信号，以及指示所述机器速度的速度信号；

基于所述速度信号调节低通滤波器；

通过所述低通滤波器过滤所述底盘俯仰信号，以产生过滤后的底盘俯仰角；

基于所述工具俯仰信号和所述过滤后的底盘俯仰角确定目标主落角；

基于所述目标主落角、所述工具俯仰信号和所述底盘俯仰信号确定差角；和

基于所述差角改变所述工具的位置；

其中，所述方法还包括接收命令信号并触发锁存器，其中触发所述锁存器启动所述目标主落角的确定。

6.根据权利要求5所述的方法，还包括：

接收操作员命令信号；

基于所述操作员命令信号确定操作员期望的工具俯仰速率；

使用高通滤波器过滤所述底盘俯仰信号以确定过滤后的底盘俯仰速率；

基于所述操作员期望的工具俯仰角速率和所述过滤后的底盘俯仰速率确定目标工具角速率；

基于所述目标工具角速率移动所述工具。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括：

基于所述速度信号确定第二权重因子；和

基于所述第二权重因子调节所述高通滤波器。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其中基于由所述机器执行的作业类型确定的工具主落角截止频率来调节所述低通滤波器。