机器操作增强的制作方法

文档序号:11619919阅读:256来源:国知局
机器操作增强的制造方法与工艺

本说明书涉及增强机器的操作。更详细地说,本说明书涉及通过迭代地比较以不同机器配置操作机器时生成的增强测量准则来增强机器的操作。



背景技术:

有各种各样不同类型的移动机器。这种机器可以包括农业机器、建筑机器、在林业和草场管理环境中操作的机器等等。这些类型的机器中的许多机器具有感测变量并生成表示这些变量的传感器信号的各种不同的传感器。这些传感器信号供控制系统使用以基于传感器信号来控制各种可控子系统。

在控制这些可控子系统时,控制系统经常改变或调整不同控制参数以提高机器操作。例如,控制系统可以改变设置、控制算法或控制系统输出值以便提高机器的效率或其它操作特征。

以上讨论仅仅提供了一般背景信息,并且并不是为了用于帮助确定所要求保护的主题内容的范围。



技术实现要素:

对机器进行控制以使其根据第一控制配置进行操作。基于以第一控制配置进行的操作评估表示增强度量的增强准则值。然后控制该机器以使其根据第二控制配置进行操作,并且再次评估增强准则值。该机器在以第一控制配置和第二控制配置进行操作之间迭代地进行切换,直到相对于评估的增强准则而言信号背景变化比足够。然后将第一控制配置和第二控制配置中的一个控制配置识别为与最佳增强准则值相对应。

提供该发明内容是为了以简化形式引入构思的选择,下面将在具体实施方式中进一步描述这些构思。该发明内容不是为了识别所要求保护的主题内容的关键特征或本质特征,也不是为了用于帮助确定所要求保护的主题内容的范围。所要求保护的主题内容并不限于解决在背景技术中指出的任何或所有缺陷的那些实现。

附图说明

图1是移动机器架构的一个示例的框图。

图2和图3是图示了能够通过充分迭代降低评估增强准则中的噪音水平的曲线图。

图4是示出了迭代逻辑的一个示例的框图。

图5a和图5b(在这里共同称为图5)示出了一流程图,该流程图图示了移动机器上的操作增强系统的一个示例。

图6是其中移动机器是联合收割机的示例的局部示意性的局部示意图。

图7是图示了在远程服务器环境中的以上讨论的移动机器的一个示例的框图。

图8至图10示出了能够在之前的图中所示的架构中使用的移动装置的示例。

图11是能够在之前的图中所示的任一个架构中使用的计算环境的一个示例的框图。

具体实施方式

图1是移动机器架构100的一个示例的框图。架构100包括由操作员104操作的移动机器102。在一个示例中,移动机器102可以还与一个或多个远程系统106通信。在图1所示的示例中,移动机器102例示性地包括感测变量并将传感器信号提供给信号调节器112的传感器108至110。信号调节器112能够对传感器信号执行各种不同类型的信号调节,诸如线性化、补偿、归一化、放大等。调节后的信号被输出至控制系统114,该控制系统114本身例示性地包括一个或多个控制算法116,并且其能够包括其它项目118。控制系统114例示性地生成控制信号并将这些控制信号提供给可控系统120以控制这些可控系统120。

根据移动机器102的类型,可控系统120可以是各种不同类型的系统或子系统。例如,当移动机器102是联合收割机时,可控子系统120可以包括第一组子系统,诸如下面参照图6描述的那些子系统。然而,当移动机器102是不同的机器时,诸如棉花收割机器、甘蔗收割机、建筑机器、草场管理或林业机器,则可控子系统120将是不同类型的子系统。下面也描述这些子系统的一些示例。

机器102还例示性地包括一个或多个处理器或服务器122、数据存贮器124、通信系统126、用户接口组件128、用户接口机构130和操作增强系统132。它还可以包括各种其它移动机器功能134。在更详细地描述机器102的操作之前,将首先提供机器102中的一些项目和操作的简要概述。

通信系统126可以例示性地与一个或多个远程系统106进行通信。这可以在各种不同类型的通信链路诸如广域网(例如,因特网)、蜂窝网络、近场通信链路、或使用其它链路、系统或网络来进行。

用户接口组件128例示性地控制用户接口机构130以为操作员104生成用户接口输出,并且检测使用机构130进行的操作员输入。用户接口机构130可以包括各种不同类型的机构,诸如显示信息并且能够通过所显示的用户输入机构(诸如按钮、链接、图标等等)接收用户输入的触敏显示屏。机构130还可以包括控制杆、方向盘、脚踏板、操纵杆、点击装置、机械连杆机构以及各种其它机构。操作员104例示性地通过用户接口机构130提供操作员输入以便控制并操纵移动机器102。用户接口机构还可以包括各种不同类型的输出机构,诸如显示装置、音频装置、触觉反馈装置等等。这里可以预期到所有这些以及其它机构。

在一个示例中,操作增强系统132例示性地包括迭代逻辑134、准则评估逻辑136、准则比较逻辑138,并且它可以包括其它项目140。在一个示例中,设置系统132来基于一个或多个不同可测量或可计算的准则来优化或以其它方式增强移动机器102的操作。在一个示例中,可测量准则可以是收割效率、燃料效率或各种其它准则中的任一个或多个。系统132例示性地从调节器112接收调节后的传感器信号,并且准则评估逻辑136针对正被优化或增强的操作对该准则进行评估。迭代逻辑134然后向控制系统114提供输出信号以改变在控制可控系统120中使用的控制配置。例如,系统114可以改变正被用于控制可控系统120的具体控制算法116,它可以改变在控制可控系统120中使用的机器设置,或者它可以改变各种其它机器配置输入或其它可改变或可变化控制参数中的任一个。

控制系统114根据新的控制配置(例如,新的算法或控制参数)切换并开始控制可控系统120,准则评估逻辑136然后使用新的控制配置评估优化(或操作增强)准则。准则比较逻辑138然后既使用第一控制配置(例如,第一组参数或第一控制算法)又使用第二控制配置(例如,第二组参数或第二控制算法)比较优化(或操作增强)准则。将比较结果存储(在诸如数据存储器124中或其它地方)。该过程继续,其中迭代逻辑134向控制系统114提供信号,从而控制系统114在基于第一控制配置控制可控系统120和基于第二控制配置控制可控系统120之间进行迭代。该迭代继续,直到背景信号变化(该背景信号变化通常将用于评估优化(或操作增强)准则的信号中的变化掩盖)已经被充分地归一化了。此时,准则比较逻辑138识别哪个控制配置(例如,哪组控制参数或哪个控制算法)对应于用于优化(或操作增强)准则的最佳准则值,并且向控制系统114提供信号,从而控制系统114使用该控制配置来控制可控系统120。

要注意的是,操作增强系统132对于许多不同控制配置重复该过程许多次。此外,它可以为同一控制配置重复该过程以适应于变化状况。例如,可能是这样的,即,第一控制配置可能导致移动机器102在某些农作物状态下更有效地操作。然而,当农作物状态改变时,第二控制配置可致使机器102更有效地操作。因而,系统132可以按照期望重复该操作,以识别在当前状况下致使机器102以期望方式操作的具体控制参数或具体控制算法。

现在提供在感测环境中噪声和信号变化的简要讨论。首先将注意到,可能非常难以精确地测量不同变量(或基于传感器信号输入计算变化)。这是因为在农业机器、建筑机器等中,传感器操作的环境可能非常嘈杂。另外,传感器本身(或其它感测仪器)可能在其准确度和精确度方面都不同。另外,传感器和移动机器操作的状态也可能发生广泛的变化。通过对比,所测量的特征(例如,信号幅度)由于改变机器控制配置而可以具有相对较小的变化值。

因而,可以看到,当尽力测量传感器信号特征(诸如幅度)的改变时,所测量的特征可能受到许多不同误差源的影响。它们包括由于正被感测的农作物特征的变化性而引起的相对较大的变化值(随着时间而改变)。它们也可能是由于仪器准确度限制、不良校准或漂移而引起的误差。它们也可能是由于电气干扰、振动等引起的误差。状态改变信号(所测量的特征诸如信号幅度的值的改变)与误差源(例如,背景和仪器变化和噪声)的比被称为信号背景变化比。在这些类型的系统中,信号背景变化比可能极其低。

举例来说,假定移动机器102是棉花收割机器。当机器和农作物状况良好时,采棉效率被估计为约95%至98%。然而,每英尺行长收割的棉花的自然变化经常为大约100%。该变化中的峰部经常是平均值的两倍,而谷部接近为零。因而,即使仪器具有完美的准确度和精确度,检测这种噪声变量中的改变也是非常困难的。

该问题由于如下事实而加剧:一些实现中的产量传感器是质量流传感器。一些传感器的质量流传感器数据可能具有至少3%的误差,即使在紧接着传感器校准之后也是如此。在一些棉花收割设备中,质量流传感器数据在一天收割时间中通常表现出10%的变化,即使当随后进行校准引导时也是如此。这些类型的误差数是通过比较仪器流动数值总和与基于实验室精确度规模称重的实际农作物来确定的。

然而,即使考虑到这种类型的农作物变化和仪器不准确性,由于迭代逻辑134在两个不同控制配置之间进行迭代,也可以将背景和仪器变化及噪音压低至非常低的水平。图2和图3更详细地图示了这一点。

图2是用收割单行棉花的棉花收割机中的质量流传感器感测的棉花质量流速的随着时间绘制的曲线图。图2还示出了该曲线图被分成两个不同状态,第一状态称为状态a,第二状态称为状态b。该曲线图反映了每10秒在状态a和状态b之间切换一次,并且这两个状态之间具有3秒过渡时间。对于图2来说,在收割操作中使用的控制配置没有改变。通过对所有a区段中的数据进行求和并对所有b区段中的数据进行求和,并且将a区段数据的和除以b区段数据的和来识别数据的噪底。已经发现,随着a和b区段的数目的增加,a区段的和与b区段的和的比接近一。

图3是被计算为区段a的和与区段b的和之间的差的(百分比)的噪底的相对于时间绘制的曲线图,其中每10秒发生一次切换,并且具有3秒过渡时间。图3中的绘图图示了对于棉花质量流传感器数据来说,背景和仪器变化和噪底能够被压低至0.25%。因此,在噪声水平为大约0.2%的情况下,能够检测到拾取效率的细微改变。例如,即使在农作物流存在约50%的变化的情况下,使用现有收割机上的现有传感器仪器也能够测量大约0.25%的拾取效率改变。

收割机器102因而能够通过在两个不同控制配置(例如,对应于两组不同机器设置)之间切换操作而利用该检测,以便匆忙地精炼其设置以针对当前农作物状况优化其拾取效率。另外,与这两种不同控制配置对应的效率变化(或其它准则)可以被存储并与不同控制配置相关联以供以后分析并进一步优化移动机器设计。

迭代技术提供了通常情况下将被背景变化性和噪声掩盖的精确相对测量。这使得能够对基本任何软件控制变量进行操作增强(例如,优化)。它利用甚至无需校准并且不受传感器漂移影响的传感器来进行操作。它可以在存在高农作物变化性和趋势的情况下使用,并且不需要对未收割农作物进行收割后测量以及进行这些测量所需的相应劳动。

图4是迭代逻辑134的一个示例的更详细的框图。在图4所示的示例中,逻辑134包括调整逻辑150、定时逻辑152、切换信号生成逻辑154、信号背景变化比识别逻辑155,并且它可以包括其它项目156。调整逻辑150例示性地调整控制系统114用以控制可控系统120的控制参数或选择新的控制参数。切换信号生成逻辑154例示性地向控制系统114生成切换信号,该切换信号表示控制系统114现在应该切换至由逻辑150识别的调整(或新选择)的控制参数或控制算法。定时逻辑152例示性地包括表示在切换至不同组控制参数(或不同控制算法)之前控制系统114应该使用所识别的控制参数(或控制算法)控制可控系统120多长时间的定时组件。定时逻辑152还例示性地包括保持对控制系统114和可控系统120过渡至新的控制参数(或控制算法)所需的时间的足迹的过渡时间元素。该过渡时间例示性地给予机器102改变控制参数或控制算法的状态的时间以及还有一旦已经改变参数或控制算法农作物到达质量流传感器的时间。例如,在棉花收割机器中,过渡时间的一个示例可以为大约2至3秒,这取决于收割机器上的质量流传感器的位置。当然,这仅仅是一个示例。

图5a和图5b(这里共同称为图5)示出了一流程图,该流程图图示了操作增强系统132在两个控制配置(例如,两组机器设置)之间迭代充分次数的操作直到信号背景变化比位于期望水平而使得能够以高度准确度作出两个控制配置哪个是最好的决定的一个示例。首先假定移动机器102操作,使得控制系统114使用初始(或当前)控制配置来控制可控系统120。这由图5中的框160表示。举例来说,控制配置可以是当前一组机器设置、控制参数或参数值。这由框162表示。控制配置可以是当前控制算法。这由框164表示。控制配置可以是在控制可控系统120时可由控制系统114使用的各种其它变量项目。

定时逻辑152然后确定是否是迭代逻辑134执行操作增强处理的时候。这由框168表示。如果不是,则机器102简单地使用当前控制配置(即,当前一组控制参数或当前控制算法等等)来继续操作。然而,如果在框168处,确定是时候执行操作增强处理,则操作增强系统132中的准则评估逻辑136评估用于当前控制配置的增强准则。这由框170表示。同样,如以上简要讨论的,该增强准则可以是由传感器108-110生成的传感器信号值之一,或者其可以以所感测的变量的值为基础。这由框172表示。评估逻辑能够计算增强准则或访问增强准则的值,该增强准则的值可以由另一个系统或组件来计算。这由框174表示。增强准则可以采取各种不同形式。例如,它可以是由框176表示的总体效率度量。它可以是更具体的度量,例如燃料效率度量178或收割或农作物损失效率度量180。当然,它也可以是各种其它增强准则,这由框182表示。

一旦已经针对当前控制配置评估了增强准则,则调整逻辑150选择将由控制系统114使用来控制可控系统120的另一个控制配置。这由框184表示。其它控制配置可以是另一组控制参数(诸如,不同一组参数值或不同一组机器设置)。这由框186表示。新的控制配置可以还包括修改的参数值或设置,这些修改的参数值或设置以当前一组参数值为基础,但是由调整逻辑150进行修改以试图改进增强准则。这由框188表示。另外,其它控制配置可以是另一个(或修改的)控制算法。这由框190表示。新选择的控制配置也可以是各种其它控制配置,这由框192表示。

一旦已经选择了新的控制配置,则切换信号生成逻辑154生成切换信号并将其提供给控制系统114。这由框196表示。作为响应,控制系统114切换至所选的控制配置并且基于该控制配置开始控制可控系统120。这由框198表示。

定时逻辑152然后致使准则评估逻辑136等待给定过渡时间和给定传感器期间。这由框200表示。例如,在以上参照图2和图3所示的示例中,过渡时间是3秒,而传感器期间为10秒。

准则评估逻辑136然后评估用于所选控制配置的增强准则值。这由框202表示。

信号背景变化比识别逻辑155然后确定用于增强准则数据的信号背景变化比是否足够或者是否需要进行进一步迭代以获得用于该数据的期望信号背景变化比。这由框204表示。如果信号背景变化比不足,则这意味着进行进一步迭代以更高地驱动用于增强准则数据的信号背景变化比。因此,准则评估逻辑136将用于当前迭代的增强准则值信息存储在数据存储器124(或其它地方)中。这由框206表示。

为了确定信号背景变化比是否足够,逻辑155能够做许多事情。例如,它可以是预先计算在当前状况下使用当前移动机器102获得用于当前增强准则的期望信号背景变化比所需的迭代次数。在这种情况下,信号背景变化比识别逻辑155获得表示当前状况的一个或多个传感器信号以及表示当前机器102的标识的机器标识信号,并且然后从数据存储器(诸如数据存储器124)获得预先计算的迭代值,在所述数据存储器处,可以基于状况和机器标识对这些值进行索引。在另一个示例中,信号背景变化比识别逻辑155可以基于已经执行的当前迭代次数、当前农作物状况(或其它操作状况)和/或基于各种其它准则来动态地计算迭代次数(或时间长度)以获得足够的信号背景变化比。

当信号背景变化比不足时,处理返回到框184,在框184处,选择其它控制配置,并且将控制系统114切换回到之前的控制配置以基于该控制配置开始控制可控系统120。

当框204处逻辑155确定信号背景变化比足以进行增强准则评估,则准则比较逻辑138比较用于不同控制配置的增强准则值,系统132刚刚通过该增强准则值迭代。这由框208表示。例如,它比较在使用第一控制配置时为迭代计算的增强准则值与在使用第二控制配置时计算的增强准则值。它识别与最佳增强准则值对应的具体控制配置。这由框210表示。

一旦已经识别出了表现更好的控制配置,则可以发生许多事情。在一个示例中,这被提供给控制系统114,并且控制系统114开始根据所识别的最佳执行的控制配置开始控制可控系统120。这由框212表示。例如,如果最佳执行的控制配置对应于一组具体的机器设置,则控制系统114开始使用这些设置来控制系统120。如果最佳执行的控制配置对应于具体控制算法,则控制系统114开始使用该算法。

另外,准则比较逻辑138可以以其它方式输出所识别的、最佳执行的控制配置。这由框214表示。例如,它可以在用户接口机构130上输出以供用户观察。这由框216表示。它可以被存储(在例如数据存储器124或其它数据存储器上)以供其它系统进一步处理。这由框218表示。它也可以通过通信系统126发送至一个或更多个不同的远程系统106。这由框220表示。举例来说,远程系统106可以是用来优化或增强移动机器102或该机器的某些系统或子系统的设计的设计系统。在将来的设计工作中可以使用表示表现更好的控制配置的信息。另外,可以将关于该表现更好的控制配置的信息与机器配置、农作物状况或其它操作状况或各种其它信息相关联以便将来改进机器102的性能。因而,可以看到,除了实时地使用表现更好的控制配置之外,在机器102运行时间期间,它也可以各种其它方式使用。这在框222中示出。

图6示出了其中移动机器102是联合收割机的一个示例。将以示例方式提供联合收割机的一个示例的一般描述。图6是农业收割机器或联合收割机102的局部示意性的局部示意图。在图6中可以看到,联合收割机102例示性地包括操作员舱室201和前端子系统,该前端子系统包括一组前端设备,该前端设备可以包括割台203和总体上表示为205的切割器。割台203和切割器205基于待收割的农作物的类型来构造。

联合收割机102还包括被构造成将收割的农作物传送或喂入到联合收割机102的至少一部分并使其通过该至少一部分的材料处理或喂入子系统。该喂入子系统包括将农作物从前端设备传送到联合收割机102内的传送组件诸如喂入室207。喂入子系统还包括从喂入室207接收农作物的旋转喂入机构。在图示的实施例中,该旋转喂入机构包括喂入加速器209,该喂入加速器209被构造成将向随后的脱粒阶段喂入或喂入到该随后的脱粒阶段(例如,旋转脱粒筒或滚筒)内的农作物加速。然而,应该注意,在没有利用喂入加速器的另一个示例中,脱粒阶段可以布置成从喂入室207接收农作物。在一个示例中,脱粒筒的轴线垂直于来自喂入室207的农作物流取向。在另一个示例中,脱粒筒的轴线基本与农作物流对齐。

在图6的示例中,脱粒器211例示性地包括脱粒转子213和一组凹板215。另外,联合收割机102可以包括分离器217,该分离器217包括分离器转子。联合收割机102可以包括清洁子系统(或清粮室)219,该清洁子系统本身可以包括清洁风扇221、筛选机222和筛网224。(除了喂入室207和喂入加速器209之外)材料处理或喂入子系统可以包括排放轮226、杂穗升运器228、清洁谷粒升运器230(它将清洁谷粒移动到清洁谷粒箱232中)以及卸载螺旋推运器234和卸粮管236。联合收割机102可以进一步包括残余物子系统238,该残余物子系统238可以包括切碎机240和撒布器242。联合收割机102还可以具有包括由驱动系驱动的地面接合轮244或履带的推进子系统243。将注意到,联合收割机102还可以具有多于以上描述的任意子系统中的一个的子系统(诸如左右清粮室、分离器等)。

在操作中,以概要的方式来说,联合收割机102例示性地在由箭头246表示的方向上移动通过田地。当其移动时,割台203与待收割的农作物接合并且将农作物向切割器205聚集。在农作物被切割之后,农作物由喂入室207中的传送器向喂入加速器209移动,该加速器209使农作物加速进入脱粒器211。农作物通过使其相对于凹板215旋转的转子213而被脱粒。脱过粒的农作物由分离器217中的分离器转子移动,在该分离器处,一些残余物由排放轮226移向残余物子系统238。它可以由残余物切碎器240切碎并由撒布器242撒布在田地上。在其它实现中,残余物仅仅在窗口中丢弃,而不是切碎再撒布出去。

谷粒掉落到清粮室(或清洁子系统)219。筛选机222将一些较大物料从谷粒分离,筛网224将一些较细物料从清洁谷粒分离。清洁谷粒掉落到清洁谷粒升运器230中的螺旋推运器上,该螺旋推运器将清洁谷粒向上移动并将其堆放在清洁谷粒箱232中。残余物可以通过由清洁风扇221产生的气流从清粮室219移除。该残余物也可以在联合收割机102中朝向残余物子系统238向后移动。

杂穗可以由杂穗升运器228移动回到脱粒器210,在脱粒器210处可以再次对它们进行脱粒。另选地,还可以(利用杂穗升运器或另一个输送机构)将杂穗传送到分开的再脱粒机构,可以在该再脱粒机构处对其进行再脱粒。

图6还在一个示例中示出了联合收割机102可以包括地面速度传感器246、一个或多个分离器损失传感器248、清洁谷粒照相机250、杂穗照相机253、一个或多个清粮室损失传感器252和感测经过清洁谷粒升运器230并流入清洁谷粒箱232的谷粒的质量流的质量流传感器255。地面速度传感器224例示性地感测联合收割机102在地面上的行进速度。这可以通过感测车轮、驱动轴、轮轴或其它部件的旋转速度来进行。行进速度还可以通过定位系统诸如全球定位系统(gps)、航位推测系统、loran系统或提供行进速度表示的各种其它系统或传感器来感测。

清粮室损失传感器252例示性地提供表示由清粮室的左右两侧引起的谷粒损失量的输出信号。在一个示例中,传感器252是撞击传感器,该撞击传感器对每单位时间(或每行进距离)的谷粒撞击进行计数,以提供清粮室谷粒损失的指示。用于清粮室左右两侧的撞击传感器可以提供单独信号或组合或集合信号。应该注意,传感器252也可以包括仅单个传感器,而不是每个清粮室都具有分开的传感器。

分离器损失传感器248提供表示左右分离器211中的谷粒损失的信号。与左右分离器211相关联的传感器能够提供单独的谷粒损失信号或组合的信号或集合的信号。这也可以使用各种不同类型的传感器进行。应该注意,分离器损失传感器248也可以仅包括单个信号传感器,而不是分开的左右传感器。

还将认识到,也可以使用其它传感器。例如,机器状态传感器可以被构造成感测机器102是否被配置成切碎残余物或通过窗口丢弃。清粮室风扇速度传感器可以被配置成接近清粮室222以感测风扇221的速度。谷粒外物料(mog)湿度传感器可以被配置成感测经过机器102的谷粒之外的物料的湿度水平。机器设置传感器可以包括被配置成感测机器102上的各种可配置设置的一个或多个传感器。机器方位传感器可以包括能够感测机器102的方位的各种不同类型的传感器。农作物特性传感器可以是被配置成感测各种不同类型农作物特性诸如农作物类型和其它农作物特性的传感器。

农作物特性传感器还可以被配置成在农作物被机器102处理时感测农作物特性。质量流传感器255可以包括谷粒喂入速率传感器。在一个示例中,这是一个部署在升运器230中的传感器,该传感器感测经过升运器230的质量流并且提供表示该质量流的输出信号。质量流速率可以用来以蒲式耳每小时、吨每公顷、吨每小时或以其它单位表示质量流和产量。

因此,在其中移动机器102是联合收割机的示例中,操作增强系统132可以用来控制各种不同类型的变量。例如,它能够确定转子213的表现更好的转子速度。它能够确定凹板213的表现更好的凹部位置。它能够用来识别风扇221的表现更好的风扇速度。它能够用来识别割台203的表现更好的割台高度(或割台高度控制参数)。为了确定哪组参数是表现更好而评估的增强准则可以是收割效率、农作物损失、燃料效率等等各种准则。它也可以用来确定表现更好的筛网和切碎设置或地面速度。它也可以用来识别设置的其它机器设置组合或其它可控值。

可供使用的传感器包括位于清洁谷粒升运器中的质量流传感器诸如传感器250。它们可以是由各种谷粒损失传感器感测的谷粒损失或由谷粒质量品质传感器(例如,照相机)感测的谷粒品质。传感器可以包括感测燃料流的燃料流传感器或各种其它传感器或传感器的组合,参照图6描述了以上的其中一些传感器。

在另一个示例中,移动机器102可以是棉花收割机。作为示例,棉花收割机可以是摘棉机或剥棉机。心轴安装在旋转筒上。在一个示例中,拾取单元的运动可以与棉花收割机的行进速度或地面速度同步。这使得对棉杆的损失较小,从而提高了收获棉花的品质以及功率效率,并且降低了对收割机的行单元的磨损。

摘棉机使用多行旋转的带倒钩的心轴将籽棉从棉花植株移除。一组反向旋转的脱棉器然后将籽棉从心轴移除并且鼓风机将棉花吹送到篮子内。当篮子被填满时,摘棉机将籽棉输送到模块构建器。在一些示例中,该模块构建器是分开的机器,而在其它示例中,它被结合或集成在摘棉机本身中。模块构建器构建未扎棉花的紧凑模块,该紧凑模块可以存储在田地中或其它地方直到其进行扎棉。

剥棉机不仅将棉绒从棉花植株移除,而且还将一些植株物质移除。例如,它可以将未开的圆荚与棉绒一起移除。为了将植株物质从棉绒移除,在棉绒到达拾取器中的篮子之前,较重的物质被从物料处理流掉落。同样,篮子可以倒空到分开的模块构建器或车载模块构建器中,或者棉花也可以以其它方式形成为模块或捆。

心轴安装在旋转筒上。摘棉机或剥棉机的棉花产量可以通过质量流传感器来测量,该质量流传感器感测通过棉花收割机的处理子系统中的一个或多个各种管道的棉花的质量流。因而,在一个示例中,可以由迭代逻辑134迭代的不同控制配置可以包括不同的拾取单元筒速度、不同的拾取单元心轴速度、不同的拾取单元同步定时以及不同的车辆速度等等。

应该注意,也可以使用其它方案,而不是切换控制配置。相反,该机器可以具有针对不同配置而设置的不同拾取单元。这将导致能够同时被感测并比较的多个不同配置通道。例如,在该机器是具有多个拾取单元和用于这些拾取单元的分开控制通道的收割机的情况下,可以从其中一组拾取单元(例如,拾取单元1、3和5)感测质量流,并且将其与来自第二组拾取单元(例如,拾取单元2、4和6)的质量流进行比较。为此,可以执行预校准,以获得归一化乘数,从而来自所有各个传感器的质量流都能进行比较。该校准步骤也可以重复。

还有这里想到的其它变型。例如,代替在多个不同控制配置之间切换所有拾取单元,这可以仅针对单个拾取单元进行,而留着其它拾取单元不变,直到识别了更好的控制配置,此时,将所有拾取单元切换至所识别出的控制配置。

类似地,可以使用两个拾取单元来同时检查两个不同的控制配置。例如,可以将一些拾取单元设置为默认控制配置,然后可以将其中一个设置为第二控制配置,并将另一个拾取单元设置为第三控制配置。然后基本同时针对全部三个控制配置感测质量流(或其它特征),并且可以识别出这三个当中最好的一个。另外,所述控制配置中的一个控制配置可以在第一方向上从默认控制配置偏离,而其它的控制配置在相反方向上从默认控制配置偏离。

这里可以想到所有这些以及其它方案。所描述的这些仅仅是为了示例而进行的讨论。

将注意到,以上讨论已经描述了各种不同的系统、组件和/或逻辑。将认识到,这些系统、组件和/或逻辑可以由执行与这些系统、组件和/或逻辑相关的功能的硬件项目(诸如处理器和相关的存储器,或者其它处理组件,下面将描述其中一些组件)构成。另外,这些系统、组件和/或逻辑可以由装载到存储器内并且随后由处理器或服务器或其它计算组件执行的软件构成,如下面所述。这些系统、组件和/或逻辑还可以由硬件、软件、固件等的不同组合构成,下面描述了其中一些示例。这些只是可以用来形成以上描述的系统、组件和/或逻辑的不同结构的一些示例。也可以使用其它结构。当前讨论已经提及了处理器和服务器。在一个实施方式中,处理器和服务器包括具有没有单独示出的相关存储器和定时电路的计算机处理器。它们是它们所属的系统或装置的功能部件,并且由这些系统中的其它组件或项目来启动并方便这些组件或项目的功能。

此外,已经讨论了若干用户接口显示器。它们可以采取各种不同形式,并且可以具有布置在其上的各种不同的用户可致动输入机构。例如,用户可致动输入机构可以是文本框、复选框、图标、链接、下拉菜单、搜索框等。它们可以以各种不同方式来致动。例如,它们可以使用点击装置(诸如跟踪球或鼠标)来致动。它们可以使用硬件按钮、开关、操纵杆或键盘、拇指开关或拇指垫等来致动。它们也可以使用虚拟键盘或其它虚拟致动器来致动。另外,在显示它们的屏幕是触敏屏幕的情况下,它们可以利用触摸手势来致动。而且,在显示它们的装置具有语音识别组件的情况下,它们可以使用语音指令来致动。

还讨论了一些数据存储器。应该注意,它们均可以被分解成多个数据存储器。所有数据存储器都可以是访问它们的系统的本地存储器,所有都可以是远程存储器,或者一些是本地的,另外一些是远程的。所有这些配置在这里都可以想到。

此外,附图示出了具有归属于每个框的功能的多个框。应该注意,可以使用更少框,从而通过更少组件实现功能性。此外,可以使用更多框,其中在更多组件当中分配功能性。

还将注意,控制配置信息或其它信息可被输出到云。

图7是图1中所示的架构100的框图,不过该架构100布置在远程服务器架构500中。在一个示例中,远程服务器架构500可以提供不需要终端用户知道递送该服务的系统的物理地址或配置的计算、软件、数据存取和存储服务。在各种实施方式中,远程服务器可以使用适当的协议通过广域网诸如因特网递送服务。例如,远程服务器可以通过广域网递送应用,并且它们可以通过网页浏览器或任何其它计算组件进行访问。图1中所示的软件或组件以及对应数据可以存储在位于远程位置的服务器中。远程服务器环境中的计算资源可以统一在远程数据中心位置处或者它们可以是分散的。远程服务器基础结构可以通过共享数据中心来递送服务,即使对于用户来说看起来它们像单个接入点。因而,这里描述的组件和功能可以利用远程服务器架构从位于远程位置的远程服务器提供。另选地,它们可以从常规服务器来提供,或者它们可以直接或以其它方式安装在客户端装置上。

在图7所示的示例中,一些项目类似于图1中所示的那些项目,并且它们类似地编号。图7具体示出了操作增强系统132、远程系统106和数据存储器124,它们可以位于远程服务器位置502。因此,收割机100通过远程服务器环境502访问这些系统。

图7还描绘了远程服务器架构的另一个示例。图7示出了还设想了将图1的一些元件布置在远程服务器位置502处而没有将其它元件布置在远程服务器位置处。举例来说,数据存储器124或远程系统106可以布置在与位置502分开的位置,并且通过位于位置502处的远程服务器来访问。不管它们位于何处,它们都可以由收割机102通过网络(广域网或局域网)来直接访问,它们可以通过服务而在远程场所当作主机,或者它们可以作为服务来提供,或者通过驻留在远程位置的连接服务来访问。此外,数据可以存储在几乎任何位置,并且由感兴趣方间歇地访问或提供给感兴趣方。例如,代替或除了电磁波载体之外,可以使用物理载体。在这种实施方式中,蜂窝覆盖较差或不存在的情况下,另一个移动机器(例如加油车)可以具有自动信息收集系统。当收割机接近加油车加油时,该系统自动地使用任何类型ad-hoc无线连接从收割机收集信息。所收集的信息然后可以在加油车到达具有蜂窝覆盖(或其它无线覆盖)的位置时转发给主网络。例如,加油车可以在行进到给其它机器加油时或当位于主燃料存储位置时进入覆盖位置。这里可以想到所有这些架构。另外,信息可以存储在收割机上,直到收割机进入覆盖位置。收割机本身然后可以将信息发送至主网络。

还将注意到,图1的元件或它们的一部分可以布置在各种不同装置上。这些装置中的一些装置可以包括服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机或其它移动装置,诸如掌上计算机、蜂窝电话、智能电话、多媒体播放器、个人数字助理等。

图8是可以作为用户或客户手持装置16(本发明的系统或其一部分可以部署在该装置16上)使用的手持或移动计算装置的一个例示性示例的简化框图。例如,移动装置可以部署在收割机100的操作员舱室内以在生成、处理或显示性能数据时使用。图8至图9是手持或移动装置的示例。

图8提供了可以运行图1所示的一些组件、与它们进行交互或既运行又交互的客户装置16的组件的一般框图。在装置16中,设置了通信链路13,该通信链路13允许手持装置与其它计算装置通信,并且在一些实施方式中提供用于自动地诸如通过扫描来接收信息的通道。通信链路13的示例包括允许通过一个或多个通信协议(诸如用来向网络提供蜂窝接入的无线服务以及提供网络局部无线连接的协议)进行通信。

在其它示例中,可以在联接至接口15的可移除安全数字(sd)卡上接收应用。接口15和通信链路13沿着也连接至存储器21和输入/输出(i/o)组件23、以及时钟25和位置系统27的总线19与处理器17(该处理器17可以是以上提及的其中一个处理器)通信。

在一个实施方式中,设置i/o组件23以方便输入和输出操作。用于装置16的各种实施方式的i/o组件23可以包括输入组件诸如按钮、触摸传感器、光学传感器、麦克风、触摸屏、接近传感器、加速度计、方位传感器和输出组件诸如显示装置、扬声器和/或打印机端口。还可以使用其它i/o组件23。

时钟25例示性地包括输出时间和日期的实时时钟组件。它还可以例示性地为处理器17提供定时功能。

位置系统27例示性地包括输出装置16的当前地理位置的组件。该组件例如可以包括全球定位系统(gps)接收器、loran系统、航位推测系统、蜂窝三角系统或其它定位系统。它还可以包括例如生成期望地图、导航路线以及其它地理功能的绘图软件或导航软件。

存储器21存储操作系统29、网络设置31、应用33、应用配置设置35、数据存储37、通信驱动39和通信配置设置41。存储器21可以包括所有类型的有形易失性或非易失性计算机可读存储器件。它还可以包括计算机存储介质(下面将要描述)。存储器21存储计算机可读指令,这些计算机可读指令在被处理器17执行时致使处理器根据这些指令执行计算机实现的步骤或功能。处理器17还能够由其它组件致动以方便实现它们的功能。

图9示出了其中装置16是平板计算机600的一个示例。在图9中,计算机600被示出为具有用户接口显示屏602。屏602可以是触摸屏或者从笔或触针接收输入的笔使能型界面。它也可以使用屏上虚拟键盘。当然,它也可以通过适当的附接机构诸如例如无线链接或usb端口附接至键盘或其它用户输入装置。计算机600还可以例示性地接收语音输入。

图10示出了该装置可以是智能电话71。智能电话71具有显示图标或磁贴或其它用户输入机构75的触敏显示器73。机构75可以由用户使用以运行应用,进行呼叫,进行数据转移操作等等。一般来说,智能电话71被嵌入在移动操作系统上,并且比典型电话提供更先进的计算能力和连接能力。

注意,其它形式的装置16也是可行的。

图11是能够部署图1的元件或其一部分(例如)的计算环境的一个示例。参照图11,用于实现一些实施方式的示例系统包括采取计算机810形式的通用计算装置。计算机810的组件可以包括但不限于处理单元820(该处理单元820可以包括来自之前附图的处理器或传感器中的任一个)、系统存储器830和将各种系统组件包括系统存储器连接至处理单元820的系统总线821。系统总线821可以是若干类型总线结构中的任一种,包括使用任一种总线架构的存储器总线或存储器控制器、外围总线和局部总线。参照图1描述的存储器和程序可以部署在图11的对应部分中。

计算机810典型地包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是能够由计算机810访问的任何可用介质,并且既包括易失性介质又包括非易失性介质、可移除和不可移除介质。举例来说(不受限制),计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质是不同形式的,并且不包括调制数据或载波信号。它包括硬件存储介质,该硬件存储介质包括以任何方法或技术实现的用于存储信息诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其它存储技术、cd-rom、数字多功能盘(dvd)或其它光盘存储器、磁盒、磁带、磁盘存储器或其它磁性存储装置或者能够用来存储期望信息并且能够由计算机810访问的任何其它介质。通信介质可以以输送机制来实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据,并且包括任何信息传送介质。术语“调制数据信号”是指具有一个或多个其特征组或者以这种方式改变从而在信号中对信息进行编码的信号。

系统存储器830包括采取易失性和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质,诸如只读存储器(rom)831和随机访问存储器(ram)832。包含基本例程(这些例程有助于在计算机810内的元件之间传送信息)的基本输入/输出系统833(bios)通常存储在rom831中。ram832通常包含可由处理单元820立即访问和/或当前正被处理单元820操作的数据和/或程序模块。举例来说(不受限制),图11例示了操作系统834、应用程序835、其它程序模块836和程序数据837。

计算机810还可以包括其它可移除/不可移除易失性/非易失性计算机存储介质。仅举例来说,图11图示了对不可移除、非易失性磁性介质进行读写的硬盘驱动器841、光盘驱动器855和非易失性光盘856。硬盘驱动器841通常通过不可移除存储器接口诸如接口840连接至系统总线821,并且光盘驱动器855通常通过可移除存储器接口诸如接口850连接至系统总线821。

另选地或另外,这里描述的功能可以至少部分地通过一个或多个硬件逻辑组件执行。例如并且不受限制地,能够使用的例示类型硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(fpga)、专用程序集成电路(例如,aisc)、专用程序标准产品(例如,assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑装置(cpld)等等。

以上讨论并在图11中示出的驱动器及其相关计算器存储介质提供了用于计算机810的计算机可读指令、数据结构、程序模块和其它数据的存储。在图11中,例如,硬盘驱动器841被示出为存储操作系统844、应用程序845、其它程序模块846和程序数据847。注意,这些组件可以与操作系统834、应用程序835、其它程序模块836和程序数据837相同或不同。

用户可以通过输入装置诸如键盘862、麦克风863和指示装置861诸如鼠标、跟踪球或触摸板而向计算机810输入命令和信息。其它输入装置(未示出)可以包括操纵杆、游戏板、圆盘式卫星天线、扫描仪等等。这些和其它输入装置经常通过联接至系统总线的用户输入接口860联接至处理单元820,但是也可以通过其它接口和总线结构连接。视频显示器891或其它类型的显示装置也通过接口诸如视频接口890连接至系统总线821。除了监视器之外,计算机还可以包括其它外围输出装置,诸如扬声器897和打印机896,它们可以通过输出外围接口895连接。

计算机810使用与一个或多个远程计算机诸如远程计算机880的逻辑连接(诸如局域网lan或广域网wan)而在联网环境中操作。

当在lan联网环境中使用时,计算机810通过网络接口或适配器870连接至lan871。当在wan联网环境中使用时,计算机810通常包括用于在wan873诸如因特网上建立通信的调制解调器872或其它装置。在联网环境中,程序模块可以存储在远程存储器存储装置装中。例如,图11图示了远程应用程序885可以驻留在远程计算机880上。

应该注意,这里描述的不同实施方式可以以不同方式进行组合。也就是说,一个或多个实施方式的一部分可以与一个或多个其它实施方式的一部分组合。所有这些在这里都可以想到。

示例1是一种移动机器,该移动机器包括:

执行机器功能的可控系统;

控制系统,该控制系统基于所选控制配置控制所述可控系统;

操作增强系统,该操作增强系统从一组传感器接收传感器信号值,这些传感器信号值中的每个信号值都表示所感测的变量,所述操作增强系统基于以所述所选控制配置进行的机器操作过程中生成的所述传感器信号值生成增强准则值,并且在选择至少第一控制配置作为所述所选控制配置和选择第二控制配置作为所述所选控制配置之间间歇地进行切换;以及

信号背景变化比识别逻辑,即,sbvr识别逻辑,该sbvr识别逻辑控制所述操作增强系统持续在选择至少所述第一控制配置和所述第二控制配置作为所述所选控制配置之间间歇地进行切换,直到与所述传感器信号值对应的信号背景变化比达到给定水平。

示例2是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述操作增强系统包括:

准则比较逻辑,响应于所述sbvr识别逻辑识别出所述信号背景变化比已经达到所述给定水平,该准则比较逻辑比较基于以所述第一控制配置进行的操作生成的增强准则值与基于以所述第二控制配置进行的操作生成的增强准则值,以识别出表现更好的控制配置。

示例3是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述操作增强系统向所述控制系统输出所述表现更好的控制配置作为所述所选控制配置。

示例4是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述操作增强系统包括迭代逻辑,该迭代逻辑间歇地选择至少所述第一控制配置和所述第二控制配置并且生成切换信号,所述控制系统基于该切换信号进行切换以便以所述所选控制配置控制所述可控系统。

示例5是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述迭代逻辑包括:

定时逻辑,该定时逻辑识别生成所述切换信号的时间以及所述控制系统切换至所述所选控制配置并且到所述所选控制配置的所述切换已被反映在所述传感器信号中的过渡时间。

示例6是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述第一控制配置和第二控制配置均对应于不同组的机器设置。

示例7是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述第一控制配置和第二控制配置均对应于由所述控制系统使用的不同控制算法。

示例8是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述sbvr识别逻辑动态地计算所述信号背景变化比的所述给定水平。

示例9是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述信号背景变化比的所述给定水平是预先确定的,并且其中所述sbvr识别逻辑基于一组sbvr识别准则来识别预先确定的信号背景变化比水平。

示例10是任一或全部之前示例的移动机器,该移动机器进一步包括:用户接口机构,所述操作增强系统向所述用户接口机构输出所述表现更好的控制配置的指示。

示例11是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述可控系统包括:

包括联合收割机、棉花收割机和甘蔗收割机中的一者的收割机的可控子系统。

示例12是任一或全部之前示例的移动机器,其中所述操作增强系统生成表示所述收割机的收割效率的收割效率值作为所述增强准则值,并且其中响应于所述信号背景变化比识别逻辑识别出所述信号背景变化比已经达到所述给定水平,所述准则比较逻辑比较基于所述收割机以所述第一控制配置进行的操作生成的收割效率值与基于所述收割机以所述第二控制配置进行的操作生成的收割效率值,以识别出表现更好的收割机控制配置。

示例13是一种操作机器的方法,该方法包括:

基于所选控制配置控制所述机器的可控系统;

生成表示所感测的变量的传感器信号值;

基于以所述所选控制配置进行的机器操作期间生成的所述传感器信号值生成增强准则值;以及

在选择至少第一控制配置和第二控制配置作为用于控制所述可控系统的所述所选控制配置之间迭代地进行切换,直到与所述传感器信号值对应的信号背景变化比达到给定水平。

示例14是任一或全部之前示例的方法,其中该方法进一步包括:

响应于识别出所述信号背景变化比已经达到所述给定水平,比较基于以所述第一控制配置进行的操作生成的增强准则值与基于以所述第二控制配置进行的操作生成的增强准则值,以识别出表现更好的控制配置。

示例15是任一或全部之前示例的方法,其中生成增强准则值包括:

在所述控制系统切换至所述所选控制配置并且到所述所选控制配置的所述切换已被反映在所述传感器信号中的过渡时间之后,基于所述传感器信号值生成所述增强准则值。

示例16是任一或全部之前示例的方法,其中所述可控系统包括农业收割机的可控子系统,并且其中生成增强准则值的步骤包括:

生成表示所述农业收割机的收割效率的收割效率值。

示例17是任一或全部之前示例的方法,其中比较所述增强准则值的步骤包括:

响应于识别出所述信号背景变化比已经达到所述给定水平,比较基于所述农业收割机以所述第一控制配置进行的操作生成的收割效率值与基于所述农业收割机以所述第二控制配置进行的操作生成的收割效率值;以及

基于所述比较识别出表现更好的农业收割机控制配置。

示例18是一种农业收割机,该农业收割机包括:

执行收割功能的可控收割子系统;

控制系统,该控制系统在使用第一控制配置和第二控制配置控制所述可控收割子系统之间间歇地进行切换;

产量传感器,该产量传感器生成具有表示农作物产量的产量信号值的产量信号;

收割效率计算器,在基于所述第一控制配置控制所述可控收割子系统时,该收割效率计算器计算基于所述产量信号值并且表示所述农业收割机的收割效率的第一组收割机效率度量,并且在基于所述第二控制配置控制所述可控收割子系统时,该收割效率计算器计算基于所述产量信号值并且表示所述农业收割机的收割效率的第二组收割机效率度量;以及

信号背景变化比识别逻辑,即,sbvr识别逻辑,该sbvr识别逻辑控制所述控制系统以持续在使用所述第一控制配置和所述第二控制配置控制所述可控收割子系统之间间歇地进行切换,直到与所述产量信号值对应的信号背景变化比达到给定水平。

示例19是任一或全部之前示例的农业收割机,该农业收割机进一步包括:

准则比较逻辑,响应于所述sbvr识别逻辑识别出所述信号背景变化比已经达到所述给定水平,该准则比较逻辑比较所述第一组收割机效率度量与所述第二组收割机效率度量,以识别表现更好的控制配置。

示例20是任一或全部之前示例的农业收割机,其中所述准则比较逻辑向所述控制系统输出所述表现更好控制配置的指示,基于所述表现更好的控制配置的所述指示,所述控制系统使用该表现更好的控制配置来控制所述可控收割子系统。

尽管已经以专用于结构特征和/或方法行为的语言描述了主题内容,但是应该理解,在所附权利要求中限定的主题内容并非必然限于以上描述的具体特征或行为。相反,以上描述的具体特征和行为是作为实现这些权利要求的示例形式而公开的。

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