用于操作地下机器的系统和方法与流程

本发明涉及一种用于在工地倾卸材料堆的地下机器。更具体地，本发明涉及一种用于控制在工地操作的地下机械的系统和方法。

背景技术：

诸如挖掘机、铲式装载机、推土机、装载机等土方机械在全世界广泛用于执行各种任务。一个例子是地下采矿/矿石开采，其中需要大量的推土和/或倾卸操作。在这种提取过程中，需要操作一个或多个运土机械(例如地下装载机)。通常，地下装载机是人工操作的。操作员将地下装载机驱动到地下采矿地点，然后在工地内控制和操作所述装载机，直到完成所需任务。

这样的任务以及其他任务/工作/操作可能是长的、常规的、冗长的和耗时的，从而妨碍了操作员保持地下装载机的高水平的性能和操作。另外，操作人员可能不能计算操作的地下装载机的最佳操作条件，因为最佳操作取决于操作人员在操作过程中可能不能处理的许多参数。结果，地下装载机在操作期间的性能质量可能不是最佳的。此外，一些任务/操作可以被设计为例如在有害区域或低可见性条件下由轮式装载机上的操作员执行，这是不希望的。

美国专利第3643828号(下文中称为us3643828)涉及一种用于前端装载机的自动控制系统，该前端装载机在刚性吊杆的端部处利用铲斗或铲叉。us3643828教导了一种与手动控制系统并行操作的自动倾卸循环。自动控制系统可以由操作员改变为手动。us3643828还公开了用于确定和控制各种元件的位置的压敏设备。

如本文所用，除非上下文另有要求，否则术语″包含″和该术语的变体(例如″包含(comprising)″，″包含(comprises)″和″包含(comprises)″)不旨在排除其他添加剂、组分、整体或步骤。

本说明书中对任何现有技术的引用不是承认或暗示该现有技术构成任何管辖范围内的公知常识的一部分，或者本领域技术人员可以合理地预期将该现有技术理解为相关的和/或与现有技术的其他部分组合。

技术实现要素：

在本发明的一个方面中，公开了一种用于操作地下装载机的方法。该方法包括通过控制器检测地下装载机在工地内的第一位置。该方法还包括通过控制器确定倾卸坑在工地内的位置。此外，所述方法包括通过控制器确定地下装载机从第一位置行进到倾卸坑的位置的路线。此外，该方法包括通过控制器控制地下装载机沿该路线直到倾卸坑的位置的移动。该方法还包括通过控制器基于沿着路线的地形轮廓和限定在倾卸坑边缘处的堤坝的高度来移动地下装载机的机具组件。

在本发明的另一方面，公开了一种用于在工地操作地下装载机的控制系统。地下装载机具有机具组件，工地具有地形、倾卸坑和限定在倾卸坑边缘处的堤坝。该控制系统包括：定位系统，其被配置为生成地下装载机在工地内的位置数据；以及控制器，其可通信地耦合到定位系统。控制器被配置为基于地下装载机的位置数据检测地下装载机的第一位置。该控制器进一步被配置成用于确定该倾卸坑在该工地内的位置。此外，该控制器被配置成确定该地下装载机从该第一位置运载至该倾卸坑的位置的路线。该控制器还被配置成控制该地下装载机沿着该路线直到该倾卸坑的位置的移动，并且基于沿着该路线的地形的轮廓和堤坝的高度来移动该地下装载机的机具组件。

在本发明的又一方面中，公开了一种在矿区操作的地下装载机。矿区具有地形并且包括倾卸坑和堤坝。堤坝限定在倾卸坑的边缘并具有一定高度。该地下装载机包括机具组件和定位系统，该定位系统被配置为生成所述地下装载机在所述矿区内的位置数据。该地下装载机进一步包括控制器，该控制器可通信地联接至该定位系统上并且被配置成：基于地下装载机的位置数据来检测地下装载机的第一位置，确定倾卸坑在矿区内的位置，确定该地下装载机从第一位置运载到倾卸坑的位置的路线，控制地下装载机沿着该路线直到倾卸坑的位置，并且基于沿着路线的地形的轮廓和堤坝的高度来移动地下装载机的机具组件。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的工地的示意图；

图2示出了根据本发明的实施例的具有在其中操作的机器的工地的一部分；

图3示出了根据本发明的实施例的在工地处操作的机器的侧视图；

图4示出了根据本发明的实施例的机器的控制系统；

图5-图8示出了根据本发明的实施例的操作机器的控制系统；

图9示出了根据本发明的实施例的其中机器工作的工地的数字重现(图9a、图9b、图9c和图9d分别对应于图5、图6、图7和图8)；以及

图10描绘了根据本发明的实施例的操作机器的方法。

具体实施方式

现在将详细参考本发明的实施例，其示例在附图中示出。只要可能，在所有附图中使用相同的附图标记来表示相同或相似的部件。

现在参考图1和图2，示出了示例性工地100。工地100在图示中被图示为矿区。然而，在各种其他实施例中，工地100可以具体化为和/或包括例如填埋场、采石场、建筑工地或任何其他类型的工地。参照图2，示出了在工地100处操作的机器130的前视图。如在此可见，工地100包括具有一个或多个侧壁104、地面106和天花板108的地形102。一个或多个侧壁104、地面106和天花板108中的每一个可包括轮廓。在一个实施例中，轮廓可以被定义为与一个或多个侧壁104、地面106和天花板108中的每一个相关联的几何参数的2d(2维)重现。在替代实施例中，所述轮廓可界定为与所述一个或多个侧壁104、地面106和天花板108中的每一者相关联的3d几何形状或三维几何参数。例如，一个或多个侧壁104可以包括具有轮廓112的第一侧壁110和具有轮廓116的第二侧壁114。如图所示，轮廓112和116可包括峰118、谷120和限定在侧壁上的其他几何形状124。

参照图3，示出了在工地100内操作的机器130的侧视图。机器130可以承担改变工地100处的地理的任务。机器130可以是被配置成执行与涉及采矿、建筑、耕作或本领域已知的任何其他行业的行业相关联的操作的移动式机器。在所公开的实施例中，这些图示展示了一种地下采矿装载-运输-倾卸(lhd)装载机，该装载机可以用于进入矿区100中的装载地点(例如，从牵拉点)，将负载拖离装载地点，并且在倾卸地点(例如，在矿石通道)释放负载。然而，在各种其他实施例中，机器130可以具体化为被配置成执行诸如推土操作、整地操作、平整操作、散装材料移除操作或导致工地100内的地理修改的任何其他类型的操作的不同种类的机器。

参照图3，机器130包括框架132和一个或多个牵引组件(每个牵引组件由附图标记134表示)。框架132包括前端136和后端138，并且配置成支撑机器130的各种部件/系统，例如但不限于驾驶室140、动力产生系统142、转向系统144、机具组件146和传动系统(未示出)。操作员驾驶室140可被限定为可包括电子面板、显示器、按钮、操纵杆和各种其他物理可致动实体中的一个或多个的外壳。这些实体、按钮、操纵杆等的致动可以致动或移动存在于机器130中的一个或多个系统。

动力产生系统142可以包括隔室，该隔室具有发动机或电动机形式的动力源148，该动力源148被配置成产生扭矩/动力以操作机器130的各种系统。在一个实施例中，动力源148可以是柴油发动机。在各种其他实施例中，动力源148可以是以固体燃料、液体燃料或气体燃料运行的任何发动机。在所示实施例中，机器130包括一个动力源148。然而，可以设想，在各种其他实施例中，机器130可以包括多于一个动力源148，该动力源被配置成产生用于操作机器130的各种系统的扭矩/动力。

转向系统144可以包括转向组件(方向给定组件)、感测机器130在工地100内的运动的运动系统150和方位感测设备152。转向组件可以是便于机器130转动的转向机构。在所示实施例中，转向组件是液压致动转向系统/组件。然而，在各种其他实施例中，转向组件可以包括阿克曼(ackerman)转向、贝尔(bell)曲柄转向、齿条和小齿轮转向以及短齿条和小齿轮转向中的一种。可以设想，在各种其他实施例中，转向组件可以包括本领域已知的其他已知转向组件/机构/系统。移动系统150可以包括距离传感器，例如光传感器、接近传感器等。移动系统150可以被配置成检测机器130在从一个点行进到另一个点时行进的距离。例如，机器130可以行进(如图5和6所示)，并且运动传感器可以确定机器130行进的距离可以是30米。方位感测设备152可以包括方位传感器、加速度计和回转机构，并且可以被配置为确定机器130在特定时刻的方位。

机具组件146可被配置成与地形102(即，一个或多个侧壁104、地面106和天花板108)接合并执行期望的操作。例如，机具组件146可以被配置成根据需要执行一个或多个操作，包括挖掘/提取、收集和倾卸存在于工地100内的材料。机具组件146可包括机具154、连杆组件156和传感器158。机具154可以是可被配置成与地形102接合的铲斗或本领域已知的作业工具。连杆组件156可以联接到机器130和机具154上。连杆组件156可以包括一个或多个液压致动器。一个或多个液压致动器的致动/移动可以促进机具154相对于机器130的移动。更具体地，连杆组件156可被配置成控制机具154相对于机器130的运动和/或位置(包括高度参数)。传感器158可以布置在机具154上并且可以被配置成帮助检测积聚在机具154中的材料的质量。传感器158可以是测压元件、压电传感器或本领域已知的其他重量传感器。

传感器158可配置成在操作机器130时检测机具154的质量和/或积聚在机具154内的材料。传感器158还能够检索/接收关于机具154的信息，例如机具154的质量。如本领域普通技术人员容易理解的，使用检测到的机具154的质量和积聚在机具154内的材料以及机具154的质量，传感器158可以检测积聚在机具154内的材料的质量。

参照图3和图4，机器130包括控制系统200。控制系统200可以被配置成基于适当的逻辑/指令(如稍后将在说明书中描述的)来控制机器130和/或机器130的各种部件/组件。控制系统200包括感知系统160。感知系统160可以包括至少一个感知传感器(未示出)。感知系统160被配置为生成工地100的感知数据。根据一个实施例，感知系统160可以包括光检测和测距(lidar)设备。根据替代实施例，感知系统160可以包括感知传感器，诸如radar(无线电检测和测距)设备、立体照相机、单目照相机或本领域已知的另一设备。感知系统160可以布置在机器130上。在其他实施例中，至少一个感知系统160可以位于机器130上并且类似于感知系统160的至少一个感知系统可以远程地定位，例如在工地100内的一个或多个竖直结构(杆、塔)上以生成感知数据。从感知系统160获得的感知数据用于确定地形102(连同地形102的轮廓)和工地100的几何特性。根据一个实施例，由感知系统160生成的感知数据包括工地100的三维(3d)点云表示。工地100的三维(3d)点云表示可以包括关于地形102的轮廓的信息，即存在波峰118的位置和存在波谷120的位置等。在另一个实施例中，感知系统160可以生成工地100或工地100的至少一部分的2d图像。

控制系统200还包括定位系统162。定位系统162可以被配置成生成地下装载机/机器130在工地100内的位置数据。定位系统162可以是全球定位系统(gps)、惯性导航系统、地下工地系统(配备有用于检测特征和/或机器130的位置的传感器)或本领域已知的任何其他已知位置检测系统的组合中的任何一种。

控制系统200还包括控制器170。控制器170可通信地耦合到转向系统144、机具组件146、感知系统160和定位系统162。基于从转向系统144、机具组件146、感知系统160和定位系统162接收的数据/信息，控制器170可控制连杆组件156内的一个或多个致动器中的至少一个致动器的致动，连杆组件156又可控制机具154的位置和移动。控制器170还可以被配置成在工地100内操作机器130。

应当理解，控制器170可以容易地具体化为能够控制多种机器功能的通用机器微处理器。控制器170可包括存储器、辅助存储设备、处理器和用于运行应用程序的任何其他部件。各种其他电路可与控制器170相关联，例如电源电路、信号调节电路、螺线管驱动器电路和其他类型的电路。

在本发明的一个方面中，控制器170使用来自定位系统162和感知系统160的数据/信息可以被配置成检测机器130在工地100内的初始位置。此外，控制器170可以确定工地100内的特定位置，并且此后确定机器130从机器130的初始位置移动到特定位置的路线。此外，控制器170可以控制机器130沿着路线直到特定位置的运动。同时，控制器170可以被配置成基于沿着路线的地形102的轮廓以及与接近特定位置的地形相关联的一个或多个参数来移动机器130的机具组件146。稍后将在说明书中详细描述控制器170的能力的详细理解。

工业实用性

参考图5-10，现在将讨论由控制器170操作机器130的机具154的示例性方法1000。通过图10中提供的流程图来讨论方法1000，图10示出了与方法1000相关联的示例性阶段/步骤(即，从1002到1010)。此外，为了理解正在进行的公开，图5-10示出了在工地100处工作的机器130的侧视图。因此，只有一个侧壁104是可见的。然而，可以理解，存在另一侧壁，尽管没有在图示中公开。

此外，出于正在进行的公开的目的，可以假定机器130(即，地下装载机)处于标记为′180′的位置处并且倾卸坑198处于工地100内标记为′190′的位置处并且控制器170接收信号以便致动用于操作机器130的方法1000。更具体地，控制器170可以经由操作员驾驶室140内存在的输入设备(操纵杆、键、按钮等)接收用于开始将积聚在机具154内的材料自动倾卸到倾卸坑198中的信号。在一个实施例中，控制器170可以经由位于远程位置的计算机系统接收用于开始将积聚在机具154内的材料自动倾卸到倾卸坑198中的信号，该计算机系统由操作员操作。

在接收到这样的指令时，控制器170检测机器130在工地100内的位置180(以下称为′第一位置′)(步骤1002)。在一个实施例中，控制器170可以基于来自操作员在输入设备上的输入来确定第一位置180。例如，机器130可以具有设置在操作员驾驶室140内的触摸屏196形式的输入设备。操作员驾驶室140内的操作员可经由触摸屏196提供输入以确定第一位置180。可替代地，从远程位置操作机器130的操作员可以经由计算机与触摸屏196通信并且向触摸屏196提供输入以确定第一位置180。

在另一个实施例中，控制器170可以利用感知系统160和预先存储的工地100的地形图(在控制器170的存储器内)来确定机器130在工地100中的位置。更具体地，控制器170可致动感知系统160并确定机器130周围的地形102。可以将所确定的机器130周围的地形102与工地100的各个部分进行比较(预先存储在控制器170的存储器内的地形图可以包括工地100的各个部分的地形图)。当确定的机器130周围的地形与工地100的特定部分相同时，控制器170能够确定机器130的位置(即，第一位置180)。更简单地，控制器170可以识别机器130在工地100内的位置180，从该位置感知系统160(布置在机器130上)可以确定所述地形，如上所述。

在另一个实施例中，工地100可以具有布置在工地100内的特定位置处的多个位置检测传感器。工地100的地图和分散在工地100内的多个位置检测传感器的位置可以预先存储在控制器170的存储器内。控制器170可以与分散在工地100内的所述多个位置检测传感器(可以是接近传感器)通信以建立机器130在工地100内的第一位置180，即接近传感器可以检测机器130距每个传感器的距离。如本领域的普通技术人员将容易理解的，核对检测到的距每个接近传感器的距离和接近传感器在工地100上的位置，控制器170可以建立第一位置180。

虽然仅公开了检测机器130在工地100内的第一位置180的一些示例性方法，但是可以设想，在各种其他实施例中，可以采用不同的技术/逻辑/指令来检测机器130在工地100内的第一位置180。

方法1000现在进行到步骤1004，其中控制器170确定倾卸坑198的位置为位置′190′。在一个实施例中，控制器170可以具有用于识别工地100内的倾卸坑198的预先存储的指令。例如，控制器170可以具有预先存储的指令，以在工地100的位置/一部分中具有预定直径的孔的情况下将该部分识别为倾卸坑198的位置。因此，在一个实施例中，控制器170可以通过使用感知系统160来确定地形102。在这个确定的地形102上，控制器170可以应用所述指令来识别倾卸坑198。

在另一示例中，控制器170可以在触摸屏196上显示消息，提示操作员(无论是在操作员驾驶室140内还是在远程位置)输入倾卸坑198的位置190。虽然已经公开了确定倾卸坑198在工地100内的位置190的两种示例性方法，但是可以设想，在各种其他实施例中，可以采用不同的技术/逻辑/指令来确定倾卸坑198在工地100内的位置190。

方法1000现在移动到步骤1006。这里，控制器170确定机器130从第一位置180运载(移动)到倾卸坑198的位置190的路线。在一个示例中，控制器170可以确定机器130从第一位置180运载到位置190的路线192(如图1所示)。路径192可以由控制器170确定，使得工地100的特征(例如地形特征：峰和谷)最小化，由此提供机器130的平滑行进，同时最小化/防止机器130和/或机具154与周围地形特征和/或一个或多个对象的突然撞击/冲击的风险。在一个实施例中，路径192可以由控制器170确定，使得在机器130与地形102(例如侧壁104和天花板108以及相关联的峰和谷)和/或存在于工地100内的一个或多个对象之间保持预定距离。在一个实施例中，一个或多个物体可以包括另一机器(其可以是地下装载机、拖运卡车、长壁剪切机系统和其他已知的采矿设备/系统/机器)。

在另一个实施例中，控制器170可以基于来自操作员在输入设备上的输入来确定机器从第一位置180运载到位置190的路线192。操作员驾驶室140内的操作员可经由触摸屏196提供输入以确定路线192。可替代地，从远程位置操作机器130的操作员可以经由计算机与触摸屏196通信并且向触摸屏196提供输入以确定路线192。虽然已经公开了确定路线192的两个示例性方法，但是可以设想，在各种其他实施例中，可以采用不同的技术/逻辑/指令来确定路线192。

在控制器170确定路线192之后，方法1000移动到步骤1008，即控制器170现在控制机器130的移动，使得机器130从第一位置180运载(移动)到倾卸坑198的位置190。更具体地，控制器170控制机器130沿着路线192移动的速度并且控制机器130运载的方向(经由转向系统144)。

在步骤1008之后，方法1000启动步骤1010。在所述步骤中，控制器170控制机具组件146的运动。更具体地，控制器170基于地形102沿着路线192的轮廓来控制机具组件146的运动。控制器170还基于与倾卸坑198相关联的一个或多个参数来控制机具组件146的移动。与倾卸坑198相关联的一个或多个参数可以包括限定倾卸坑198的孔的尺寸、倾卸坑198的深度、限定在倾卸坑198的边缘处的堤坝199(如图1-8所示)。堤坝199可以包括高度′h′，宽度′w′和长度(未示出，因为长度延伸到图示的平面中)。

现在将使用示例性情形来解释对步骤1010的详细理解。在一个实施例中，一旦控制器170开始沿着路线192移动机器130，步骤1010就开始。在所述步骤中，控制器170可以确定沿着路线192的地形102的轮廓。更具体地，在机器130沿着路线192行进期间，控制器170确定地形102的轮廓，即靠近机器130的一个或多个侧壁104、地面106和天花板108中的每一个的三维几何形状。使用这个确定的数据(轮廓)连同预先存储在控制器170的存储器内的机器130的尺寸，控制器170可以模拟机器130从第一位置180到倾卸坑198的位置190的运载。

在这种模拟期间，当机器130沿着路线192运载时，控制器170确定机具组件146可能与地形102的特征的碰撞。例如，参见图6和图7，控制器170可以确定沿着具有不规则轮廓的地面106的一部分行进的机器130当然与限定在侧壁104上的突起220发生碰撞。控制器170现在可以计算机具154的位置，从而避免检测到的与突起220的模拟碰撞。然而，控制器170可以被配置成以防止与天花板108碰撞的方式来计算机具154的这种位置。例如，控制器170可以确定机具154可以升高到其最高垂直位置以避免与突起220碰撞。然而，将机具154升高到最高垂直位置可导致机具154与天花板108的部分222碰撞。因此，控制器170可以计算机具154的位置，使得在保持机具与天花板108的部分222的间隙的同时避免与突起220的碰撞。这确保了在机器130沿着具有不规则轮廓的地面106的该部分移动期间防止机具154与侧壁104和天花板的碰撞。

在一个实施例中，控制器170在升高机具154的高度的同时还可以使机器130远离突起220转向以避免突起220与机器130碰撞，如本领域普通技术人员将理解的。可以设想，由于机器130的运动是沿着垂直于图示平面的方向，因此在图示中没有示出远离突起220的运动。

以上述方式，控制器170确定机具154可能沿着路线192与一个或多个侧壁104碰撞的所有可能情况。此外，控制器170可以确定机具154可能沿着路线192与地面106和天花板108碰撞的所有可能情况(以与以上公开的类似方式)。同时，控制器170计算机具154的位置以避免这种碰撞。

假设控制器170沿着路线192的一部分移动机器130，其中机具154当然可能与地形102碰撞。由于控制器170配备有预先存储的指令/逻辑以在机器130经过路线192中模拟碰撞的部分之前防止碰撞，所以控制器170发出用于致动连杆组件156的液压致动器的命令信号。由此，将机具154移动到避免与地形102碰撞的位置。在一个实施例中，控制器170可以进一步被配置成移动机具154，使得在机器130沿着路线192行进的过程中在地形102与机具组件146(具体地，机具154)之间维持至少预定安全距离。

可以注意到，在所示实施例中，在步骤1008之后执行上述模拟。然而，本领域普通技术人员能够想到，在各种其他实施例中，在步骤1008之前，可以由控制器170执行用于检测潜在碰撞和确定机具154的位置以避免这种碰撞的模拟。

此外，可以注意到，在所公开的实施例中，已经在步骤1010中讨论了模拟。然而，在各种其他实施例中，机具组件146的实时处理可以由控制器170执行，即控制器170可以在沿着路线192行进之前检测不到碰撞。更具体地，控制器170可以在机器130沿着路线192行进时检测可能的碰撞情况。例如，当机器130沿着路线192行进时，控制器170可以检测一个或多个对象，例如一个或多个机器。在机器130和由感知系统160检测到的机器之间的距离使得碰撞情况出现的情况下，控制器170基于检测到的机器的位置来控制机具组件146的移动。

在本发明的一个方面中，步骤1010可以进一步包括控制器170在机器130到达倾卸坑198的位置190之前确定工地100内的堤坝199的位置以及堤坝199的高度′h′。控制器170可以在存储器中具有预先存储的指令/逻辑，用于确定堤坝199的位置和堤坝199的高度′h′。例如，控制器170可以具有预先存储的指令，用于致动感知系统160以确定围绕倾卸坑198的地形102的三维几何参数。使用这些指令，控制器170可以在机器130到达位置190之前确定堤坝199和高度′h′。例如，控制器170可以具有指令(预先存储)，以在倾卸坑198的边缘处的一部分的高度超过预定阈值的情况下将倾卸坑198的边缘处的地形102的该部分识别为堤坝199。

或者，操作员可经由触摸屏196提供输入以确定堤坝199的位置和高度′h′。可替代地，从远程位置操作机器130的操作员可以经由计算机与触摸屏196通信并且向触摸屏196提供输入以确定堤坝199和高度′h′。虽然已经公开了确定堤坝199和高度′h′的所述示例性方法，但是可以设想，在各种其他实施例中，可以采用不同的技术/逻辑/指令。

在检测到堤坝199之后，当机器130接近/到达位置190时，控制器170确定机具154应当采取的位置(基于高度′h′)(以防止机具154与堤坝199碰撞)。使用该信息，当机器130接近位置190时，控制器170控制连杆组件156以将机具154移动到所确定的位置，由此防止机具154与堤坝199碰撞，如图7所示。

在一个实施例中，控制器170可被配置成将机器130停止在离堤199预定间隙处，如图7所示。更具体地，控制器170可以具有预先存储的指令以与传感器(例如布置在机器130上的接近传感器)或感知系统160通信以确定堤坝199与机器130之间的距离。当堤坝199与机器130之间的确定距离等于预定间隙(预先存储在控制器170的存储器内)时，控制器170发出中止机器130的命令。

在本发明的另一方面，控制器170还可配置成控制机具组件146，以便于将积聚在机具154内的材料倾卸到倾卸坑198中，如图8所示。更具体地，控制器170可配置成致动连杆组件156，使得机具154的枢转动作发生。因此，导致机具154内的材料倾卸到倾卸坑198中。

在本发明的一个方面中，将机具154内的材料倾卸到倾卸坑198中还包括由传感器158(如上所述)确定在第一机具位置(即机具154的位置)中积聚在机具154内的材料的质量，此时机器130中止在离堤坝199的预定间隙处，如图7b所示。然后，控制器170被配置成致动连杆组件156以将机具154移动到倾卸位置，即，如图8所示，在重力的作用下堆积在机具154内的材料离开的位置。然后，控制器170还配置成将机具154枢转(经由连接组件156)到第一机具位置，并返回到倾卸位置(以便于机具154的枢转动作)，用于倾卸仍积聚在机具154内的材料。继续枢转机具154的过程，直到由传感器158确定的质量等于其中没有任何材料的机具154的质量。在一个实施例中，将机具154内的材料倾卸到倾卸坑198中可以包括通过控制器170使机具154在倾卸位置与第一机具位置之间移动预定次数。更具体地，在一个实施例中，预定次数可以存储在控制器170的存储器中。假设在示例性情况下，预定次数是5次。控制器170可以使机具154在倾卸位置和第一机具位置之间移动5次(无论机具154内的材料的体积或质量如何)。在另一实施例中，对应于不同情形的预定次数的不同值可存储在控制器170的存储器内。例如，当传感器158检测到机具154内的材料质量为100kg时，预定次数可以是4，当传感器158检测到机具154内的材料质量为130kg时，预定次数可以是5，当传感器158检测到机具154内的材料质量为170kg时，预定次数可以是6，等等。在这种构造中，控制器170可以确定机具154内的材料的质量，然后基于所确定的质量，控制器170在倾卸位置和第一机具位置之间移动机具154期望的次数。例如，如果工具内的材料质量被检测为130kg，则控制器170可以在倾卸位置和第一机具位置之间移动机具1545次。

在本发明的另一方面中，控制器170可进一步配置成在将材料倾卸到倾卸坑198中之后将机器130移动远离堤坝199。这可以通过将图8视为倾卸操作并且将图7视为机器130移动离开堤坝199来想象。控制器170还可配置成操作机具组件146以将机具组件146的机具154移动到如图5所示的运载位置(降低位置)。控制器170还可配置成将机器130移回第一位置180。

在本发明的一个方面中，控制器170可以被配置成当机器130从第一位置180运载到倾卸坑198的位置190时检测沿着路线192对地形102的任何改变。为了更好地理解正在进行的公开，假设机器130具有第二感知系统。在这种情况下，当控制器170使用感知系统160来确定路线192并移动机具组件146时，第二感知系统可配置成通过第二机器或另一系统来检测沿路线192的地形102的变化。该信息可以由第二感知系统中继到控制器170。现在可以基于来自第二感知系统的更新信息再次执行模拟。模拟可以确定不同的碰撞场景。因此，控制器170现在可以被配置成基于更新的模拟结果来修改机具组件146的移动。可替代地，机器130可以基于更新/修改的地形102实时地操作。

这种方法1000和控制系统200防止操作员反复执行相同的操作。因此，避免了人操作员保持地下装载机/机器130的高水平的性能和操作。因此，降低了操作员的压力水平。此外，取消用于执行倾卸操作和使机器130自动化的人操作员，导致操作效率的改进，并且允许操作员集中于计划更有效的操作，进一步增加效率。

对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离本发明的范围的情况下，可以对本发明的系统进行各种修改和变化。通过考虑在此公开的系统的说明书和实践，其他实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。本说明书和实施例仅被认为是示例性的，本发明的真实范围由所附权利要求及其等同物指示。

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