具有自动铲板定位系统的机械.pdf

本发明涉及一种具有自动铲板定位系统的机械。所述系统设置成定位工作机具。所述系统具有至少一个用于致动所述工作机具的运动的致动器。此外，所述系统具有与所述至少一个致动器相关联的、构造成感测至少一个指示所述工作机具的取向和位置的参数的至少一个传感器。所述系统还具有至少一个构造成感测指示地表面倾斜度的参数的地面倾斜度传感器。此外，所述系统具有用于响应于从所述至少一个传感器和所述至少一个地面倾斜度传感器接收到的数据而自动地调节所述工作机具的取向和位置的控制器。

1.  一种工作机具定位系统，包括:
至少一个用于致动工作机具的运动的致动器；
至少一个传感器，所述至少一个传感器与所述至少一个致动器相关联，并被构造成感测至少一个指示所述工作机具的取向和位置的参数；
至少一个地面倾斜度传感器，所述至少一个地面倾斜度传感器被构造成感测指示地表面倾斜度的参数；以及
控制器，所述控制器被构造成响应于从所述至少一个传感器和所述至少一个地面倾斜度传感器接收到的数据而自动地调节所述工作机具的取向和位置。

2.  根据权利要求1所述的工作机具定位系统，其特征在于，所述控制器还被构造为生成目标工作机具位置和取向，并将所述工作机具的位置和取向调节成与所述目标工作机具位置和取向基本上匹配。

3.  根据权利要求2所述的工作机具定位系统，其特征在于，所述控制器还被构造成基于所述目标工作机具位置和取向以及从所述地面倾斜度传感器接收到的数据来确定潜在的工作机具故障，并在确定了所述潜在的工作机具故障时调节所述目标工作机具位置和取向。

4.  根据权利要求3所述的工作机具定位系统，其特征在于，还包括至少一个机械倾斜度传感器，所述至少一个机械倾斜度传感器被构造成感测指示一机械的倾斜度的参数。

5.  根据权利要求4所述的工作机具定位系统，其特征在于，所述控制器还被构造成，当所述机械的倾斜度超过预定的阈值时切换至手动模式，并且当所述机械的倾斜度小于预定的阈值达预定时长时切换至自动模式。

6.  一种用于使机械的工作机具移动和定向的方法，包括:
感测至少一个指示工作机具的取向和位置的参数；
感测至少一个指示地面倾斜度的参数；以及
响应于所感测到的所述工作机具的取向和位置以及地面倾斜度而自动地更改所述工作机具的取向和位置。

7.  根据权利要求6所述的方法，其特征在于，还包括生成目标工作机具取向并将所述工作机具的取向调节成与所述目标工作机具取向基本上匹配。

8.  根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括响应于潜在故障的确定而调节所述目标工作机具取向。

9.  根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括感测至少一个指示机械倾斜度的参数，当所感测到的机械倾斜度超过预定的阈值时切换至手动模式，并且当所感测到的机械倾斜度小于预定的阈值达预定时长时切换至自动模式。

10.  一种机械，包括:
至少一个牵引装置；
动力源；
工作机具；
至少一个用于致动所述工作机具的运动的致动器；
至少一个传感器，所述至少一个传感器与所述至少一个致动器相关联，并被构造成感测至少一个指示所述工作机具的取向和位置的参数；
至少一个地面倾斜度传感器，所述至少一个地面倾斜度传感器被构造成感测指示地表面倾斜度的参数；以及
如权利要求1-6中任一项所述的控制器。

具有自动铲板定位系统的机械
技术领域
本发明涉及一种具有铲板(blade)定位系统的机械(机器)，更具体地涉及一种具有斜度和高度控制的自动铲板定位系统。
背景技术
机动平地机主要被用作将建筑工地表面修整成最终形状和廓形的精整工具。通常，机动平地机包括许多手动操作的控制装置以操纵平地机的轮子、使铲板定位以及铰接移动(articulate)平地机的前部框架。铲板可调节地安装在前部框架上以来回移动较少量的土壤。此外，前部框架的铰接通过使平地机的前部框架相对于平地机的后部框架转动来调节。
为了生成最终的表面廓形，铲板和框架可被调节至许多不同位置。机动平地机铲板的定位是复杂而耗时的任务。特别地，诸如控制表面的高度、角度及切入深度之类的操作可能需要占用操作员很大部分的注意力。这种对操作员的要求可能导致操作机动平地机所需的其它任务被忽视。
简化操作员控制的一种方法是提供铲板的自主控制。一个示例是1998年6月9日授予Henderson的美国专利No.5,764,511(’511专利)。’511专利公开了一种具有自动控制铲板位置的系统地机动平地机。特别地，机动平地机自动地控制相对于地理表面切入的斜度。GPS和/或一系列传感器被用于确定铲板的左底缘和右底缘相对于期望截切平面的相对位置。一控制器分析所感测到的位置数据并将铲板的相应边缘自动地移动到期望位置，以产生特定的切入斜度。
尽管’511专利的系统可自主地控制切入的斜度，但是铲板的操作可能仍需要操作员很大部分的注意力。特别地，’511专利的系统可能无法预料到与截切相关的故障。此外，所述系统不能自动地采取措施来防止这类故障。预料和防止这类故障的责任仍然落在操作员身上，并且可能要求这种注意力，使得操作机动平地机所需的其它操作被忽视。
本文公开的系统旨在克服上述一个或多个问题。
发明内容
一方面，本发明涉及一种工作机具定位系统。所述系统包括至少一个用于致动工作机具的运动的致动器。此外，所述系统包括至少一个传感器，所述至少一个传感器与所述至少一个致动器相关联，并且被构造成感测至少一个指示所述工作机具的取向和位置的参数。所述系统还包括至少一个地面倾斜度传感器，该地面倾斜度传感器构造成感测指示地表面倾斜度的参数。所述系统还包括控制器，所述控制器被构造成响应于从所述至少一个传感器和所述至少一个地面倾斜度传感器接收到的数据而自动地调节所述工作机具的取向和位置。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于使机械的工作机具移动和定向的方法。所述方法包括感测至少一个指示工作机具的取向和位置的参数。此外，所述方法包括感测至少一个指示地面倾斜度的参数。所述方法还包括响应于所感测到的所述工作机具的取向和位置以及地面倾斜度而自动地更改所述工作机具的取向和位置。
附图说明
图1是根据本发明的示例性机动平地机的图示；
图2是用于图1的机动平地机的示例性铲板定位系统的框图；
图3是示例性工地的示意图；
图3A是图3的示例性工地的另一个示意图；
图4是另一个示例性工地的示意图；
图5是示例性铲板控制策略的图示；和
图6是所公开的用于移动图1中机动平地机的铲板的示例性方法的流程图。
具体实施方式
在图1中示出机械10的示例性实施例。机械10可以是机动平地机，反铲装载机、农用拖拉机、轮式装载机、滑移操纵装载机以及本领域中已知的任意其它类型的机械。机械10可包括可操纵(steerable)牵引装置12、被驱动牵引装置14、由被驱动牵引装置14支承的动力源16以及将可操纵牵引装置12连接到被驱动牵引装置14上的框架18。机械10还可包括工作机具，例如，拉杆-环圈-犁板(drawbar-circle-moldboard)组件(DCM)20、操作员站22及铲板控制系统24。
可操纵和被驱动牵引装置12、14两者均可包括位于机械10各侧(仅示出了一侧)的一个或多个轮子。所述轮子可以是可转动的和/或可倾斜的，以在操纵和平整(leveling)工作表面(未示出)的过程中使用。或者，可操纵和/或被驱动牵引装置12、14可包括轨道、带或本领域中已知的其它牵引装置。可操纵牵引装置12也可以是或不是被驱动的，而被驱动牵引装置14也可以是或不是可操纵的。框架18可通过例如铰接接头26将可操纵牵引装置12连接到被驱动牵引装置14。此外，可让机械10使可操纵牵引装置12经铰接接头26相对于被驱动牵引装置14铰接。
动力源16可包括连接到传动装置(未示出)的发动机(未示出)。所述发动机可以例如是柴油发动机、汽油发动机、天然气发动机或本领域中已知的任意其它发动机。动力源16还可以是非燃烧动力源，如燃料电池、电源储存装置或本领域中已知的其它动力源。所述传动装置可是电传动装置、液压传动装置、机械传动装置或本领域中已知的任意其它传动装置。所述传动装置可操作以产生多个输出速比，并且可构造成以一定范围内的输出速度从动力源16向被驱动牵引装置14传递动力。
框架18可包括将被驱动牵引装置14连接到框架18的铰接接头26。可让机械10使可操纵牵引装置12经铰接接头26相对于被驱动牵引装置14铰接。机械10还可包括中立(neutral)铰接特征，即，当被致动时，使可操纵牵引装置12相对于被驱动牵引装置14自动重新排齐而使铰接接头26返回到中立铰接位置。
框架18还可包括支承固定连接的中心位移安装部件30的梁部件28。梁部件28可例如为具有基本上空心的正方形横截面的单独形成的或组装的梁。所述基本上空心的正方形横截面可为框架18提供充分支承DCM20和中心位移安装部件30所需的非常高的惯性矩。梁部件28的横截面可替换地为矩形、圆形、三角形或任意其它适当的形状。
中心位移安装部件30可支承一对用于影响DCM 20的竖直运动的双动式液压油缸32(仅示出了一个)、用于影响DCM 20的水平运动的中心位移气缸34以及可在多个预定位置之间调节的链接杆36。中心位移安装部件30可焊接或以其它方式固定连接在梁部件28上，以通过一对钟形曲柄38(也已知为提升臂)间接地支承液压油缸32。也就是说，钟形曲柄38可沿水平轴线40可枢转地连接到中心位移安装部件30上，而液压油缸32可沿竖直轴线42可枢转地连接到钟形曲柄38上。每个钟形曲柄38还可沿水平轴线44可枢转地连接到链接杆36上。中心位移气缸34可类似地可枢转地连接到链接杆36。
DCM 20可包括由梁部件28支承的拉杆部件46和位于可操纵牵引装置12附近的球窝接头(未示出)。随着液压油缸32和/或中心位移气缸34被致动，DCM 20可绕球窝接头枢转。环圈组件48可经马达(未示出)连接到拉杆部件46上，以驱动地支承犁板组件50，犁板组件50具有铲板52和铲板定位气缸54。除了DCM 20相对于梁部件28竖直地和水平地定位以外，DCM 20还可被控制成使环圈和犁板组件48、45相对于拉杆部件46转动。铲板52可水平地和竖直地移动，并且可通过铲板定位气缸54相对于环圈组件48定向。
操作员站22可具体表现为在机械10上构造成容纳操作员的区域。操作员站22可包括操控板56和仪表板58，仪表板58包括刻度盘和/或用于传送信息和操纵机械10及其各种部件的控制装置。
如图2所示，操控板56可包括显示系统60和用户接口62。此外，仪表板58可包括显示系统64和用户接口66。显示系统60和64以及用户接口62和66可与铲板控制系统24通信。显示系统60和64可包括计算机监控器，所述计算机监控器具有音频扬声器、显示屏和/或向操作员传送信息的任意其它适当的可视显示装置。还可想到，用户接口62和66可包括键盘、触摸屏、数字键板、操纵杆或任意其它合适的输入装置。
铲板控制系统24可响应于从用户接口62和/或66接收的输入信号而将铲板52移动到预定位置。铲板控制系统24可包括多个气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆传感器72、坡度检测器74和控制器76。可想到，如果需要，铲板控制系统可包括其它传感器。
气缸位置传感器68可感测液压油缸32、中心位移气缸34和/或铲板定位气缸54的伸展和回缩。特别地，气缸位置传感器68可具体表现为与嵌入在液压油缸32、中心位移气缸34和铲板定位气缸54的活塞组件中的磁体(未示出)相关的电磁式拾音器型传感器。当液压油缸32、中心位移气缸34和铲板定位气缸54伸展和回缩时，气缸位置传感器68可向铲板控制器24提供液压油缸32、中心位移气缸34和铲板定位气缸54的位置指示。可想到，气缸位置传感器68能可替换地具体表现为其它类型的位置传感器，例如与液压油缸32、中心位移气缸34及铲板定位气缸54内的波导相关的磁致伸缩传感器，与从外部安装到液压油缸32、中心位移气缸34及铲板定位气缸54上的缆线相关的缆线型传感器，从内部或外部安装的光学型传感器，或本领域中已知的任意其它类型的位置传感器。应当理解，所述气缸的伸展和回缩可与存储在控制器74的存储器中的基准查阅图和/或表格进行比较，以确定铲板52的位置和取向。
铰接传感器70可感测铰接接头26的运动和相对位置并且可操作地与铰接接头26接合。适当的铰接传感器70的一些示例包括，尤其是，长度电位计、无线电频率谐振传感器、旋转电位计、机械铰接角度传感器等等。应当理解，铰接接头26的运动可与存储在控制器74的存储器中的基准查阅图和/或表格进行比较，以确定机械10的铰接。
链接杆传感器72可感测钟形曲柄38绕水平轴线40的转角。例如，链接杆传感器72可具体表现为与嵌入在中心位移安装部件30的突出部分中的磁体(未示出)相关的电磁式拾音器型传感器。当钟形曲柄38绕水平轴线40转动时，链接杆传感器72可向控制器76提供钟形曲柄38的角位置指示。钟形曲柄38的角位置可与锁销(未示出)与链接杆36上的孔(未示出)中特定的一个孔的对准直接相关。在确定铲板52的位置和取向时，控制器76可利用锁销的对准。可想到，链接杆传感器72可替换地具体表现为另一种类型的角位置传感器，例如光学型传感器。
坡度检测器74可以是与机械10相关的双轴线倾斜计，并且可持续地检测机械10相对于实际水平面的倾斜度。在一个示例性实施例中，坡度检测器74可与机械10的框架相关联或固定地连接到所述框架上。然而，可想到，如果需要，坡度检测器74可位于机械10的任意稳定表面上。坡度检测器74可检测任意方向上的倾斜，包括前后方向，并且响应性地产生和向控制器76发送倾斜信号。应当注意，尽管本发明将坡度检测器74描述为倾斜计，但是也可使用其它坡度检测器。例如，在替换实施例中，坡度检测器74可包括分别设在机械10的各端上的两个GPS接收器。通过获知接收器的位置差异即可计算出机械10相对于实际水平面的倾斜度。
控制器76可致动液压油缸32以将铲板52移动至期望的位置和取向，并且所述控制器可具体表现为包括用于定位铲板52的装置的单个微处理器或多个微处理器。很多商售的微处理器可用于执行控制器76的功能。应当认识到，控制器76可容易地具体表现为能够控制诸多机器功能的通常的机器微处理器。控制器76可包括存储器、辅助存储装置、处理器及用于运行应用程序的任意其它部件。控制器76可结合有各种其它电路，如供电电路、信号调制电路、螺线管驱动器电路以及其它类型的电路。此外，控制器76可包括时间跟踪装置78。时间跟踪装置78可以是时钟、计时器或能够追踪时间的本领域已知的任意其它装置。可想到，尽管时间跟踪装置78被公开为与控制器76成一体，但如果需要，它也可以是独立的整装装置。
图3示出与供机械10来回穿行的示例性工地80相关的机械10和铲板52的前视图。当机械10在工地80上来回穿行时，控制器76可自主地控制和连续地监控铲板52的倾斜角度θ和切入深度d。倾斜角度θ可经过铲板52的底前缘82，并且是相对于与实际水平面基本平行的平面84定义的。此外，切入深度d可以是地表面与铲板52上的最低点85之间的最小距离。可基于由气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆传感器72及坡度检测器74传送的信号来计算倾斜角度θ和切入深度d。
一旦从上述传感器接收到信号，控制器76可将倾斜角度θ和切入深度d分别与目标倾斜角度θ_t和目标切入深度d_t进行比较。目标倾斜角θ_t和目标切入深度d_t可由操作员或高级计算机(未示出)和基准算法、图表、曲线图和/或表格进行选择，以确定适当的动作方案来实现和/或保持目标倾斜角度θ_t和目标切入深度d_t。这种动作方案可包括，使液压油缸32伸展或回缩不同的量以保持目标倾斜角度θ_t并且伸展或回缩基本上相似的量以保持目标切入深度d_t，从而升高和/或降低铲板52的左侧和/或右侧。目标倾斜角度θ_t可从平面84到基本上与铲板52的期望切入平面平行的目标平面86进行测量。此外，目标切入深度d_t可是地表面和最低点85的期望位置87之间的最小距离。可想到，其它所有定位操作可由操作员手动地执行或由控制器76或能够控制铲板52的任意其它控制器自动地执行。应当理解，在铲板的位置和/或取向改变的情况下，控制器76可致动液压油缸32以将铲板52的倾斜角度θ和切入深度d保持为目标倾斜角度θ_t和目标切入深度d_t。
通常，目标倾斜角度θ_t可选择成使得铲板52仅有一部分可穿透地表面。如果铲板52的穿透部分过大，则动力源16可能会超载并且停机。在某些情况下，土地的廓形可能会与目标倾斜角度θ_t冲突。特别地，土地的廓形可能是这样的，即实现目标倾斜角度θ_t可能会导致铲板52的足够大的部分穿透地面而使动力源16停机。为防止出现这种故障，除铲板52的倾斜角度θ以外，控制器76还可持续地监控地面滚转角度(rollangle)θ_g。地面滚转角度θ_g可从平面84到平面88进行测量，平面88基本上与接触铲板52的底前缘82的地表面平行。此外，地面滚转角度θ_g可基于由坡度检测器74传送的信号进行计算。当地面滚转角度θ_g与目标倾斜角度θ_t之差的绝对值大于预定的差异阈值时，控制器76可确定可能会发生故障，例如动力源16停机。控制器76可将目标倾斜角度θ_t修改为更小的角度而允许机械10在不停机的情况下工作。应当理解，所述预定的差异阈值可以是角度的度量，或者是能够防止机械10在上述情形下工作的任意其它值。
在某些情况下，地面的廓形可能会增大机械10在工作中向其侧面倾翻并且可能损坏机械10或伤害到操作员的可能性。例如地面可能具有促使机械10向其侧面倾翻的陡峭的斜度。另外，地面可能足够坚硬而无法被铲板52穿透。如图4所示，作为实现期望切入深度和目标倾斜角θ_t的替换，铲板52可推撞地面并增大机械10的机械滚转角度θ_m。增大的机械滚转角度θ_m会增大机械10向其侧面滚翻的可能性。机械滚转角度θ_m可从基本上与机械10的底面平行的平面90到平面84进行测量。此外，机械滚转角度θ_m可基于由坡度检测器74传送的信号来计算。
如图5所公开，当机械滚转角度θ_m的绝对值大于预定的滚转阈值时，控制器76可确定出可能发生这样的故障，例如机械10翻倒。控制器76不能自动地解决这种潜在的故障，而是通过切换到手动模式而将倾斜角度控制移交给操作员。应当理解，所述预定的滚转阈值可以是角度的度量，或者是能够防止机械10翻倒的任意其它值。操作员可保持对倾斜角度θ的手动控制，直到机械滚转角度θ_m的绝对值等于或小于预定阈值达预定时长，所述预定时长可由时间跟踪装置78来追踪。当机械滚转角度θ_m的绝对值小于预定的滚转阈值至少达预定时长时，控制器76可切换到自动模式并承担对倾斜角度θ的控制。
在下面讨论的图6示出了利用所公开系统的实施例的机械10的操作。特别地，图6示出了用于保持铲板52的期望倾斜角度和切入深度的示例性方法。
工业适用性
所述公开的系统可自主地控制机动式机械上的工具的倾斜角度并减轻操作员的某些工具控制责任。特别地，所公开的系统可构造成自主地检测与工具的倾斜角度有关的潜在故障并为防止这些错误而采取措施。例如，当工具的期望切入平面足够深而使得机动式机械停机时，控制器可修改期望的切入平面并防止机动式机械停机。此外，当机动式机械工作时所处的角度对于控制器充分地控制工具和/或机动式机械来说变得太陡时，控制器可将对工具倾斜角度的控制移交给操作员。现在将对铲板定位系统24的操作进行解释。
图6示出了描述用于自动地控制铲板52的倾斜角度θ和切入深度d的示例性方法的流程图。所述方法通过选择铲板52的目标倾斜角度θ_t和目标切入深度d_t而开始(步骤200)。所述选择可由操作员执行。特别地，操作员可致动用户接口62或66上的装置，例如按钮、触摸屏、旋钮、操纵杆、开关或能够向控制器76发送选择信号的其它装置。或者，目标倾斜角度θ_t和目标切入深度d_t可由计算装置选择，例如控制器76、另一个分离的控制器或计算机。所述计算装置可通过参考存储在计算装置中的图表、表格或算法而作出选择。
在选择了目标倾斜角度θ_t、目标切入深度d_t后，控制器76可接收来自气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆传感器72及坡度检测器74的信号(步骤202)。控制器76可将从气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆检测器72和坡度检测器74接收到的数据与存储在控制器76中的脉谱图、图表、算法等进行比较，以确定的铲板52的当前倾斜角度θ和切入深度d、机械滚转角度θ_m及地面滚转角度θ_g(步骤204)。
一旦确定了当前的地面滚转角度θ_g，控制器76可计算出当前的地面滚转角度θ_g与目标倾斜角度θ_t之间的差值，并将所得到的差值的绝对值与预定的差异阈值进行比较(步骤206)。所述预定的差异阈值可以是在该值以上可能会使机械10停机的任意值。此外，所述预定的差异阈值可基于任意数量的因素，如发动机强度、机械10的几何形状、铲板52的几何形状，和/或可能会导致机械10停机的任意其它因素。如果控制器76确定出地面滚转角度θ_g和目标倾斜角度θ_t之间的差值的绝对值大于预定的差异阈值(步骤206：是)，则控制器76可生成新的目标倾斜角度θ_t(步骤208)。所述新的目标倾斜角度θ_t可小于之前的目标倾斜角度θ_t。一旦选择了新的目标倾斜角度θ_t，便可重复步骤202(即控制器76可从气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆传感器72及坡度检测器74接收新的信号)。
如果控制器76确定出地面滚转角度θ_g与目标倾斜角度θ_t之间的差值的绝对值小于预定的差异阈值(步骤206：否)，则控制器76可将机械滚转角度θ_m与预定的滚转角度阈值进行比较(步骤210)。所述预定的滚转角度阈值可表示在该角度以上会使机械10倾翻的角度。此外，所述预定的滚转角度阈值可基于任意数量的因素，例如，机械10的几何形状、铲板52的几何形状，和/或可能导致机械10向其侧面倾翻的任意其它因素。如果控制器76确定出机械滚转角度θ_m大于预定的滚转角度阈值(步骤210：是)，则控制器76可切换至由操作员控制铲板52的倾斜角度θ的手动模式(步骤212)。但是，如果控制器76确定出机械滚转角度θ_m小于预定的滚转角度阈值(步骤210：否)，则控制器76可将实际的倾斜角度θ与目标倾斜角度θ_t进行比较(步骤228)。步骤228的执行将在后面作进一步解释。
当处于手动模式下时，控制器76可致动时间跟踪设备78以监控所经过的时间量(步骤214)。一旦控制器76致动时间跟踪装置78，就可从坡度检测器74接收新的信号(步骤216)。控制器76可将从坡度检测器74接收的数据与存储在控制器76中的脉谱图、图表、算法等进行比较，以确定当前的机械滚转角度θ_m(步骤218)。一旦确定了当前的机械滚转角度θ_m，控制器76便可将当前的机械滚转角度θ_m的绝对值与上述预定的滚转角度阈值进行比较(步骤220)。如果控制器76确定出机械滚转角度θ_m的绝对值大于预定的滚转角度阈值(步骤220：是)，则控制器76可停止并重置时间跟踪装置78(步骤222)。一旦时间跟踪装置被重置，可重复步骤214(即控制器76可开始追踪时间)。
如果控制器76确定出机械滚转角度θ_m的绝对值小于预定的滚转角度阈值(步骤220：否)，则控制器76可比较所经过的时间量，并确定所经过的时间量是否小于预定的时间阈值(步骤224)。如果所经过的时间小于预定的时间阈值(步骤224：是)，则可重复步骤216(即控制器76可从坡度检测器74接收新的信号)。但是，如果所经过的时间等于或大于预定的时间阈值(步骤224：否)，则控制器76可切换回自动模式并且承担对倾斜角度θ的控制(步骤226)。
在从手动模式切换回来后或一旦确定机械滚转角度θ_m小于预定的滚转角度阈值(步骤210：否)，控制器76可确定铲板52的实际倾斜角度θ是否基本上等于目标倾斜角度θ_t(步骤228)。如果控制器76确定铲板52的实际倾斜角度θ基本上等于目标倾斜角度θ_t，则可重复步骤202(即控制器76可从气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆传感器72及坡度检测器74接收新的信号)。但是，如果控制器76确定铲板52的实际倾斜角度θ并不基本上等于目标倾斜角度θ_t，则控制器76可致动液压油缸32和34将铲板52移动至其期望的位置和取向(步骤230)。一旦致动液压油缸32和34，可重复步骤202(即控制器76可从气缸位置传感器68、铰接传感器70、链接杆传感器72及坡度检测器74接收新的信号)。
应当理解，所公开的方法可无限期地持续，直到操作员将其停止。自动铲板定位操作可在所述方法中的任意步骤被终止。此外，操作员可通过致动用户接口62或66上的装置(例如按钮、触摸屏、旋钮、开关或能够向控制器76发送终止信号的其它装置)来终止所述操作。
通过考虑机械的切入平面深度和倾斜度，所公开的铲板控制系统可预测与切入相关的潜在故障并采取正确的措施来防止这些故障。这可解放操作员以将他有限的资源用于机械的正常操作所需的其它任务。如果铲板的切入平面过深，则控制系统可自动地调节所述平面以使机械不会停机。此外，如果机械的倾斜度过陡，则控制系统可将对铲板的控制移交给操作员以防止机械翻倒和对机械的伤害或损坏。
对于本领域技术人员来说，在不背离本发明范围的情况下作出各种修改和变化是显而易见的。考虑到此处公开的本说明书，其它实施例对于本领域技术人员来说也是显而易见的。所述说明和示例都应当被认为仅仅是示例性的，真正的范围由所附权利要求及其等同物确定。