[发明专利]减小了意外操纵杆运动的作业车辆磁流变流体操纵杆系统

说明书

本公开涉及减小了意外操纵杆运动的作业车辆磁流变流体操纵杆系统。在实施方式中，一种作业车辆磁流变流体(MRF)操纵杆系统包括操纵杆装置、MRF操纵杆阻力机构和控制器架构。操纵杆装置进而包括底座壳体、能移动地安装于底座壳体的操纵杆以及被配置为监视操纵杆相对于底座壳体的移动的操纵杆位置传感器。MRF操纵杆阻力机构能受到控制以改变第一操纵杆刚度，所述第一操纵杆刚度改变抵抗操纵杆相对于底座壳体的至少一个自由度的移动。控制器架构被配置为:(i)检测在作业车辆操作期间是否出现意外操纵杆运动条件；以及(ii)当检测到意外操纵杆运动条件时，命令MRF操纵杆阻力机构按减小操纵杆装置对意外操纵杆运动的敏感度的方式增加第一操纵杆刚度。

技术领域

本公开涉及作业车辆磁流变流体(MRF)操纵杆系统，所述系统利用MRF操纵杆阻力机构以按减小意外操纵杆运动的方式选择性增加操纵杆阻力。

背景技术

操纵杆装置常用于控制在建筑、农业、林业和采矿业内采用的作业车辆的各种操作方面。例如，在配备有动臂组件的作业车辆的情况下，操作者可利用一个或更多个操纵杆装置来控止动臂组件移动，因此控制安装于动臂组件的外终端的工具或机具的移动。具有这种由操纵杆控制的动臂组件的作业车辆的常见示例包括挖掘机、伐木归堆联合机、集材机、牵引机(可在牵引机上安装模块化前端装载机和反铲附件)、牵引机装载机、轮式装载机和各种紧凑型装载机。类似地，在推土机、平地机和配备有推土铲刀的其他作业车辆的情况下，操作者可利用一个或更多个操纵杆来控制铲刀的移动和定位。在平地机、推土机和诸如滑移式装载机这样的某些装载机的情况下，操纵杆装置也常用于操纵或以其他方式控制作业车辆底盘的定向移动。鉴于作业车辆内的操纵杆装置的普遍使用，结合作业车辆经常操作所处的相对挑战性的动态环境，对作业车辆操纵杆系统的设计和功能的改进存在持续的需求，特别是到达这种改进可提高作业车辆操作的安全性和效率的程度。

发明内容

公开了一种用于作业车辆上的作业车辆磁流变流体(MRF)操纵杆系统。在实施方式中，作业车辆MRF操纵杆系统包括操纵杆装置、MRF操纵杆阻力机构和控制器架构。操纵杆装置进而包括底座壳体、能移动地安装于底座壳体的操纵杆以及被配置为监视操纵杆相对于底座壳体的移动的操纵杆位置传感器。MRF操纵杆阻力机构能受到控制以改变第一操纵杆刚度，所述第一操纵杆刚度抵抗操纵杆相对于底座壳体的至少一个自由度的移动。控制器架构联接到操纵杆位置传感器和MRF操纵杆阻力机构，被配置为：(i)检测在作业车辆操作期间是否出现意外操纵杆运动条件；以及(ii)当检测到意外操纵杆运动条件时，命令MRF操纵杆阻力机构以按减小操纵杆装置对意外操纵杆运动的敏感度的方式增加第一操纵杆刚度。

在其他实施方式中，作业车辆MRF操纵杆系统包括操纵杆装置、MRF操纵杆阻力机构和控制器架构。操纵杆装置包含底座壳体、能移动地安装于底座壳体的操纵杆以及被配置为监视操纵杆相对于底座壳体的移动的操纵杆位置传感器。控制器架构联接到操纵杆位置传感器和MRF操纵杆阻力机构，MRF操纵杆阻力机构能受到控制以改变操纵杆刚度，所述操纵杆刚度抵抗操纵杆相对于底座壳体的至少一个自由度的移动。控制器架构被配置为：(i)至少部分地基于由操纵杆位置传感器提供的数据来确定是否目前正在出现操纵杆的意外操纵杆运动；(ii)当确定目前正在出现意外操纵杆运动时，命令MRF操纵杆阻力机构按减小意外操纵杆运动的方式增加操纵杆刚度。

在其他实施方式中，作业车辆MRF操纵杆系统包括操纵杆装置、MRF操纵杆阻力机构、控制器架构以及被配置为检测施加给作业车辆的干扰力的干扰力传感器。操纵杆装置包含底座壳体、能移动地安装于底座壳体的操纵杆以及被配置为监视操纵杆相对于底座壳体的移动的操纵杆位置传感器。MRF操纵杆阻力机构能受到控制以改变操纵杆装置的操纵杆刚度，所述操纵杆刚度抵抗操纵杆相对于底座壳体的至少一个自由度的移动。控制器架构联接到操纵杆位置传感器、MRF操纵杆阻力机构和干扰力传感器。控制器架构被配置为：(i)监视在作业车辆操作期间由干扰力传感器检测到的干扰力；以及(ii)当干扰力传感器检测到超过预定阈值的干扰力时，命令MRF操纵杆阻力机构增加操纵杆刚度，以降低由检测到的干扰力引起意外操纵杆运动的可能性。