專利名稱：自主裝載鏟系統(tǒng)的制作方法
相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求對(duì)2004年9月1日提交的未決美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/606,570(代理檔案號(hào)2004P14919US)的優(yōu)先權(quán)，并在這里結(jié)合其全文作為引用。
背景諸如采礦鏟(mining shovel)的大型機(jī)械的操作可能是高成本的。操作的成本可能包括操作者的薪水。額外的成本可能包括維護(hù)適于操作者的環(huán)境條件。比如，采礦鏟可能工作于惡劣的環(huán)境中。因此，操作者可能受傷。同樣，在一些操作中高原病也可能涉及。
還可能的是，操作者可能不按照操作規(guī)則和指導(dǎo)原則操作昂貴的機(jī)械。因此，機(jī)械的維護(hù)成本可能是相當(dāng)高的。其他的成本可能包括操作者培訓(xùn)以及與當(dāng)操作者由于假期、患病等而不工作時(shí)機(jī)械的停機(jī)時(shí)間相關(guān)的機(jī)會(huì)成本。因此公開了在沒有人類操作成本的情況下操作鏟的系統(tǒng)和方法。
概述特定的示例性實(shí)施例可能包括用于遠(yuǎn)程和/或自主操作機(jī)械的系統(tǒng)和/或方法。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，該機(jī)械可以是挖掘機(jī)，諸如電采礦鏟。機(jī)械的自主控制可以減少和/或取消操作人員，這可以顯著降低與機(jī)械相關(guān)的成本。


參照示例性附圖，通過以下對(duì)特定示例性實(shí)施例的詳述將會(huì)更容易地理解各種各樣的可能的實(shí)施例，其中圖1是包含自主機(jī)械的系統(tǒng)1000的示例性框圖；圖2是包含自主機(jī)械的系統(tǒng)2000的示例性實(shí)施例的框圖；圖3是方法3000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖4是包含自主機(jī)械的系統(tǒng)4000的示例性實(shí)施例的框圖；圖5是方法5000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖6是信息裝置6000的示例性實(shí)施例的框圖；圖7是包含自主機(jī)械的系統(tǒng)7000的示例性實(shí)施例的框圖；
圖8是方法8000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖9是方法9000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖10是方法10000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖11是與方法10000相關(guān)的方法11000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖12是方法12000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖13是與方法12000相關(guān)的方法13000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖14是與方法12000相關(guān)的方法14000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖15是方法15000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖16是與方法15000相關(guān)的方法16000的示例性實(shí)施例的流程圖；圖17是方法17000的示例性實(shí)施例的流程圖；以及圖18是與方法17000相關(guān)的方法18000的示例性實(shí)施例的流程圖。
定義當(dāng)這里采用以下術(shù)語時(shí)，適用所附的定義一個(gè)-至少一個(gè)。
行動(dòng)-行為、動(dòng)作、步驟、和/或過程或其部分。
適于-使適合或符合特定的用途或情形。
設(shè)備-用于特定目的的器具或裝置。
自動(dòng)地-以基本上不依賴用戶的影響或控制的方式通過信息裝置來執(zhí)行。
斜坡(bank)-傾斜的土地表面。
邊界-界限。
繞過-通過采用替代方案來避開。
電纜-適于輸送電能的絕緣導(dǎo)體。
電纜卷筒-適于饋送或收回電纜的卷軸。
計(jì)算-通過數(shù)學(xué)和/或邏輯規(guī)則確定。
能夠-在至少一些實(shí)施例中，有能力的。
改變-使發(fā)生差異。
最靠近-最接近。
通信-交換信息。
通信耦合-以便利于通信的方式來鏈接。
比較-檢查以便注意在至少兩個(gè)項(xiàng)目之間的相似或差異。
包含-包括但不局限于。
控制-指導(dǎo)、產(chǎn)生影響于。
周期時(shí)間-與利用電采礦鏟來裝載運(yùn)輸機(jī)械有關(guān)的時(shí)間段。
數(shù)據(jù)-獨(dú)特的信息片段，通常以特定的或預(yù)定的方式被格式化和/或被組織以表述方案。
定義-建立概要、形式或構(gòu)造。
探測(cè)-感測(cè)或感知。
探測(cè)器-適于感測(cè)或感知的裝置。
確定-決定。
正在確定-正在決定。
裝置-機(jī)械、制造品、和/或其集合。
采掘庫-關(guān)于挖掘流程的多個(gè)流程和/或啟發(fā)式規(guī)則。
采掘流程-用于從土地表面(earthen surface)移去材料的步驟和/或行動(dòng)的順序。
采掘表面-準(zhǔn)備移去材料的土地表面。
調(diào)度員-被指派來調(diào)度人員和/或機(jī)械的人、人員組和/或軟件。比如，調(diào)度員可以調(diào)度牽引機(jī)來服務(wù)于特定的電采礦鏟。
電采礦鏟-適于采掘、容納、和/或移動(dòng)土地材料的電動(dòng)裝置。
電的-與電有關(guān)的。
事件-發(fā)生的事情。
挖掘機(jī)械-適于相對(duì)于土地表面來移動(dòng)材料的機(jī)械。挖掘機(jī)械包括挖掘機(jī)、鋤耕機(jī)、前端裝載機(jī)、采礦鏟、和/或電采礦鏟等。
執(zhí)行-運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序或指令。
正在執(zhí)行-正在運(yùn)行計(jì)算機(jī)程序或指令。
失效部件-不能正確起作用的機(jī)械部分。
故障-缺陷、錯(cuò)誤、或誤差。
故障修復(fù)處理器-適于響應(yīng)于探測(cè)失效部件而自動(dòng)地繞過電采礦鏟的失效部件的裝置。
正在尋找-正在確定。
全球定位系統(tǒng)(GPS)-適于確定從多個(gè)衛(wèi)星接收信號(hào)的裝置的陸地位置的系統(tǒng)。
協(xié)助實(shí)體-適于提供輔助的人、機(jī)械、和/或軟件程序。
起重機(jī)-包含電機(jī)的適于至少垂直地移動(dòng)采礦鏟的鏟斗的系統(tǒng)。
標(biāo)識(shí)-識(shí)別的證據(jù)；識(shí)別人或物的東西。
識(shí)別-確定。
信息-已被組織來表述方案的數(shù)據(jù)。用來組成信息的規(guī)則是“語義”規(guī)則。通常有可能使涉及信息的管理、組織、變換、和/或表述的某些任務(wù)自動(dòng)化。
信息裝置-任何能夠處理信息的裝置，比如任何通用和/或?qū)Ｓ糜?jì)算機(jī)，諸如個(gè)人計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器、微型計(jì)算機(jī)、大型機(jī)、、超型計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)終端、膝上型電腦、可穿戴式(wearable)計(jì)算機(jī)、和/或個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、移動(dòng)終端、藍(lán)牙(Bluetooth)裝置、通信裝置、“智能”電話(諸如Treo式裝置)、消息服務(wù)(比如黑莓(Blackberry))接收機(jī)、尋呼機(jī)、傳真裝置、蜂窩式電話、傳統(tǒng)電話、電話裝置、編程微處理器或微控制器和/或外圍集成電路元件、ASIC或其他集成電路、諸如分立元件電路的硬件電子邏輯電路、和/或諸如PLD、PLA、FPGA、或PAL的可編程邏輯裝置諸如此類等等。通常，其上存在能夠?qū)嵤┓椒ā?gòu)造、和/或這里所述的圖形用戶界面(graphical user interface)的至少一部分的有限狀態(tài)機(jī)的任何裝置都可以用作信息裝置。信息裝置可以包括公知的部件，例如一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口、一個(gè)或多個(gè)處理器、一個(gè)或多個(gè)含有指令的存儲(chǔ)器、和/或一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(I/O)裝置、耦合到I/O裝置上的一個(gè)或多個(gè)用戶界面等。
輸入/輸出(I/O)裝置-任何感覺導(dǎo)向的輸入和/或輸出裝置，比如音頻、視覺、觸覺、嗅覺、和/或味覺導(dǎo)向的裝置，包括例如監(jiān)控器、顯示器、投影儀、高架顯示器、鍵盤、鍵區(qū)(keypad)、鼠標(biāo)、軌跡球、操縱桿、游戲手柄(gamepad)、操縱盤、觸墊、觸摸板、指向裝置、麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、視頻攝像機(jī)、照相機(jī)、掃描儀、打印機(jī)、觸覺裝置、振動(dòng)器、觸覺仿真器、和/或觸覺墊，可能還包括I/O裝置可被配屬或連接至的端口。
指令-適于執(zhí)行特定的操作或功能的指導(dǎo)。
干擾-妨礙或阻止的東西。
無效-謬誤的、有缺點(diǎn)的。
長(zhǎng)度-對(duì)象的最長(zhǎng)尺寸。
裝載量-與鏟斗和/或卡車等相關(guān)的所開采的土地材料的量。
裝載周期-在采礦鏟采掘土地材料時(shí)開始和在該采礦鏟的鏟斗被清空到運(yùn)輸機(jī)械中時(shí)結(jié)束之間的時(shí)間間隔。
位置-基本上與某物在物理上存在處接近的地方。
機(jī)械位置界限-機(jī)械達(dá)到、操作和/或前進(jìn)的實(shí)際和/或優(yōu)選的能力的限度。
機(jī)器可讀介質(zhì)-機(jī)器可以從其獲得數(shù)據(jù)和/或信息的物理結(jié)構(gòu)。例子包括存儲(chǔ)器、穿孔卡片等。
維修行動(dòng)-涉及保持裝置和/或系統(tǒng)的性能的動(dòng)作。
正在管理-正實(shí)施控制于。
手動(dòng)地-基本上在沒有信息裝置的輔助情況下。
匹配-近似于。
可以-在至少一些實(shí)施例中，允許的。
測(cè)量-通過物理感測(cè)來表征。
測(cè)量-變量的值，通過手動(dòng)和/或自動(dòng)觀測(cè)所確定的值。
存儲(chǔ)器裝置-能夠存儲(chǔ)諸如指令和/或數(shù)據(jù)之類的模擬或數(shù)字信息的設(shè)備，例子包括非易失性存儲(chǔ)器、易失性存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、RAM、只讀存儲(chǔ)器、ROM、閃存、磁介質(zhì)、硬盤、軟盤、磁帶、光學(xué)介質(zhì)、光盤、壓縮盤、CD、數(shù)字通用光盤、DVD、和/或磁盤陣列(raid array)等。存儲(chǔ)器裝置可以耦合到處理器上，和/或可以存儲(chǔ)適于由諸如根據(jù)這里所公開的實(shí)施例的處理器執(zhí)行的指令。
方法-用于實(shí)現(xiàn)某事的過程、流程、和/或有關(guān)行動(dòng)的集合。
采礦-在可以從其提取材料的地面中的挖掘。
采礦運(yùn)輸車輛-適于運(yùn)輸從地面所提取的材料的機(jī)動(dòng)機(jī)械。
網(wǎng)絡(luò)-通信耦合的多個(gè)節(jié)點(diǎn)。
網(wǎng)絡(luò)接口-能夠把信息裝置耦合到網(wǎng)絡(luò)的任何裝置、系統(tǒng)或子系統(tǒng)。例如，網(wǎng)絡(luò)接口可以是電話、蜂窩式電話、蜂窩式調(diào)制解調(diào)器、電話數(shù)據(jù)調(diào)制解調(diào)器、傳真調(diào)制解調(diào)器、無線收發(fā)器、以太網(wǎng)卡、電纜調(diào)制解調(diào)器、數(shù)字用戶線路接口、網(wǎng)橋、網(wǎng)絡(luò)集線器、路由器、或其他類似的裝置。
對(duì)象-物理的東西。
操作者-能夠控制機(jī)械的實(shí)體。
光學(xué)的-光、視覺、和/或可視表示的或者涉及光、視覺、和/或可視表示的。
優(yōu)化例行程序(routine)-適于自動(dòng)改善采掘流程的一組機(jī)器可讀指令。
正在優(yōu)化-正在改善。
參數(shù)-感測(cè)的、測(cè)量的和/或計(jì)算的值。
多數(shù)-多個(gè)和/或多于一個(gè)的狀態(tài)。
材料礦袋-具有確定限度的物質(zhì)的體積。
功率-工作的速度，以每單位時(shí)間的工作量來表示，一般以諸如瓦特和馬力的單位來測(cè)量。
功率優(yōu)化例行程序-適于使用所測(cè)量的電機(jī)功率作為性能量度標(biāo)準(zhǔn)來確定采礦流程的一組機(jī)器可讀指令。
預(yù)定的-事先確定的。
預(yù)定的標(biāo)準(zhǔn)-事先確定的閾值。
優(yōu)選的-與替代方案相比得以改善的。
流程-適于產(chǎn)生結(jié)果的一組行動(dòng)。
處理器-用于執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)預(yù)定任務(wù)的裝置和/或機(jī)器可讀指令組。處理器可以包括硬件、固件、和/或軟件的任一或組合。處理器可以使用機(jī)械的、氣動(dòng)的、液壓的、電的、磁的、光的、信息的、化學(xué)的和/或生物的原理、信號(hào)、和/或輸入來執(zhí)行(多個(gè))任務(wù)。在特定的實(shí)施例中，處理器可以通過以下方式對(duì)信息發(fā)生作用，即操縱、分析、修改、變換、傳輸信息以供可執(zhí)行流程和/或信息裝置使用，和/或把信息路由到輸出裝置。處理器可以作為中央處理單元、本地控制器、遠(yuǎn)程控制器、并行控制器、和/或分布式控制器等起作用。除非另行說明，處理器可以是通用裝置，比如微控制器和/或微處理器，諸如加利福尼亞的Intel Corporation of Santa Clara制造的微處理器Pentium IV系列。在特定的實(shí)施例中，處理器可以是專用裝置，比如已被設(shè)計(jì)用于以其硬件和/或固件實(shí)施這里所公開的實(shí)施例的至少一部分的專用集成電路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(Field Programmable GateArray，F(xiàn)PGA)。
輪廓-表面的外形。
提示-建議和/或提醒。
提供-供應(yīng)。
接近度傳感器-適于探測(cè)與對(duì)象的距離的裝置。
有關(guān)的-相關(guān)的。
相對(duì)的-相比較。
重新定位-從一個(gè)位置轉(zhuǎn)移到另一位置。
遠(yuǎn)程-在明顯不同的位置。
再現(xiàn)的-使人可覺察。比如數(shù)據(jù)、命令、文本、圖形、音頻、視頻、動(dòng)畫、和/或超鏈接等都可以被再現(xiàn)。再現(xiàn)可以通過任何可視和/或音頻設(shè)備，比如通過顯示器、監(jiān)控器、電氣用紙(electric paper)、眼植入物(ocular implant)、揚(yáng)聲器、和/或耳蝸植入物(cochlearimplant)等。
復(fù)位-適于清除和/或改變閾值的控制。
響應(yīng)的-對(duì)影響和/或刺激反應(yīng)的。
例行程序-適于執(zhí)行特定任務(wù)的一組機(jī)器可讀指令。
保存-把數(shù)據(jù)保持在存儲(chǔ)器裝置中。
掃描-通過系統(tǒng)性檢查所獲得的信息。
掃描庫-具有關(guān)于對(duì)土地表面的系統(tǒng)性檢查和/或輪廓的信息的倉庫。
掃描儀-適于系統(tǒng)性檢查的裝置。
掃描-系統(tǒng)性地檢查。
排定-對(duì)執(zhí)行工作的規(guī)劃。
選擇-挑選。
傳感器-適于測(cè)量特性的裝置。例如，傳感器可以測(cè)量壓力、溫度、流、質(zhì)量、熱、光、聲、濕度、近似度、方位、速度、振動(dòng)、電壓、電流、電容、電阻、電感、和/或電磁輻射等。
服務(wù)器-為其他所連接的信息裝置通過網(wǎng)絡(luò)提供某一服務(wù)的信息裝置和/或軟件。
組-相關(guān)的多個(gè)。
信令化-發(fā)送信號(hào)給。
聲納-是或者關(guān)于使用所傳輸?shù)暮头瓷涞穆暡ㄒ灾绿綔y(cè)和/或找到對(duì)象的位置和/或測(cè)量至表面的距離的。
狀態(tài)-關(guān)于裝置和/或系統(tǒng)的描述特征的信息。例如，狀態(tài)可以是開、關(guān)、和/或有錯(cuò)等。
存儲(chǔ)-典型地在存儲(chǔ)器中放置、容納、和/或保持?jǐn)?shù)據(jù)。
所存儲(chǔ)的-在存儲(chǔ)器中所放置的、容納的、和/或保持的。
充分地-很大限度或程度地。
系統(tǒng)-機(jī)構(gòu)、裝置、數(shù)據(jù)、和/或指令的集合，該集合被設(shè)計(jì)用于實(shí)施一個(gè)或多個(gè)特定功能。
扭矩-作用于對(duì)象的力的力矩；在對(duì)象中環(huán)繞軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)和旋轉(zhuǎn)的力的趨勢(shì)的量度，等于從旋轉(zhuǎn)軸到力的作用點(diǎn)的半徑向量與力向量的向量積。相當(dāng)于角加速度與對(duì)象慣性質(zhì)量矩的乘積。
收發(fā)器-適于發(fā)射和/或接收信號(hào)的裝置。
傳遞-從一個(gè)裝置傳輸?shù)搅硪谎b置。
發(fā)射-發(fā)送信號(hào)。信號(hào)可以比如通過有線或無線介質(zhì)來發(fā)送。
用戶-與信息裝置連系(interface)的人。
用戶界面-任何用于向用戶再現(xiàn)信息和/或從用戶請(qǐng)求信息的裝置。用戶界面包括文本的、圖形的、音頻、視頻、動(dòng)畫、和/或觸覺元素中的至少一個(gè)。文本元素例如可以通過打印機(jī)、監(jiān)控器、顯示器、投影儀等而被提供。圖形元素比如可以通過監(jiān)控器、顯示器、投影儀等提供。圖形元素例如可以通過監(jiān)控器、顯示器、投影儀和/或諸如光、標(biāo)記、信號(hào)燈等可視指示裝置來提供。音頻元素例如可以通過揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)、和/或其他聲音生成和/或接收裝置來提供。視頻元素或動(dòng)畫元素例如可以通過監(jiān)控器、顯示器、投影儀、和/或其他可視裝置來提供。觸覺元素例如可以通過非常低頻的揚(yáng)聲器、振動(dòng)器、觸覺刺激器、觸覺墊、仿真器、鍵盤、鍵區(qū)、鼠標(biāo)、軌跡球、操縱桿、游戲手柄、操縱盤、觸墊、觸摸板、指向裝置、和/或其他觸覺裝置等來提供。用戶界面可以包括一個(gè)或多個(gè)文本元素，比如一個(gè)或多個(gè)字母、數(shù)字、符號(hào)等。用戶界面可以包括一個(gè)或多個(gè)圖形元素，比如圖像、照片、繪圖、圖標(biāo)、窗口、標(biāo)題欄、面板、表(sheet)、標(biāo)號(hào)、制圖人(drawer)、矩陣、表格、格式(form)、日歷、大綱視圖、圖文框、對(duì)話框、靜態(tài)文本、文本框、列表、選取列表、彈出列表、下拉列表、菜單、工具欄、船塢(dock)、復(fù)選框、單選按鈕、超鏈接、瀏覽器、按鈕、控制器、調(diào)色板、預(yù)覽面板、顏色輪盤(color wheel)、撥號(hào)盤、滑動(dòng)塊、滾動(dòng)條、光標(biāo)、狀態(tài)條、分檔器和/或進(jìn)度指示器等。文本和/或圖形元素可以用于對(duì)外觀、背景顏色、背景樣式、邊框樣式、邊框厚度、前景顏色、字體、字形、字體大小、對(duì)齊方式、行間距、縮進(jìn)、最大數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、確認(rèn)、詢問、光標(biāo)類型、指示符類型、自動(dòng)調(diào)整大小、定位、和或尺寸等進(jìn)行選擇、編程、調(diào)節(jié)、改變、指定等。用戶界面可以包括一個(gè)或多個(gè)音頻元素，比如音量控制、音調(diào)控制、速度控制、聲音選擇器和/或用于控制音頻播放、速度、暫停、快進(jìn)、回退等的一個(gè)或多個(gè)元素。用戶界面可以包括一個(gè)或多個(gè)視頻元素，比如控制視頻播放、速度、暫停、快進(jìn)、回退、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、和/或傾斜等的元素。用戶界面可以包括一個(gè)或多個(gè)動(dòng)畫元素，比如控制動(dòng)畫播放、暫停、快進(jìn)、回退、放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、傾斜、顏色、強(qiáng)度、速度、頻率、外觀等的元素。用戶界面可以包括一個(gè)或多個(gè)觸覺元素，比如使用觸覺刺激、力、壓力、振動(dòng)、運(yùn)動(dòng)、位移、溫度等的元素。
驗(yàn)證-確定其可靠性，例如確定確定通信鏈接是否可操作。
值-被賦的或被計(jì)算的數(shù)字?jǐn)?shù)量。
速度-速率。
無線-不需要使用連接發(fā)射器和接收器的線而發(fā)射信號(hào)的任何手段，比如無線電波、以任何頻率的電磁信號(hào)、激光、微波等，但不包括純粹的可視信令，比如旗語(semaphore)、煙信號(hào)、手語等。無線通信可以是通過多種協(xié)議中的任一的，比如蜂窩式CDMA、TDMA、GSM、GPRS、UMTS、W-CDMA、CDMA2000、TD-CDMA、802.11a、802.11b、802.11g、802.15.1、802.15.4、802.16、和/或藍(lán)牙等。
無線發(fā)射器-適于在不使用線的情況下從源向目的地傳輸信號(hào)的裝置。
詳述特定的示例性實(shí)施例可以提供用于控制機(jī)械的方法。該方法可以包含多個(gè)行動(dòng)，所述行動(dòng)可以包括響應(yīng)于表面掃描來確定表面輪廓。該方法可以包括從多個(gè)預(yù)定的輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的輪廓，其中所識(shí)別的預(yù)定的輪廓是多個(gè)預(yù)定的輪廓對(duì)表面輪廓的最近匹配(closest match)。該方法可以包括根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的輪廓來確定機(jī)械流程。該方法可以包括通過機(jī)械來自動(dòng)執(zhí)行優(yōu)選的機(jī)械流程。
特定的示例性實(shí)施例可以提供一種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含適于響應(yīng)于表面掃描來確定表面輪廓的處理器。該處理器能夠適于從多個(gè)預(yù)定的輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的輪廓，其中所識(shí)別的預(yù)定的輪廓是多個(gè)預(yù)定的輪廓對(duì)表面輪廓的最近匹配。該處理器能夠根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的輪廓來確定流程。該處理器能夠適于向機(jī)械提供該流程。
圖1示出了系統(tǒng)1000的示例性實(shí)施例的框圖，該系統(tǒng)包含有自主機(jī)械，比如自主機(jī)械1100、自主機(jī)械1200、和自主機(jī)械1300。在關(guān)于挖掘的實(shí)施例中，自主機(jī)械1100、1200、1300可以包括挖掘機(jī)、鋤耕機(jī)、前端裝載機(jī)、采礦鏟、和/或電采礦鏟等。每個(gè)自主機(jī)械1100、1200、1300都可以包含有線通信接口、無線接收器和/或無線收發(fā)器。無線接收器可以適于從GPS衛(wèi)星接收GPS信息。有線接口和/或無線收發(fā)器(transceiver)可以適于直接從多個(gè)機(jī)械、傳感器、和/或信息裝置和/或通過無線通信塔1500來發(fā)送和/或接收信息。
自主機(jī)械1100、1200、1300能夠適于裝載運(yùn)輸機(jī)械，諸如運(yùn)輸機(jī)械1400。運(yùn)輸機(jī)械1500可以是礦物燃料動(dòng)力的采礦拖運(yùn)卡車、電采礦托運(yùn)卡車、軌道車、可彎曲輸送列車、坑內(nèi)破碎料斗(in pitcrushing hopper)、和/或具有開放式底盤掛車的卡車等。運(yùn)輸機(jī)械1400能夠適于與自主機(jī)械1100、1200、1300直接和/或通過通信塔1500直接地和/或無線地通信。運(yùn)輸機(jī)械1400可以從信息裝置(諸如信息裝置1650)接收移動(dòng)和行動(dòng)的指令。
系統(tǒng)1000可以包括車輛1450，該車輛可能與自主機(jī)械1100、1200、1300的操作和/或維修有關(guān)。比如，車輛1450可能與負(fù)責(zé)監(jiān)控自主機(jī)械1100、1200、1300性能的管理實(shí)體相關(guān)聯(lián)。在特定的示例性實(shí)施例中，車輛1450可能與接收請(qǐng)求自主機(jī)械1100、1200、1300的維修行動(dòng)的信息的維修實(shí)體相關(guān)聯(lián)。在特定的示例性實(shí)施例中，車輛1450可以與負(fù)責(zé)監(jiān)控自主機(jī)械1100、1200、1300的操作安全的制訂規(guī)章的實(shí)體相關(guān)聯(lián)。車輛1450可以配備無線接收器和/或收發(fā)器，并可以與自主機(jī)械1100、1200、1300進(jìn)行通信耦合。
系統(tǒng)1000可以包括多個(gè)網(wǎng)絡(luò)，比如網(wǎng)絡(luò)1600、網(wǎng)絡(luò)1700、網(wǎng)絡(luò)1900、和網(wǎng)絡(luò)1950。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)1600、1700、1900、1950都可以直接地和/或通過無線通信塔1500把信息裝置通信耦合至自主機(jī)械1100、1200、1300。無線收發(fā)器1625可以把無線通信塔1500耦合到經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)1600耦合的信息裝置。
網(wǎng)絡(luò)600可以包括多個(gè)通信耦合的信息裝置，比如服務(wù)器1650。服務(wù)器1650能夠適于接收、處理、和/或存儲(chǔ)與自主機(jī)械1100、1200、1300有關(guān)的信息。網(wǎng)絡(luò)1600可以通過服務(wù)器1675而被通信耦合到網(wǎng)絡(luò)1700。服務(wù)器1675能夠適于在經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)1600、1700耦合的裝置之間提供文件和/或信息共享服務(wù)。網(wǎng)絡(luò)1700可以包括多個(gè)通信耦合的信息裝置，比如信息裝置1725。
網(wǎng)絡(luò)1700可以通過防火墻1750而被通信耦合到網(wǎng)絡(luò)1900和網(wǎng)絡(luò)1950。防火墻1750能夠適于限制對(duì)網(wǎng)絡(luò)1600、1700的訪問。防火墻1750可以包括硬件、固件、和/或軟件。防火墻1750能夠適于通過虛擬專用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1725來提供對(duì)網(wǎng)絡(luò)1600、1700的訪問。虛擬專用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1725能夠適于對(duì)用戶鑒權(quán)，并把至自主機(jī)械1100、1200、1300的通信耦合提供給已鑒權(quán)的用戶(諸如信息裝置1825、信息裝置1925、和信息裝置1975)。
虛擬專用網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器1725可以被通信耦合到因特網(wǎng)1800。因特網(wǎng)1800可以被通信耦合到信息裝置1825和網(wǎng)絡(luò)1900、1950。網(wǎng)絡(luò)1900可以被通信耦合到信息裝置1925。網(wǎng)絡(luò)1975可以被通信耦合到信息裝置1975。
圖2示出了包含自主機(jī)械的系統(tǒng)2000的示例性實(shí)施例的框圖，所述自主機(jī)械可以包括自主機(jī)械2100。機(jī)械2100可以通過一個(gè)或多個(gè)柴油機(jī)、汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、和/或電動(dòng)機(jī)等供以動(dòng)力。機(jī)械2100可以包括多個(gè)傳感器，比如傳感器2200、傳感器2225、和傳感器2250。傳感器2200、2225、2250可以適于測(cè)量壓力、溫度、流量、質(zhì)量、熱、光、聲、濕度、接近度、方位(position)、速度、振動(dòng)、電壓、電流、電容、電阻、電感、和/或電磁輻射等。傳感器2200、2225、2250可以被通信耦合到在機(jī)械2100中所包含的信息裝置2300、有線網(wǎng)絡(luò)接口、和/或無線收發(fā)器2400。
信息裝置2300可以包括用戶界面2350和客戶程序2325。在特定的示例性實(shí)施例中，信息裝置2300可以適于提供、接收、和/或執(zhí)行與機(jī)械2100有關(guān)的采掘例行程序。信息裝置2300可以被通信耦合到存儲(chǔ)器裝置，其中該存儲(chǔ)器裝置適于存儲(chǔ)與機(jī)械2100有關(guān)的程序和/或信息。
無線收發(fā)器2400可以通過無線收發(fā)器2500被通信耦合到網(wǎng)絡(luò)2600。網(wǎng)絡(luò)2600可以包括適于通過諸如電纜、電話線、電力線、光纖、無線電波、光束等各種有線線路或無線介質(zhì)進(jìn)行通信的信息裝置。網(wǎng)絡(luò)2600可以是公用的、專用的、線路交換的、分組交換的、無連接的、虛擬的、無線電、電話、POTS、非POTS、PSTN、非PSTN、蜂窩式、電纜、DSL、衛(wèi)星、微波、雙絞線、IEEE 802.03、以太網(wǎng)、令牌環(huán)(token ring)、局域、廣域、IP、因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、無線的、超寬帶(UMB)、Wi-Fi、藍(lán)牙、空中端口(Airport)、IEEE802.11、IEEE 802.11a、IEEE 802.11b、IEEE 802.11g、X-10、和/或電力網(wǎng)絡(luò)等和/或其任何等效。
網(wǎng)絡(luò)2600可以被通信耦合到服務(wù)器2700，該服務(wù)器2700可以包括輸入處理器2750和存儲(chǔ)處理器2725。輸入處理器2750能夠適于接收并處理所接收的關(guān)于機(jī)械2100的信息。比如，輸入處理器2750可以從傳感器2200、2225、2250接收信息。存儲(chǔ)處理器2725能夠適于處理由服務(wù)器2700所接收的信息，并把信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置(諸如存儲(chǔ)器裝置2775)中。存儲(chǔ)處理器2725能夠適于以與諸如Knowledge Builder、SQL Server、MySQL、Microsoft Access、Oracle、FileMaker、Excel、SYLK、ASCII、Sybase、XML、和/或DB2等數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)兼容的格式來存儲(chǔ)關(guān)于機(jī)械2100的信息。
存儲(chǔ)器裝置2775可以存儲(chǔ)信息，比如自主機(jī)械數(shù)據(jù)庫2785和自主機(jī)械例行程序2795。自主機(jī)械數(shù)據(jù)庫2785可以包括多個(gè)采掘表面輪廓的數(shù)據(jù)庫。多個(gè)采掘表面輪廓中的每一個(gè)都可以與采掘流程鏈接和/或關(guān)聯(lián)。自主機(jī)械數(shù)據(jù)庫2785可以包括采掘流程信息。采掘流程信息可以包含與由機(jī)械2100對(duì)材料挖掘的提取技術(shù)有關(guān)的啟發(fā)式規(guī)則。采掘流程信息可以包含可替代的流程，該可替代的流程被選擇用于與機(jī)械2100的材料提取(諸如采礦)相關(guān)的自適應(yīng)學(xué)習(xí)算法。
自主機(jī)械例行程序2785可以包含以下例行程序中的一個(gè)或多個(gè)斜坡輪廓-能夠適于掃描采掘表面的例行程序。該掃描可以與掃描庫相比較以關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)。該掃描可以確定斜坡輪廓；采掘輪廓-可以使用斜坡輪廓以搜索采掘庫來識(shí)別多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中的一個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓的例行程序，其中所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓是多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓對(duì)采掘表面輪廓的最近匹配。所述多個(gè)斜坡輪廓可以被存儲(chǔ)在采掘庫中；采掘例行程序-可以基于采掘流程執(zhí)行自動(dòng)優(yōu)化例行程序的流程。該采掘流程可以所識(shí)別的斜坡輪廓從采掘庫中確定；重新分類例行程序-適于將已修改的采掘流程(包括調(diào)整)的結(jié)果與之前的采掘流程相比較的例行程序。如果所述已修改的采掘流程的結(jié)果更好，那么可以利用已修改的采掘流程來調(diào)整該庫；裝載卡車?yán)谐绦?適于從諸如卡車的運(yùn)輸車輛接收全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)、并計(jì)算和執(zhí)行裝載流程的例行程序。如果該運(yùn)輸車輛沒有就位，那么可以發(fā)信號(hào)給該運(yùn)輸車輛以移動(dòng)到正確的方位。當(dāng)該卡車被裝載之后，機(jī)械2100可以返回到采掘準(zhǔn)備方位；混同例行程序-如果機(jī)械2100不能解決問題的任一部分，則適于向操作者發(fā)信號(hào)以請(qǐng)求手動(dòng)引導(dǎo)和/或控制的例行程序；干擾例行程序-適于響應(yīng)于與機(jī)械2100有關(guān)的被感測(cè)的干擾，指示機(jī)械2100移動(dòng)到預(yù)定方位的例行程序；改變位置(Reposition)例行程序-適于指示機(jī)械2100移動(dòng)并控制機(jī)械2100的移動(dòng)的例行程序。特定的示例性實(shí)施例可以包括對(duì)向機(jī)械2100提供動(dòng)力的電纜進(jìn)行管理；故障例行程序-適于探測(cè)機(jī)械2100的問題的例行程序。該例行程序可以要么指示機(jī)械2100自身修復(fù)該問題，和/或要么發(fā)信號(hào)給協(xié)助實(shí)體來修復(fù)該問題；接收采掘指令-適于從中央控制裝置來接收指令的例行程序，其中該指令是關(guān)于機(jī)械2100應(yīng)采掘哪里以及要挖掘的鏟斗是什么邊界；界限例外輪廓(limit Exception profile)-適于根據(jù)機(jī)械2100的位置界限來修改和/或補(bǔ)償采掘流程的例行程序；以及排定維修-適于根據(jù)所測(cè)量的與機(jī)械2100有關(guān)的事件來排定維修的例行程序。
網(wǎng)絡(luò)2600可以包括信息裝置2800。信息裝置2800可以包括客戶程序2860和用戶界面2880。信息裝置2800可以包括輸入處理器2850和報(bào)告處理器2825。輸入處理器2850能夠適于接收來自傳感器2200、2225、2250的關(guān)于機(jī)械2100的信息。報(bào)告處理器2825能夠適于使用來自傳感器2200、2225、2250的關(guān)于機(jī)械2100的信息來準(zhǔn)備和提供報(bào)告。
圖3示出了方法3000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)3100可以初始化自主鏟例行程序。自主鏟例行程序能夠適于自主地控制采礦鏟(諸如電采礦鏟)。
在行動(dòng)3200處，自主鏟例行程序可以加載采掘坐標(biāo)、采掘庫、采掘地形、采掘表面的視頻表示、和/或采掘表面的聲納表示等。關(guān)于物理環(huán)境和采掘流程的信息可以適用于自主地控制所述鏟。
在行動(dòng)3300處，該鏟可以根據(jù)由自主鏟例行程序所確定的流程來重新定位。該鏟可以以包括自動(dòng)地調(diào)節(jié)給該鏟提供動(dòng)力的電纜的伸展長(zhǎng)度的方式來重新定位。
在行動(dòng)3400處，可以掃描采掘表面。該掃描可以包括確定要通過鏟開采和/或提取的材料的蘊(yùn)藏角度、一堆土地材料的顆粒尺寸分布、堆中的最大巖石、可能妨礙鏟的行動(dòng)的對(duì)象或者地形、和/或所述鏟和/或與所述鏟相關(guān)的運(yùn)輸機(jī)械的區(qū)域中的車輛。
在行動(dòng)3500處，對(duì)采掘表面的掃描可以被用于從多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓。所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓可以是多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓對(duì)通過掃描所確定的采掘表面輪廓的最近匹配?；谶@種識(shí)別，從多個(gè)鏟采掘流程中選擇第一鏟采掘流程。
在行動(dòng)3600處，該第一鏟采掘流程可以被優(yōu)化。優(yōu)選的鏟采掘流程可以通過確定第二鏟采掘流程而被優(yōu)化。第一鏟采掘流程和第二鏟采掘流程的結(jié)果可以被預(yù)測(cè)并被比較。根據(jù)這種比較可以選擇優(yōu)選的鏟采掘流程。
在行動(dòng)3700處，可以執(zhí)行功率優(yōu)化例行程序來優(yōu)化裝載。該功率優(yōu)化例行程序可以測(cè)量與鏟斗移動(dòng)相關(guān)的功率，所述鏟斗與鏟相關(guān)聯(lián)。該功率優(yōu)化例行程序能夠適于以最佳的方式用土地材料裝填鏟斗。最佳的方式可以考慮裝填鏟斗的土地材料的量、在裝填鏟斗中所使用的能量的量、和/或期望被放置到運(yùn)輸車輛中的材料的量。
在行動(dòng)3800處，可以對(duì)采掘流程進(jìn)行重新分類。執(zhí)行優(yōu)選的采掘流程所得到的結(jié)果可以與從可代替的采掘流程所得到的過去的結(jié)果相比較。如果優(yōu)選的采掘流程的結(jié)果被改善，那么可以修改所存儲(chǔ)的流程，這能夠?qū)е略撶P的控制系統(tǒng)可以自適應(yīng)學(xué)習(xí)并可以自適應(yīng)改善性能。
在行動(dòng)3900處，可以通過鏟按照優(yōu)選的鏟采掘流程來裝載運(yùn)輸車輛。
在行動(dòng)3950處，可以輸出與鏟相關(guān)的數(shù)據(jù)。所輸出的數(shù)據(jù)可以包括與優(yōu)選的采掘流程有關(guān)的信息、與鏟有關(guān)的生產(chǎn)信息、鏟的被探測(cè)的問題、與鏟有關(guān)的排定的維修、和/或與該鏟的移動(dòng)有關(guān)的記錄等。
圖4示出了包含自主機(jī)械4100的系統(tǒng)4000的示例性實(shí)施例的框圖。自主機(jī)械4100可以包括電纜卷筒4150。電纜卷筒4150能夠適于改變用于為操縱和移動(dòng)機(jī)械4100的提供動(dòng)力所使用的電纜的伸展長(zhǎng)度。在特定的示例性實(shí)施例中，電纜卷筒4150可以被自動(dòng)地控制，用以當(dāng)機(jī)械4100被自動(dòng)地重新定位時(shí)改變電纜的伸展長(zhǎng)度。
自主機(jī)械4000可以包括多個(gè)傳感器，諸如聲納掃描儀4200、光學(xué)掃描儀4225、接近度傳感器4250、功率傳感器4275、和機(jī)械位置界限傳感器4275。聲納掃描儀4200和光學(xué)掃描儀4225能夠適于提供對(duì)機(jī)械4400的周圍環(huán)境的掃描。比如，聲納掃描儀4200和光學(xué)掃描儀4225能夠適于確定機(jī)械4100可在其上采掘的采掘表面的輪廓。在特定的示例性實(shí)施例中，聲納掃描儀4200和光學(xué)掃描儀4225可以用于探測(cè)和/或提供在機(jī)械4200附近的對(duì)象的輪廓。比如，聲納掃描儀4200和光學(xué)掃描儀4225可以探測(cè)在機(jī)械4200附近的車輛(諸如運(yùn)輸車輛或服務(wù)車輛)的存在。
由聲納掃描儀4200和光學(xué)掃描儀所提供的信息可以利用諸如決策樹、貝葉斯(Bayesian)網(wǎng)絡(luò)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、高斯過程、獨(dú)立分量分析、自組織映射、和/或支持向量機(jī)等圖案分類(patternclassification)和/或識(shí)別算法來進(jìn)行分析。這些算法可以有助于執(zhí)行諸如圖案識(shí)別、數(shù)據(jù)提取、分類、和/或過程建模等的任務(wù)。該算法能夠適于對(duì)該算法所遇到的過去的和/或現(xiàn)有的結(jié)果進(jìn)行響應(yīng)而改善性能和/或改變其特性。該算法可以通過給其提供輸入和相應(yīng)所期望的輸出的例子而被自適應(yīng)訓(xùn)練。比如，該輸入可能是與被探測(cè)的對(duì)象或輪廓的標(biāo)識(shí)有關(guān)的多個(gè)傳感器讀數(shù)。該算法可以在先前發(fā)生故障之前使用綜合的數(shù)據(jù)和/或提供與該部件有關(guān)的數(shù)據(jù)來進(jìn)行訓(xùn)練。該算法能夠應(yīng)用于可以被認(rèn)為是某一形式的圖案識(shí)別的幾乎任何問題。在特定的示例性實(shí)施例中，該算法可以以軟件、固件、和/或硬件等來實(shí)施。
接近度傳感器4250能夠適于提供關(guān)于靠近機(jī)械4100的可能妨礙機(jī)械4100移動(dòng)的對(duì)象的信息。比如，接近度傳感器4250可以提供與對(duì)象的存在有關(guān)的信息，所述對(duì)象干擾機(jī)械4100所建議的重新定位。比如，大的巖石鄰近機(jī)械4100的軌道而存在可能阻止機(jī)械4100越過這個(gè)大的巖石。
功率傳感器4275能夠適于提供與機(jī)械4100有關(guān)的所測(cè)量的電機(jī)功率和/或扭矩。比如，功率傳感器4275能夠適于提供用于在一個(gè)或多個(gè)方向上移動(dòng)電采礦鏟的鏟斗的所測(cè)量的電機(jī)功率。由功率傳感器4275所提供的信息可以由信息裝置(諸如信息裝置4300)使用，以確定和/或優(yōu)化采掘流程。
機(jī)械位置界限傳感器4275能夠適用于探測(cè)機(jī)械4100的一個(gè)或多個(gè)部分的運(yùn)動(dòng)限度。在特定的示例性實(shí)施例中，機(jī)械位置界限傳感器4275可以提供指示與機(jī)械4100相關(guān)的鏟斗相對(duì)于物理對(duì)象的物理方位的信息。由機(jī)械位置界限傳感器4275所提供的信息可以用于在執(zhí)行采掘流程期間規(guī)劃?rùn)C(jī)械移動(dòng)和重新定位。比如，機(jī)械位置界限傳感器4275可以提供指示機(jī)械4100太靠近斜坡的一部分以致于不能從中移去材料的信息。在特定的示例性實(shí)施例中，機(jī)械位置界限傳感器4275可以提供指示機(jī)械4100太遠(yuǎn)離斜坡的一部分以致于不能從中移去材料的信息。
信息裝置4300可以包括用戶界面4350、客戶程序4325、和修理系統(tǒng)4350。用戶對(duì)自主機(jī)械4100設(shè)計(jì)、操作、或檢修故障可以通過用戶界面4350來觀察與機(jī)械4100有關(guān)的信息?？蛻舫绦?350能夠適于提供關(guān)于和/或控制機(jī)械4100的信息。比如，客戶程序4325能夠適于確定要由機(jī)械4100執(zhí)行的采掘流程。
修理系統(tǒng)4350能夠適于自動(dòng)修理在機(jī)械4100處所探測(cè)的故障。比如，電動(dòng)機(jī)的變頻驅(qū)動(dòng)可能出故障。如果機(jī)械4100包含可切換的冗余的和/或備用的變頻驅(qū)動(dòng)，那么修理系統(tǒng)4350就能夠適于自動(dòng)切換到備用驅(qū)動(dòng)。另一個(gè)例子是，可編程邏輯控制器處理器可能出故障。如果機(jī)械4100包含可切換的備用可編程邏輯控制器，那么修理系統(tǒng)4350就能夠適于自動(dòng)地切換到備用可編程邏輯控制器。
機(jī)械4100可以包含無線接收器4425。無線接收器4425能夠適于從GPS衛(wèi)星4450接收全球定位系統(tǒng)(GPS)信息。通過無線接收器4425所接收的GPS信息可以包含機(jī)械4100、采礦車輛、和/或運(yùn)輸車輛的位置。通過無線接收器4425所接收的信息能夠適用于通過機(jī)械4100規(guī)劃和/或執(zhí)行采掘流程。
機(jī)械4100可以包括網(wǎng)絡(luò)接口4400，該網(wǎng)絡(luò)接口可以是有線的和/或無線的網(wǎng)絡(luò)接口，其中所述網(wǎng)絡(luò)接口能夠適用于向和/或從通信耦合到網(wǎng)絡(luò)4600的信息裝置傳輸關(guān)于機(jī)械4100的信息。網(wǎng)絡(luò)接口4400可以被通信耦合到網(wǎng)絡(luò)4600。網(wǎng)絡(luò)接口4400能夠適于接收關(guān)于采掘表面的指令。網(wǎng)絡(luò)接口4400能夠適于接收關(guān)于要由機(jī)械4100移去的一礦袋(pocket)材料的指令。信息裝置4300和/或服務(wù)器4700能夠適于使用關(guān)于采掘表面的指令和/或關(guān)于該礦袋材料的指令以確定機(jī)械4100的采掘流程。
服務(wù)器4700可以通過網(wǎng)絡(luò)4600而被通信耦合到機(jī)械4100。在特定的示例性實(shí)施例中，針對(duì)服務(wù)器4700所描述的功能可以通過在機(jī)械4100中所包含的信息裝置4300來實(shí)施。服務(wù)器4700可以包括處理器4725，該處理器能夠適于響應(yīng)于對(duì)采掘表面的掃描來確定采掘表面的輪廓。比如，通過圖案識(shí)別算法，處理器4725可以對(duì)在通過聲納掃描儀4200和光學(xué)掃描儀4225掃描機(jī)械411的環(huán)境期間所探測(cè)的信息進(jìn)行表征。關(guān)于輪廓的信息可以與其他所以存儲(chǔ)的輪廓相比較。比如，處理器4275可以執(zhí)行適于從多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓的指令，其中所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器裝置(諸如存儲(chǔ)器裝置4775)中。所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓可以是所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中對(duì)采掘表面的輪廓的最近匹配。
處理器4725能夠適于執(zhí)行指令以根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓來確定機(jī)械4100的采掘流程。處理器4725能夠適于在確定第一采掘流程中使用所接收的關(guān)于機(jī)械4100、運(yùn)輸車輛、和/或采礦車輛的GPS信息。
響應(yīng)于所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓，處理器4725能夠適于執(zhí)行優(yōu)化例行程序以確定第二采掘流程。處理器4725能夠適于執(zhí)行指令來比較第一采掘流程和第二采掘流程(和/或附加的采掘流程)以確定最佳的、改善的、和/或優(yōu)選的采掘流程。處理器4725能夠適于將采掘流程提供給機(jī)械4100。
存儲(chǔ)器裝置4775能夠適于存儲(chǔ)自主機(jī)械數(shù)據(jù)庫4785和自主機(jī)械例行程序4795。比如，自主機(jī)械數(shù)據(jù)庫4785可以包括所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓。在特定的示例性實(shí)施例中，自主機(jī)械數(shù)據(jù)庫4785可以包括可由機(jī)械4100使用的多個(gè)采掘流程。當(dāng)執(zhí)行采礦流程以及測(cè)量結(jié)果時(shí)，可以依照自適應(yīng)學(xué)習(xí)修改所述多個(gè)采掘流程。
自主機(jī)械例行程序4795可以包括有例行程序，以選擇、優(yōu)化、和/或修改與操作機(jī)械4100相關(guān)的流程。自主機(jī)械例行程序4795可以包括關(guān)于圖2所討論的任何自主機(jī)械例行程序2785。
網(wǎng)絡(luò)4600可以被通信耦合到信息裝置4800，該信息裝置可以包括報(bào)告處理器4825、輸入處理器4850、客戶程序4860、和用戶界面4880。信息裝置4800可以由用戶使用來從遠(yuǎn)程位置(remotelocation)監(jiān)控和/或控制機(jī)械4100。在特定的示例性實(shí)施例中，信息裝置4800可以為了監(jiān)控和/或控制機(jī)械4100而從機(jī)械4100和/或服務(wù)器4700獲得信息。
圖5示出了方法5000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)5100處，傳感器數(shù)據(jù)可以被接收。傳感器可以本地安裝在機(jī)械上或遠(yuǎn)程安裝。遠(yuǎn)程安裝的傳感器可以通過有線和/或無線收發(fā)器被通信耦合到該機(jī)械。傳感器數(shù)據(jù)可以包括來自視頻和/或聲納系統(tǒng)掃描的關(guān)于采掘表面的輪廓的信息。傳感器數(shù)據(jù)可以包括關(guān)于與該機(jī)械有關(guān)的機(jī)械位置界限的信息。比如，傳感器可能探測(cè)機(jī)械鏟斗能夠達(dá)到的限度，以確定該機(jī)械是否可以從當(dāng)前的位置挖掘特定的巨石(boulder)。如果機(jī)械位置界限表明挖掘是不可能的，那么就可以提供指令以自動(dòng)地重新定位該機(jī)械。
傳感器數(shù)據(jù)可以包括采礦運(yùn)輸車輛相對(duì)于電采礦鏟的位置。傳感器數(shù)據(jù)可以包括與該機(jī)械有關(guān)的或來自采礦運(yùn)輸車輛的GPS信號(hào)，該GPS信號(hào)可以指示該機(jī)械、采礦車輛、和/或采礦運(yùn)輸車輛的位置。傳感器數(shù)據(jù)可以包括關(guān)于干擾(例如由接近度探測(cè)器所探測(cè)到的干擾)的信息。
在行動(dòng)5200處，可以識(shí)別斜坡輪廓。在特定的示例性實(shí)施例中，預(yù)定的斜坡輪廓可以從多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中被識(shí)別。所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓可以是多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓對(duì)采掘表面的輪廓的最近匹配。
在行動(dòng)5300處，第一采掘流程可以被確定。該第一采掘流程可以是基于所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓。該第一采掘流程可以響應(yīng)于與材料移去有關(guān)的指令來確定。比如，指令可以關(guān)于采掘表面和/或要由該機(jī)械移動(dòng)的一礦袋材料的特征(諸如邊界)而被接收。比如，管理實(shí)體可以根據(jù)太低的礦石等級(jí)(grade)而建立要挖掘的一礦袋材料的邊界。
不同的情況可能更期望交替的流程。比如，第一采掘流程對(duì)于移動(dòng)鄰近懸崖的一礦袋土地材料與不鄰近懸崖的一個(gè)區(qū)域相比可能是不同的。另一例子是，對(duì)具有最大顆粒尺寸為六英寸的土地材料的采掘流程可能與具有最大顆粒尺寸為六十英寸的土地材料的采掘流程是不同的。該第一采掘流程可以包括用于由該機(jī)械裝載運(yùn)輸車輛的流程。
在動(dòng)作5400處，第二采掘流程可被確定。該第二采掘流程可以通過執(zhí)行優(yōu)化例行程序來確定，其中該優(yōu)化例行程序的一部分可以試探性地或隨機(jī)地改變與第一采掘流程有關(guān)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)的值。該優(yōu)化例行程序可以使用任何多個(gè)響應(yīng)表面(response surface)或?qū)＜蚁到y(tǒng)推導(dǎo)算法以尋求用于采掘材料的最佳流程。于是，該優(yōu)化流程可以使用和/或調(diào)用建模流程以預(yù)測(cè)第一采掘流程的和/或第二采掘流程的結(jié)果和/或性能。該優(yōu)化例行程序可以通過將第一采掘流程的建模結(jié)果和/或性能與第二采掘流程的建模結(jié)果和/或性能進(jìn)行比較來確定和/或選擇優(yōu)選的流程。
在特定的示例性實(shí)施例中，該優(yōu)化例行程序可以自動(dòng)地探測(cè)對(duì)象的干擾。該優(yōu)化例行程序可以包括功率優(yōu)化例行程序，該功率優(yōu)化例行程序可以確定用于高效地裝載運(yùn)輸車輛的流程。
在行動(dòng)5500處，優(yōu)選的流程可以被傳輸?shù)皆摍C(jī)械用以執(zhí)行。在特定的示例性實(shí)施例中，該優(yōu)選的流程可以在機(jī)械處在本地被確定，使得傳輸發(fā)生在該機(jī)械內(nèi)。在特定的示例性實(shí)施例中，該流程可以從信息裝置被傳輸該機(jī)械。
在行動(dòng)5600處，該優(yōu)選的流程可以在該機(jī)械處被執(zhí)行。被執(zhí)行的流程可以包括根據(jù)該優(yōu)選的流程來裝載運(yùn)輸車輛。如果運(yùn)輸車輛的位置被確定是非所要求的，那么特定的示例性實(shí)施例可以傳送適于自動(dòng)地將該運(yùn)輸車輛重新定位到所期望的位置的指令。
在特定的示例性實(shí)施例中，如果確定與該機(jī)械的控制有關(guān)的參數(shù)的值是無效的，那么可以提供指令給操作者來手動(dòng)地控制該機(jī)械。該機(jī)械的手動(dòng)控制可以繼續(xù)，直到該參數(shù)的無效值的原因被隔離和/或被改正為止。
執(zhí)行流程可以包括響應(yīng)于這樣做的程序性指令而自動(dòng)地重新定位該機(jī)械。在特定的示例性實(shí)施例中，執(zhí)行流程可以包括響應(yīng)于對(duì)象對(duì)該機(jī)械的干擾的探測(cè)來自動(dòng)地重新定位該機(jī)械。該機(jī)械的自動(dòng)重新定位可以包括管理耦合到該機(jī)械的電纜。
執(zhí)行流程可以包括探測(cè)該機(jī)械的故障。在特定的示例性實(shí)施例中，所探測(cè)的故障可以被自動(dòng)修理。比如，有故障的部件可以使用可用的備用部件而被繞開。在特定的示例性實(shí)施例中，響應(yīng)于在該機(jī)械中所探測(cè)到的故障可以向協(xié)助實(shí)體傳輸信號(hào)。在特定的示例性實(shí)施例中，響應(yīng)于被探測(cè)的事件可以為該機(jī)械排定維修行動(dòng)。該被探測(cè)的事件可以是故障、所測(cè)量的機(jī)械性能的降低、自上一所排定的維修以來所測(cè)量的時(shí)間周期、所探測(cè)的溫度、所探測(cè)的振動(dòng)、和/或所探測(cè)的壓力等。
在行動(dòng)5700處，性能數(shù)據(jù)可以關(guān)于優(yōu)選流程的執(zhí)行而被收集。傳感器可以記錄流程的行動(dòng)和流程執(zhí)行的結(jié)果。所述結(jié)果可以與預(yù)測(cè)和/或以前流程的結(jié)果相比較。
在行動(dòng)5800處，流程可以被修改。流程結(jié)果可以作為程序性變化的結(jié)果來提供改善或沒改善的指示。如果注意到改善，那么程序性規(guī)則可以被修改以把有益的改變結(jié)合進(jìn)去。如果注意到?jīng)]有改善或性能降低，那么流程和/或用于產(chǎn)生流程的規(guī)則可以被修改以避免導(dǎo)致未改善結(jié)果的程序性步驟的重復(fù)。
在行動(dòng)5900處數(shù)據(jù)可以被輸出。數(shù)據(jù)可以通過有線和/或無線傳輸從該機(jī)械被傳送到至少一個(gè)信息裝置。輸出的數(shù)據(jù)可以由用戶和/或信息裝置來分析，以進(jìn)一步理解和改善該機(jī)械的操作流程和/或性能。
圖6示出了信息裝置6000的示例性實(shí)施例的框圖，該信息裝置在特定的可操作實(shí)施例中可以包含例如圖4的服務(wù)器4700、信息裝置4300、和信息裝置4800。信息裝置600可以包括任何數(shù)量的公知部件，比如一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口6100、一個(gè)或多個(gè)處理器6200、一個(gè)或多個(gè)含有指令6400的存儲(chǔ)器6300、一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出(I/O)裝置6500、和/或一個(gè)或多個(gè)耦合到I/O裝置6500的用戶界面6600等。
在特定的示例性實(shí)施例中，通過諸如圖形用戶界面的一個(gè)或多個(gè)用戶界面6600，用戶可以觀察與適于采掘的機(jī)械有關(guān)的信息再現(xiàn)。比如，用戶界面6600能夠適于顯示將自主機(jī)械與手動(dòng)操作機(jī)械的生產(chǎn)率和/或工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比較的信息、顯示用于該機(jī)械的自主操作的算法、顯示與導(dǎo)致該機(jī)械的手動(dòng)或部分手動(dòng)控制的無效參數(shù)值有關(guān)的信息、和/或與該機(jī)械的操作和/或環(huán)境有關(guān)的視頻顯示等。
圖7示出了包含自主機(jī)械7100的系統(tǒng)7000的示例性實(shí)施例的框圖。自主機(jī)械7100可以通過有線鏈路被通信耦合到網(wǎng)絡(luò)，和/或通過無線鏈路被通信耦合到通信塔7200。通信塔7200可以把自主機(jī)械7100通信耦合到處理器7300。在特定的示例性實(shí)施例中，自主機(jī)械7100可以被直接耦合到處理器7300。
系統(tǒng)7000可以包括視頻傳感器7400，該視頻傳感器可以直接和/或通過通信塔7200與處理器7300通信。視頻傳感器7400可以提供關(guān)于適用于由機(jī)械7400采掘的土地表面的采掘輪廓信息。視頻傳感器7400能夠適于從多種透視圖并為多種目的來提供與機(jī)械7100有關(guān)的圖像。比如，視頻傳感器7400可以為基于人或機(jī)械的實(shí)體提供采礦的透視視圖，以觀察全部采礦操作和/或性能。視頻傳感器7400可以被安裝在與機(jī)械7100相關(guān)的運(yùn)輸車輛上以便觀察材料在該運(yùn)輸車輛上的材料裝載。視頻傳感器7400可以被本地安裝在機(jī)械7100上以便提供機(jī)械7100的或與機(jī)械7100相關(guān)的采掘表面的特定部分的視圖。由視頻傳感器7400所收集的信息可以通過視頻饋入界面(videofeed interface)7600被顯示。由視頻傳感器7400所收集的信息可以為分析目的而通過圖案識(shí)別算法被自動(dòng)分析。
與機(jī)械7100的自主或半自主控制有關(guān)的信息可以通過控制屏幕7500被觀察。響應(yīng)于由機(jī)械7100所探測(cè)的無效值，操作者可以通過混同模式控制(confusion mode control)7700來對(duì)機(jī)械7100采取全部或部分的控制。操作者可以或者本地或者遠(yuǎn)程地控制機(jī)械7100。
圖8示出了用于一個(gè)基本機(jī)械循環(huán)的方法8000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)8100處，三維采掘計(jì)劃被接收，其中該三維采掘計(jì)劃可以包括關(guān)于機(jī)械的采掘行動(dòng)的指令。該三維采掘計(jì)劃可以從外部實(shí)體(諸如工程實(shí)體)接收。在行動(dòng)8200處，可以關(guān)于諸如鏟的機(jī)械是否處于適當(dāng)?shù)姆轿欢M(jìn)行確定。
如果該鏟處于適當(dāng)?shù)姆轿?，那么就可以?zhí)行行動(dòng)8300。在行動(dòng)8300處，采掘計(jì)劃可以通過信息裝置被公式化(formulate)。在行動(dòng)8400處，該采掘計(jì)劃可以被執(zhí)行。在行動(dòng)8500處，可以確定該采掘計(jì)劃是否結(jié)束。如果該采掘計(jì)劃還沒有完成，那么可以重復(fù)行動(dòng)8400。如果該采掘計(jì)劃結(jié)束，那么可以進(jìn)行行動(dòng)8600。在行動(dòng)8600處，可以通過該機(jī)械請(qǐng)求新的采掘計(jì)劃。
如果該鏟在行動(dòng)8200處沒有處于適當(dāng)?shù)姆轿唬敲纯梢赃M(jìn)行行動(dòng)8700。在行動(dòng)8700處，該機(jī)械可以被推進(jìn)到適當(dāng)?shù)姆轿?。在行?dòng)8800處，可以進(jìn)行對(duì)采掘表面的掃描。
圖9示出了用于利用機(jī)械裝載運(yùn)輸車輛的方法9000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)9100處，可以接收該運(yùn)輸車輛的三維坐標(biāo)。在行動(dòng)9200處，可以定義流程來將土地材料的裝載量(load)擺動(dòng)到該運(yùn)輸車輛上。在行動(dòng)9300處，該機(jī)械可以轉(zhuǎn)向斜坡并縮攏。在縮攏過程中，該機(jī)械的鏟斗可以被放置于一個(gè)方位以采掘下一鏟斗的土地材料。在行動(dòng)9400處，該機(jī)械可以采掘材料以至少部分地填充該機(jī)械的鏟斗。在行動(dòng)9500處，可以確定該機(jī)械是否應(yīng)當(dāng)被停止工作。如果不是，那么行動(dòng)從行動(dòng)9100處重新開始。
圖10示出了用于把一鏟斗土地材料從機(jī)械擺動(dòng)到運(yùn)輸車輛的方法10000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)10100處，運(yùn)輸車輛(諸如卡車)的坐標(biāo)可以被機(jī)械接收和/或被發(fā)送至該機(jī)械。在行動(dòng)10200處，可以從上一次采掘中解析出性能曲線。該性能曲線可以包括關(guān)于所用功率的信息和在上一次采掘期間所采掘的材料的量。該性能曲線可以用于修改該機(jī)械的采掘流程以改善能量效率。
在行動(dòng)10300處，可以計(jì)算角度。該角度可以提供與該機(jī)械應(yīng)當(dāng)何時(shí)應(yīng)用制動(dòng)器以減慢和/或停止將該機(jī)械的鏟斗放置到運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸空腔(cavity)之上的方位的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)相關(guān)的信息。最佳的鏟斗高度可以被計(jì)算以適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉撶P斗。
在行動(dòng)10400處，該鏟斗可以被升到預(yù)置的高度。在行動(dòng)10500處，電機(jī)控制器可以被指示以將該鏟斗擺動(dòng)到制動(dòng)點(diǎn)。在行動(dòng)10700處，可以應(yīng)用這種制動(dòng)器以使該鏟斗擺動(dòng)到指示運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸腔的坐標(biāo)。在行動(dòng)10600處，可以執(zhí)行斜坡掃描。在行動(dòng)10800處，可以關(guān)于該斜坡掃描來確定“指紋圖案(fingerprint pattern)”。該“指紋圖案”可以是該斜坡掃描的表征。在行動(dòng)10900處，可以進(jìn)行庫匹配，其中可以找到一個(gè)所識(shí)別的輪廓，該所識(shí)別的輪廓是從斜坡掃描所確定的輪廓堆多個(gè)預(yù)定的輪廓的最近匹配。
圖11示出了與方法10000有關(guān)的方法11000的示例性實(shí)施例的流程圖。方法11000是方法10000的延續(xù)。在行動(dòng)11100處，可以確定一鏟斗土地材料是否是被放置在該運(yùn)輸車輛中的第一鏟斗。如果該斗是被放置在該運(yùn)輸車輛中的第一鏟斗，那么該機(jī)械可以執(zhí)行軟裝填例行程序(soft fill routine)。該軟裝填例行程序可涉及在鏟斗和運(yùn)輸車輛的腔之間的較短的距離。在特定的示例性實(shí)施例中，該鏟斗可以比在該運(yùn)輸車輛的運(yùn)輸腔中已存在額外的土地材料的情況下更緩慢地被清空。如果該鏟斗的土地材料不是被放置在運(yùn)輸車輛中的第一鏟斗，那么在行動(dòng)11300處可以執(zhí)行正常裝填例行程序。當(dāng)在該運(yùn)輸車輛的腔中一底盤的材料充當(dāng)該運(yùn)輸車輛的至少部分防護(hù)表面以防止損壞該運(yùn)輸車輛時(shí)，正常裝填例行程序可以是合適的。
圖12示出了用于準(zhǔn)備采掘行動(dòng)的方法12000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)12100處，可以確定采掘計(jì)劃是否需要推進(jìn)或重新定位機(jī)械。如果需要推進(jìn)，那么控制轉(zhuǎn)移到圖14的方法14000。如果不需要推進(jìn)，那么在行動(dòng)12200處確定采掘表面的輪廓是否基本上與多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中的所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓匹配。如果發(fā)現(xiàn)不匹配，那么在行動(dòng)12300處執(zhí)行混同例行程序。該混同例行程序適于為該機(jī)械提供至少部分的操作者控制。
如果在行動(dòng)12200處發(fā)現(xiàn)匹配，那么在行動(dòng)12400處可以為一般采掘輪廓設(shè)定標(biāo)記。在行動(dòng)12500處，可以根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓來加載采掘參數(shù)。采掘參數(shù)可以構(gòu)成采掘流程。比如，如果該運(yùn)輸車輛不能容納材料的一滿鏟斗裝載，那么采掘流程可以使用較快的部分裝載循環(huán)來裝填該運(yùn)輸車輛。在行動(dòng)12600處，可以根據(jù)該采掘計(jì)劃來加載采掘修改參數(shù)。然后控制轉(zhuǎn)移到圖13的方法13000。
圖13示出了與方法12000有關(guān)的方法13000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)13100處，可以根據(jù)命令輪廓(command profile)來加載性能參數(shù)。例如，流程可以在發(fā)展采掘流程中來考慮能量曲線，以試圖使采掘操作中的單位能量消耗水平最小化。
圖14示出了與方法12000有關(guān)的方法14000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)14100處，可以執(zhí)行推進(jìn)例行程序以重新定位該機(jī)械。在行動(dòng)14200處，可以確定采掘區(qū)域是否已經(jīng)被掃描。如果該采掘區(qū)域已經(jīng)被掃描，那么控制可以返回到圖12的行動(dòng)12200。如果該采掘區(qū)域還沒有被掃描，那么在行動(dòng)14300處可以對(duì)該采掘區(qū)域進(jìn)行掃描。然后控制可以返回到圖12的行動(dòng)12200。
圖15示出了用于縮攏機(jī)械的方法15000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)15100處，可以從循環(huán)計(jì)劃中獲得新的采掘循環(huán)坐標(biāo)。在行動(dòng)15200處，可以計(jì)算擺動(dòng)角度制動(dòng)點(diǎn)。在行動(dòng)15400處，推進(jìn)與該機(jī)械相關(guān)的鏟斗的電機(jī)可以擺動(dòng)到該擺動(dòng)角度制動(dòng)點(diǎn)。在行動(dòng)15600處，該鏟斗可以通過制動(dòng)器而被停止。在行動(dòng)15700處，該鏟斗可以被縮攏以準(zhǔn)備采掘下一鏟斗的土地材料。
在行動(dòng)15300處，可以計(jì)算開始確認(rèn)掃描的角度。在行動(dòng)15500處，可以執(zhí)行確認(rèn)掃描。該確認(rèn)掃描可以包括采掘表面的輪廓。在行動(dòng)15800處，可以進(jìn)行“指紋確認(rèn)”掃描?？梢赃M(jìn)行該“指紋確認(rèn)”掃描用以確認(rèn)采掘輪廓和/或采掘流程的有效性。在行動(dòng)15900處，可以確定掃描是否已經(jīng)被確認(rèn)。如果該掃描已經(jīng)被確認(rèn)，那么方法1500可以結(jié)束。如果該掃描沒有被確認(rèn)，那么控制可以轉(zhuǎn)移到圖16的方法16000。
圖16示出了與方法15000有關(guān)的方法16000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)16100處，可以執(zhí)行詳細(xì)的掃描解析(scanresolution)。在行動(dòng)16200處，可以確定該詳細(xì)的掃描是否已經(jīng)被解析。如果該詳細(xì)的掃描已經(jīng)被解析，那么流程15000就結(jié)束。如果該詳細(xì)的掃描還沒有被解析，那么在行動(dòng)16300處可以確定該斜坡是否是不穩(wěn)定的。如果該斜坡是不穩(wěn)定的，那么在行動(dòng)16400處可以運(yùn)行不穩(wěn)定性例行程序。然后控制可以返回到行動(dòng)16200。如果該斜坡被確定不是不穩(wěn)定的，那么在行動(dòng)16500處可以執(zhí)行混同流程。該混同例行程序能夠適于請(qǐng)求該機(jī)械的至少部分控制給操作者。
圖17示出了用于利用機(jī)械來采掘斜坡的方法17000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)17100處，性能記錄器可以被開啟。該性能記錄器可以記錄與采掘斜坡有關(guān)的行動(dòng)用于自適應(yīng)學(xué)習(xí)和改善采礦流程的目的。在行動(dòng)17200處，可以接近經(jīng)受采掘的斜坡的接觸點(diǎn)。在行動(dòng)17300處，該機(jī)械可以等待以探測(cè)與該斜坡的接觸。在行動(dòng)17400處，可以確定在計(jì)算界限內(nèi)是否已發(fā)生與該斜坡的接觸。如果在計(jì)算界限內(nèi)還沒有接觸，那么在行動(dòng)17700處可以調(diào)整采掘輪廓和/或流程。然后控制返回到行動(dòng)17500。如果在計(jì)算界限內(nèi)已經(jīng)發(fā)生與該斜坡的接觸，那么在行動(dòng)17500處可以啟動(dòng)Simo采掘(Simodig)流程。該Simo采掘流程能夠適于自主地采掘該斜坡。在行動(dòng)17600處，可以根據(jù)該輪廓和/或采掘流程來執(zhí)行材料聚集。然后控制轉(zhuǎn)移到方法18000。
圖18示出了與方法17000有關(guān)的方法18000的示例性實(shí)施例的流程圖。在行動(dòng)18100處，可以確定是否已經(jīng)對(duì)該Simo采掘流程進(jìn)行了修正。如果已經(jīng)進(jìn)行了修正，那么在行動(dòng)18400處與性能相比的修正可以被評(píng)估。在行動(dòng)18500處，可以確定性能偏差是否大得足以改變?cè)撦喞?或采掘流程。如果這種偏差足夠大，那么在行動(dòng)18600處新的輪廓可以被加到采掘庫中，并方法18000可以結(jié)束。
如果在行動(dòng)18500處偏差不足夠大，那么控制可以返回到行動(dòng)18200。如果在行動(dòng)18100處不存在Simo采掘修正，那么在行動(dòng)18200處嘗試計(jì)數(shù)器(try counter)可以被遞增。在行動(dòng)18300處，輪廓置信度計(jì)數(shù)器(profile confidence counter)可以被遞增。
對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言通過閱讀特定的示例性實(shí)施例的上述詳細(xì)描述和附圖還將容易地領(lǐng)悟出其他的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解的是許多變型、修改、和附加實(shí)施例是可能的，并從而所有這些變型、修改、和附加實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為處于本申請(qǐng)的精神和范疇內(nèi)。例如，不管本申請(qǐng)的任何部分(比如標(biāo)題、領(lǐng)域、背景、發(fā)明內(nèi)容、摘要、附圖等)的內(nèi)容，除非比如通過明確的定義另有清楚說明是相反的，否則不要求在這里的任一權(quán)利要求中(或?qū)ζ湟髢?yōu)先權(quán)的任何申請(qǐng)的任一權(quán)利要求中)包含任何特定描述的或示出的特征、功能、行動(dòng)、或元素、任何特定的行動(dòng)序列、或任何特定的元素的相互關(guān)系。而且，任何行動(dòng)都可以被重復(fù)，任何行動(dòng)都可以由多個(gè)實(shí)體來執(zhí)行，和/或任何元素都可以被復(fù)制。并且，任何行動(dòng)或元素都可以被排除，行動(dòng)序列可以變化，和/或元素的相互關(guān)系可以變化。因此，說明書和附圖應(yīng)被認(rèn)作是性質(zhì)上的解釋，而不是作為限制。而且，當(dāng)這里對(duì)任何數(shù)目或范圍進(jìn)行描述時(shí)，除非另有清楚說明，否則所述數(shù)目或范圍是近似的。當(dāng)這里對(duì)任何范圍進(jìn)行描述時(shí)，除非另有清楚說明，否則該范圍包括其中的所有值和其中所有的子范圍。在這里已經(jīng)作為引用而被結(jié)合的任何資料(比如美國(guó)專利、美國(guó)專利申請(qǐng)、書、文章等)中的信息僅僅結(jié)合引用到以下限度，即在這種信息與這里所闡明的其他聲明和附圖之間不存在沖突。如果發(fā)生這種沖突，包括將會(huì)放棄這里的任何無效的權(quán)利要求的沖突或?qū)で髮?duì)其的優(yōu)先權(quán)，那么在如此結(jié)合引用的材料中的任何這種沖突信息尤其在這里不作為引用被結(jié)合。
權(quán)利要求
1.用于控制電采礦鏟的系統(tǒng)，包括處理器，其適于響應(yīng)于采掘表面的掃描來確定采掘表面的輪廓；從多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓，所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓是所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓對(duì)所述采掘表面的輪廓的最近匹配；根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓來確定第一電采礦鏟采掘流程；執(zhí)行優(yōu)化例行程序以確定第二電采礦鏟采掘流程；把所述第一電采礦鏟采掘流程與所述第二電采礦鏟采掘流程相比較以確定優(yōu)選的電采礦鏟采掘流程；以及將所述優(yōu)選的電采礦鏟采掘流程提供給電采礦鏟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于獲得所述采掘表面的掃描的聲納掃描儀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于獲得所述采掘表面的掃描的光學(xué)掃描儀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于接收關(guān)于所述電采礦鏟的全球定位系統(tǒng)(GPS)信息的接收器，所述接收器被通信耦合到所述處理器，所述處理器適于使用所接收的GPS信息來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于接收關(guān)于與所述電采礦鏟相關(guān)的采礦運(yùn)輸車輛的全球定位系統(tǒng)(GPS)信息的接收器，所述接收器被通信耦合到所述處理器，所述處理器適于使用所接收的GPS信息來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于接收關(guān)于與所述電采礦鏟相關(guān)的采礦車輛的全球定位系統(tǒng)(GPS)信息的接收器，所述接收器被通信耦合到所述處理器，所述處理器適于使用所接收的GPS信息來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于存儲(chǔ)所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓的存儲(chǔ)器裝置，所述存儲(chǔ)器裝置適于被通信耦合到所述處理器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括所述電采礦鏟，其中所述電采礦鏟適于與所述處理器通信耦合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括與所述電采礦鏟相關(guān)的采礦運(yùn)輸車輛，所述采礦運(yùn)輸車輛適于被通信耦合到所述處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于測(cè)量與所述電采礦鏟相關(guān)的功率的功率測(cè)量子系統(tǒng)，所述功率測(cè)量子系統(tǒng)適于將所測(cè)量的功率傳遞給所述處理器，所述處理器適于使用所測(cè)量的功率來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于和與所述電采礦鏟相關(guān)的采礦運(yùn)輸車輛進(jìn)行無線通信的收發(fā)器，所述收發(fā)器適于被通信耦合到所述處理器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于探測(cè)對(duì)象對(duì)所述電采礦鏟的干擾的接近度傳感器，所述接近度傳感器適于被通信耦合到所述處理器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于在重新定位所述電采礦鏟期間自動(dòng)地改變耦合到所述電采礦鏟的電纜的伸展長(zhǎng)度的電纜卷筒，所述電纜卷筒適于被通過所述處理器所提供的流程控制。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于響應(yīng)于來自所述處理器的信號(hào)來自動(dòng)地繞開所述電采礦鏟的失效部件的故障修復(fù)系統(tǒng)。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于響應(yīng)于在所述電采礦鏟中被探測(cè)到的故障來用信號(hào)通知協(xié)助實(shí)體的無線收發(fā)器，所述處理器適于提供所述被探測(cè)到的故障的通知。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于接收關(guān)于所述采掘表面的指令的無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器被通信耦合到所述處理器，所述處理器適于使用所述指令來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于接收關(guān)于要由所述電采礦鏟移去的一礦袋材料的指令的無線收發(fā)器，所述無線收發(fā)器被通信耦合到所述處理器，所述處理器適于使用所述指令來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括適于確定所述電采礦鏟的機(jī)械位置界限的傳感器，所述傳感器被通信耦合到所述處理器，所述處理器適于使用所述機(jī)械位置界限來確定所述第一電采礦鏟采掘流程。
19.用于控制電采礦鏟的系統(tǒng)，包括處理器，適于響應(yīng)于采掘表面的掃描來確定采掘表面的輪廓；從多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓，所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓是所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓對(duì)所述挖掘表面的輪廓的最近匹配；根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓來確定第一電采礦鏟采掘流程；執(zhí)行優(yōu)化例行程序以確定第二電采礦鏟采掘流程；把所述第一電采礦鏟采掘流程與所述第二電采礦鏟采掘流程相比較以確定優(yōu)選的電采礦鏟采掘流程；以及在電采礦鏟上執(zhí)行所述優(yōu)選的電采礦鏟采掘流程。
20.用于控制電采礦鏟的系統(tǒng)，包括處理器，適于響應(yīng)于采掘表面的掃描來確定采掘表面的輪廓；從多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓，所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓是所述多個(gè)預(yù)定的斜坡輪廓對(duì)所述采掘表面的輪廓的最近匹配；根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的斜坡輪廓來確定第一電采礦鏟采掘流程；執(zhí)行優(yōu)化例行程序以確定第二電采礦鏟采掘流程；把所述第一電采礦鏟采掘流程與所述第二電采礦鏟采掘流程相比較以確定優(yōu)選的電采礦鏟采掘流程；以及將所述優(yōu)選的電采礦鏟采掘流程無線傳輸給電采礦鏟。
全文摘要
系統(tǒng)包含適于響應(yīng)于表面掃描來確定表面輪廓的處理器(2750，2725)。該處理器適于從多個(gè)預(yù)定的輪廓中識(shí)別一個(gè)預(yù)定的輪廓，該所識(shí)別的預(yù)定的輪廓與表面輪廓相匹配。該預(yù)定的輪廓適于根據(jù)所識(shí)別的預(yù)定的輪廓來確定采掘流程。該處理器適于執(zhí)行優(yōu)化例行程序并確定第二采掘流程。將第一與第二流程相比較，該處理器將優(yōu)選的采掘流程提供給采礦鏟(1100，1200，1300)。
文檔編號(hào)E02F3/43GK101057043SQ200580038198
公開日2007年10月17日 申請(qǐng)日期2005年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者K·福雷姆 申請(qǐng)人:西門子能量及自動(dòng)化公司