[0001] Ausführungsbeispiel der vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit
für eine mobile Arbeitsmaschine und ein Verfahren zum Steuern einer mobile Arbeitsmaschine.
Weitere Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere
eine Hubarbeitsbühne, einen Kran, eine Baumaschine, eine Straßenbaumaschine, eine
Walze, ein Fertiger, ein Bagger oder einen Löffelbagger umfassend eine entsprechende
Steuereinheit. Im Allgemeinen liegen Ausführungsbeispiele der Erfindung auf dem Gebiet
von mobilen Bau- und Arbeitsmaschinen wie zum Beispiel Hubarbeitsbühnen oder Bagger
oder dergleichen.
[0002] Mobile Bau- und Arbeitsmaschinen wie z. B. Hubarbeitsbühnen oder Bagger verfügen
über ein Maschinensteuerungssystem zur Steuerung eines an der Maschine angeordneten
Werkzeugs (bspw. Baggerlöffel), eines Arbeitskorbs sowie (soweit vorhanden) eines
Aufbaus, welcher an einem Fahrwerk der Maschine drehbeweglich befestigt ist und an
welchem das Werkzeug oder der Arbeitskorb über eine entsprechende Auslegermechanik,
bspw. ein Teleskoparm oder ein den Baggerlöffel tragenden Arm, verstellbar angeordnet
ist.
[0003] Maschinensteuerungssysteme bestehen heute im Wesentlichen aus einer Steuereinheit
(Prozessrechner) und einer Anzeige- bzw. Bedieneinheit sowie einigen Sensoren und
Aktoren (wie bspw. der Ventilansteuerungseinheit). Maschinensteuerungssysteme weisen
derzeit einen geringen Automatisierungsgrad auf. Deshalb besteht der Bedarf nach einem
verbesserten Ansatz.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit ein Maschinensteuerungssystem, insbesondere
für mobile Arbeitsmaschinen, wie zum Beispiel Hubarbeitsbühnen oder Bagger zu schaffen,
das hinsichtlich seiner Ergonomie und Automatisierbarkeit verbessert ist.
[0005] Die Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
[0006] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Steuereinheit für eine
mobile Arbeitsmaschine. Diese Steuereinheit umfasst im Wesentlichen einen Prozessor
sowie einen Speicher. Der Prozessor ist ausgebildet, um zumindest zwei Aktoren, die
ein Werkzeug und/oder ein bewegliches Maschinenteil entlang von mindestens zwei Freiheitsgraden,
wie zum Beispiel einen rotorischen Freiheitsgrad (Drehung) sowie einen Hubfreiheitsgrad
(Winkelbewegung) anzusteuern. Der Speicher ist ausgebildet, einen Bewegungsablauf
der zumindest zwei Aktoren entlang der zumindest zwei Freiheitsgrade aufzuzeichnen
und zu speichern. Der oben genannte Prozessor ist ferner ausgebildet, um den aufgezeichneten
und gespeicherten Bewegungsablauf der zumindest zwei Aktoren / der zumindest zwei
Freiheitsgrade in entsprechender Reihenfolge (Wiederholung) und/oder entgegengesetzter
Reihenfolge (Zurück zum Ausgangspunkt) auszuführen.
[0007] Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass
Bewegungsabläufe (allgemein Funktionen) der Maschine oder von Maschinenteilen, welche
oftmals wiederholt ausgeführt werden oder bei welchen ein bestimmter Weg oder eine
bestimmte Reihenfolge von Einzelbewegungen eingehalten werden soll, aufgezeichnet
werden können. Dies erfolgt dadurch, dass die Bewegungsabläufe, das heißt also eine
Bewegung von mindestens zwei Aktoren über einen zeitlichen Verlauf, verfolgt und so
in einen Speicher abgelegt wird, dass eine Reproduzierbarkeit gegeben ist. Vorteilhafterweise
kann so bei Bedarf vom Maschinenbediener der gespeicherte Bewegungsablauf wieder abgerufen
und ausgeführt werden. Entsprechend den Ausführungsbeispielen können Bewegungsabläufe
das Ein- und Ausfahren oder das Bewegen von beweglichen Maschinenteilen (beispielsweise
der Teleskoparm, eine Hubarbeitsbühne oder der Ausleger mit einem Anbaugerät) oder
ein Drehen beziehungsweise ein Schwenken des Maschinenaufbaus sein. Beispielsweise
kann bei Straßenbaumaschinen einen immer wiederholender bzw. wiederkehrender Bewegungsablauf
ein Spurwechsel einer Walze, ein Einstellen der Transportstellung der Einbaubohle
beim Straßenfertiger oder ein mehrmaliges Umsetzen des Straßenfertigers auf der Baustelle
sein. Die zwei anzusteuernden Aktoren sind hierbei z.B. Lenkung und Bewegungssteuerung
in Fahrtrichtung, sodass die Maschine/Walze bzw. Straßenfertiger entlang der Freiheitsgrade
"vorwärts/rückwärts" und "links/rechts" bzw. "seitwärts" gesteuert wird.
[0008] Ein Beispiel für einen Bewegungsablauf, bei dem gewünscht ist, einen bestimmten Weg
oder eine bestimmte Reihenfolge von Bewegungsabläufen einzuhalten, ist das Bewegen
des Arbeitskorbes in beispielsweise eine Arbeitsposition, welche aufgrund eines Hindernisses
(beispielsweise einer Hauswand) nicht direkt angefahren werden kann. Um diesen Bewegungsablauf
aufzuzeichnen, gibt es prinzipiell verschiedene Möglichkeiten. Entsprechend einem
Ausführungsbeispiel umfasst das Aufzeichnen ein Erfassen von Sensordaten (z. B. Sensoren,
die die Gelenkstellungen beziehungsweise die Aktorstellungen erfassen). Entsprechend
einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Aufzeichnen auch ein Halten von Steuerbefehlen
(Steuerbefehlen, die der Prozessor ausgibt) umfassen. Sowohl anhand der Sensordaten
als auch anhand der Steuerbefehle ist der Bewegungsablauf reproduzierbar. Entsprechend
weiteren Ausführungsbeispielen werden auch die entsprechenden Reihenfolgen der Sensordaten
beziehungsweise die entsprechenden Reihenfolgen der Steuerbefehle berücksichtigt.
Auch kann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen berücksichtigt werden, dass
die Steuerdaten beziehungsweise einzelne Bewegungen zu entsprechenden Zeitpunkten
(relativen Zeitpunkten) erfolgen. Entsprechend den Ausführungsbeispielen wäre es insofern
auch denkbar, dass in dem Speicher die entsprechenden Reihenfolgen beziehungsweise
die entsprechenden Zeitpunkte mit erfasst werden.
[0009] Deshalb ist es entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen möglich, dass der Bewegungsablauf
der zumindest zwei Aktoren durch die zumindest zwei Positionen für den ersten der
mindestens zwei Freiheitsgrade und durch mindestens zwei weitere Positionen für den
zweiten der mindestens zwei Freiheitsgrade definiert ist. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen
wird je der erste und zweite der Positionen sowie je der erste und zweite der weiteren
Positionen für einen ersten und einen zweiten Zeitpunkt definiert. Wenn man diesen
Ansatz mit bisher im Stand der Technik von Hubarbeitsbühnen verwendeten "Coming Home"-Funktionen
vergleicht (automatisches Zurückbewegen zu der Nullposition ausgehend von der End-
beziehungsweise Arbeitsposition) kann durch diesen Ansatz gemäß Ausführungsbeispielen
sichergestellt werden, dass Hindernisse, wie Balkone, Mauervorsprünge usw. umfahren
werden. Anders ausgedrückt heißt es, dass es ausgehend von der Speicherung des Bewegungsablaufes
vorteilhaft ist, dass nicht nur zu einer Nullposition (Grundstellung oder Transportstellung)
auf dem schnellsten oder kürzesten Weg zurückgefahren wird, sondern auch der Bewegungsablauf
in der umgekehrten Reihenfolge oder in einer vorab gespeicherten Reihenfolge eingehalten
wird und so nur ein bereits bekannter und kollisionsfreier Bewegungspfad beschritten
wird.
[0010] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der Bewegungsablauf zwischen zwei
Endpunkten definiert. Diese Endpunkte können entsprechend dem Beispiel einmal in die
Grundstellung beziehungsweise Transportstellung und zum anderen die Arbeitsposition
beziehungsweise Zielposition sein.
[0011] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist die Bewegung des Werkzeuges und/oder
des beweglichen Maschinenteiles auch zwischen den zwei Endpunkten zumindest in Bezug
auf einen Freiheitsgrad eine Richtungsänderung innerhalb des Bewegungsablaufes zwischen
den zwei Endpunkten definiert. Diese Richtungsänderung kann entsprechend dem Beispiel
einmal eine Drehrichtungsänderung oder eine Winkeländerung des Teleskoparmes, eine
Hubarbeitsbühne oder der Ausleger mit Anbaugerät sein, um beispielsweise ein Maschinenteil
über eine Kante zu heben.
[0012] Gemäß Ausführungsbeispiel ist ein Bewegungsablauf durch mindestens einen Vektor für
den ersten der mindestens zwei Freiheitsgrade und durch mindestens einen weiteren
Vektor für den zweiten der mindestens zwei Freiheitsgraden definiert. Anhand der vektoriellen
Positionsbestimmung kann die jeweilige Position des Werkzeugs aufgezeichnet und überprüft
werden.
[0013] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der Prozessor ausgebildet, dass beim
Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte Bewegungsablauf in entsprechender und/oder
entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion auf eine Benutzereingabe den Bewegungsablauf
zu unterbrechen und/oder zu starten. Nur so kann sichergestellt werden, dass bei einer
eventuell möglichen Kollision mit Hindernissen der Maschinenbediener zu jeder Zeit
den Bewegungsablauf unterbrechen kann. Ferner ist dem Maschinenbediener möglich den
Bewegungsablauf zu verändern und/oder den aufgezeichneten und gespeicherten Bewegungsablaufs
zu überschreiben. Dies erspart dem Maschinenbediener ein umständliches Zurück und
Vorwärtsfahren des zu neuaufzeichnenden Bewegungsablaufes von der Nullposition aus.
[0014] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist der Maschinenbediener in der Lage
den Bewegungsablauf in seiner Verfahrensgeschwindigkeit zu variieren. Das heißt, dass
wiederkehrende Bewegungsabläufe je nach Ausführungsgeschwindigkeit die Geschwindigkeit
gesteigert werden kann, um eine Entlastung für den Maschinenbediener zu erwirken.
Falls eine neu eingestellte Geschwindigkeit für eine Bearbeitung doch zu hoch sein
sollte, kann diese wieder gedrosselt oder angepasst werden, damit die Arbeitssicherheit
gewährleistet ist.
[0015] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist eine Benutzereingabe über eine Bedieneinheit
möglich, die an der Maschine selbst oder beispielsweise direkt im Arbeitskorb angeordnet
sein kann. Beispielsweise können nicht nur Bewegungsabläufe gespeichert werden, sondern
auch alle denkbaren Arten der Bedienung, wie z. B. Tastatureingaben, Mauseingaben,
"Touchscreen"-Eingaben, "Touchpad"-Eingaben, Stifteingaben, Joystickeingaben und/oder
auch Joystickbewegungen. Hintergrund ist, dass derartige Bedienungseingaben nach Umsetzung
des Bedienungsbefehles (intern in der Steuereinheit) in eine Bewegung bzw. Bewegungsablauf
resultieren. Mit Hilfe einer Ausführungsform der Erfindung kann der Maschinenbediener
das Aufzeichnen und Abrufen der Bewegungsabläufe über mehrere verschiedenfarbige Tasten
an einer Anzeige- und Bedieneinheit oder einem Joystick erfolgen. Wenn der Joystick
in eine Richtung (oben) gedrückt, kann der Bewegungsablauf aus einer entsprechenden
Position heraus initiiert und bei einer anderen Richtung (unten) gedrückt, kann der
Bewegungsablauf in entgegengesetzter Richtung ausgeführt werden. Die aufgezeichneten
und/oder abgespeicherten Bewegungsabläufe können über ein Display einer Bedien- und
Anzeigeeinheit eingesehen und/oder ausgewählt werden, um den Maschinenbediener eindeutige
Informationen zum Bewegungsablauf zu geben.
[0016] Mit Hilfe einer weiterer Ausführungsform der Erfindung kann der Maschinenbediener
mittels eines proportionalen Joysticks beispielsweise der gespeicherte Ablauf beeinflusst
werden, d. h. je nach Stellung des Joystickhebels kann der Bewegungsablauf schnell
oder langsam durchgeführt werden oder gar gestoppt werden. Wird beispielsweise der
Joystickhebel nach vorne (vom Bediener weg) oder bzw. nach oben bewegt, kann der Bewegungsablauf
vorwärts und, je nach Stellung des Joystickhebels, schnell, langsam oder stoppen,
verlaufen. Analog dazu wird beispielsweise der Joystickhebel nach hinten (zum Bediener
hin) oder bzw. nach unten bewegt, kann der Bewegungsablauf zurück und, je nach Stellung
des Joystickhebels, schnell, langsam und stoppen, verlaufen. Ein Stoppen des Bewegungsablaufs
wäre bspw. dann, wenn sich der Joystickhebel in einer Null-, Mittel- oder Grundstellung
befindet.
[0017] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen können Sensordaten von zumindest einem
Neigungssensor und/oder zumindest einem Drehgebersensor und/oder einem Längenmesssystems,
die die entsprechende Neigung und Drehwinkel eines Auslegers detektieren, erfasst
werden, um den Bewegungsablauf zu detektieren.
[0018] Ein Anwendungsfall für einen wiederkehrenden Bewegungsablauf am Beispiel eines Baggers
ist, wenn Erde, Schotter, Sand oder ähnlichem auf einen LKW aufgeladen wird. Ausführlich
sind das folgende Bewegungen: Aufnehmen von Material auf oder im Boden mit dem Baggerlöffel,
Baggerlöffel schließen bzw. einfahren, Baggerarm aus dem Boden bzw. nach oben fahren,
Baggeraufbau in Richtung des LKWs drehen und über die LKW-Mulde stoppen, Aufgenommene
Material im Baggerlöffel auf dem LKW abladen, Baggerlöffel eventuell ausklopfen, Baggerlöffel
schließen bzw. einfahren, Baggeraufbau in Richtung des Lochs/Erdreiches/Material drehen,
Baggerlöffel nach unten oder zum Boden fahren. Der Vorteil der Erfindung ergibt sich
daraus, dass dieser Bewegungsablauf einmalig, teilweise oder sogar komplett aufgezeichnet
und dann immer wieder ausgeführt werden kann, sodass der Baggerfahrer entlastet wird.
[0019] Ein zusätzliches Positionsbestimmungssystem über GPS oder einem ähnlichen System,
welches an dem Chassis der Maschine oder am Werkzeug/Arbeitskorb angeordnet sein kann,
ist optional. Bewegungsabläufe in denen bewegliche Maschinenteile mittels GPS oder
einem ähnlichen System ermittelt werden sind an der Umgebung gebunden, da das GPS
nicht immer verfügbar sein kann. Die Erfindung kann zusätzliche Positionsbestimmungssysteme
verarbeiten und wie in den beschriebenen Beispielen ausführen, dass keine Kollisionen
entstehen und der Maschinenbediener entlastet werden kann.
[0020] Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist es vorteilhafter wenn Steuerbefehle
von zumindest Ventilsteuerungen erfasst und von der Steuereinheit ausgewertet werden.
[0021] Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der vorliegenden Erfindung schafft ein Verfahren
zum Steuern einer mobilen Arbeitsmaschine. Das Verfahren umfasst ein Ansteuern von
zumindest zwei Aktoren, die ein Werkzeug und/oder ein bewegliches Maschinenteil entlang
von mindestens zwei Freiheitsgraden bewegen. Zudem umfasst das Verfahren ein Aufzeichnen
und Speichern eines Bewegungsablaufs, der aus zumindest zwei Aktoren entlang der mindestens
zwei Freiheitsgrade mittels eines Speichers, wobei das Ausführen des aufgezeichneten
und gespeicherten Bewegungsablauf der zumindest zwei Aktoren entlang der mindestens
zwei Freiheitsgrade in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge besteht.
[0022] Das entsprechende Verfahren basiert auf denselben Überlegungen wie die oben erläuterte
Steuereinheit. Ferner sei darauf hingewiesen, dass das Verfahren um alle Merkmale,
Funktionalitäten und Details ergänzt werden kann, die hierin in Hinblick auf die erfindungsgemäße
Steuereinheit beschrieben sind. Das Verfahren kann um die genannten Merkmale, Funktionalitäten
und Details sowohl einzeln als auch in Kombination ergänzt werden.
[0023] Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend
auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Hinsichtlich der dargestellten schematischen
Figuren wird darauf hingewiesen, dass die dargestellten Funktionsblöcke sowohl als
Elemente oder Merkmale der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch als entsprechende
Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zu verstehen sind, und auch entsprechende
Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens davon abgeleitet werden können.
Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer mobilen Arbeitsmaschine gemäß einem Basisausführungsbeispiel;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer Hubarbeitsbühne als mobile Bau- und Arbeitsmaschine
neben einem Hauptgebäude und einem Nebengebäude gemäß einem Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer Hubarbeitsbühne als mobile Bau- und Arbeitsmaschine
neben einer Straßenlaterne gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung eines Baggers beim Aufladen und Abladen von Material
gemäß Ausführungsbeispielen; und
- Fig. 5
- eine schematische Darstellung eines Maschinen-Steuerungssystem gemäß Ausführungsbeispielen.
[0024] Fig. 1 zeigt schematisch eine mobile Arbeitsmaschine, welche eine Steuereinheit aufweist,
die zwei Aktoren, die ein Werkzeug und/oder ein bewegliches Maschinenteil entlang
von mindestens zwei Freiheitsgraden bewegen, ansteuert. Nachfolgend wird anhand von
Fig. 1 die Steuereinheit 51 für eine mobile Arbeitsmaschine, hier eine Hubarbeitsbühne
10, erläutert.
[0025] Die Steuereinheit umfasst einen Prozessor 51p sowie einen Speicher 51s. Mittels des
Prozessors 51p wird die Hubarbeitsbühne 10 bzw. insbesondere deren Aktoren gesteuert.
Die Hubarbeitsbühne 10 umfasst einen Teleskoparm 13, der einen Arbeitskorb 14 schwenkt.
Der Teleskoparm 13 ist in der hier vereinfachten Variante ausfahrbar (vgl. longitudinale
Bewegungsachse 13l sowie die Kippbewegung anhand der Winkelposition 13w). Durch eine
Veränderung der Winkelposition 13w ist der gesamte Teleskoparm 13 von einer waagrechten
Position in eine angewinkelte Position bewegbar, so dass der Arbeitskorb 14 in seiner
Höhe variiert werden kann. Durch die Longitudinalbewegung 13l wird der Teleskoparm
13 ein- und ausgefahren, was ebenfalls dazu führt, dass wenn gewinkelt der Arbeitskorb
14 eine höhere Höhenposition einnimmt.
[0026] Wie hier zu erkennen ist, soll der Arbeitskorb 14 in eine Arbeitsposition (hier in
Fig. 1 dargestellt) bewegt werden, wobei sich dann der Arbeitskorb 14 oberhalb eines
Hindernisses (hier ein Gebäude 60) befindet. Wenn man davon ausgeht, dass in einer
Startposition bzw. Transportposition für die Hubarbeitsbühne 10 der Teleskoparm 13
(vgl. Longitudinalbewegung 13l) eingefahren ist und die Winkelposition 13w so gewählt
ist, dass sich der Teleskoparm 13 waagrecht befindet, werden beide Aktoren für die
Bewegungen 13w und 13l angesteuert, um von der Startposition die Endposition (vgl.
Fig. 1) zu erreichen. Dieses Ansteuern erfolgt mittels Steuerbefehlen, die der Prozessor
51p ausgibt.
[0027] Damit der Korb 14 nicht mit dem Gehäuse 60 kollidiert, wird erst der Winkel 13w so
weit angesteuert, dass beim Ausfahren des Teleskoparms 13 entlang der Longitudinalachse
13l keine Kollision des Korbes und des Hauses 60 passieren kann. Danach wird der Teleskoparm
13 entlang der Richtung 13l ausgefahren, z. B. bis zu seiner Maximalposition. Um dann
den Arbeitskorb 14 in seine Endposition (vgl. Fig. 1) bewegen zu können, wird die
Winkelposition 13w wieder leicht reduziert, z. B. von 60 auf 45 Grad. D. h., dass
in dieser hier dargestellten Variante zuerst eine Winkelposition 13w angefahren wird,
dann eine Longitudinalposition für die Bewegung 13l angesteuert wird und dann eine
weitere Winkelposition 13w angefahren wird. Die weitere Winkelposition 13w ist gegenüber
der ersten Winkelposition 13w dadurch charakterisiert, dass sie einen kleineren Winkel
aufweist. Diese drei Bewegungen, die entweder anhand von Zwischenpositionen oder vektoriell
beschreibbar sind, bilden in Kombination, d. h. in ihrer zeitlichen Abfolge, einen
Bewegungsablauf.
[0028] Um die Reproduzierbarkeit des Bewegungsablaufs sicherzustellen, wird dieser Bewegungsablauf,
d. h. also die Ansteuerung der Aktoren zur Winkelposition 13w und zur Longitudinalachse
13l aufgezeichnet. Das Aufzeichnen umfasst das Verfolgen der Bewegung sowie das Speichern
in dem Speicher 51s.
[0029] Für das Aufzeichnen gibt es unterschiedliche Varianten. Entsprechend einer ersten
Variante können die Steuersignale des Prozessors 51p abgegriffen werden und in den
Speicher 51s abgelegt werden. Entsprechend einer weiteren Variante wäre es auch denkbar,
dass jeder Aktor mit einem zusätzlichen Positionsgeber, z. B. auf Basis eines Sensors
oder auf Basis von Endschaltern ausgestattet ist und ein Feedback über die entsprechend
aktuelle Position gibt. Dieses Feedback kann als Positionsinformation in den Speicher
51s abgelegt werden. Entsprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen erfolgt das Abspeichern
derart, dass relative Zeitpunkte zueinander, d. h. also zwischen den Positionen oder
zwischen den vektoriell beschreibbaren Bewegungen, mit abgelegt werden, so dass ein
Datensatz also den gesamten Bewegungsablauf von der Startposition bis zu der Endposition
beschreibt.
[0030] Unabhängig davon, ob eine vektorielle Beschreibung der Bewegung oder eine Beschreibung
der Bewegung anhand der Zwischenpositionen in dem Speicher abgelegt ist, so ermöglicht
dieser Ansatz die Reproduzierbarkeit der Bewegung von der Startposition zu der Endposition.
Somit ist es also vorteilhafter Weise möglich, den Bewegungsablauf auf Knopfdruck
automatisiert anzusteuern, so dass eine Kollision zwischen Korb und Gebäude vermieden
wird. Entsprechend einer weiteren Variante können die Bewegungen rückwärts angesteuert
werden, d. h. also, dass die Positionen in entgegengesetzter Reihenfolge abgefahren
werden, um den Arbeitskorb 14 von der Endposition (vgl. Fig. 1) in die Ausgangsposition
zurückzubewegen.
[0031] Bezüglich der zwei Bewegungsachsen 13w und 13l sei angemerkt, dass diese nur exemplarisch
dargestellt sind, d. h. also, dass entsprechende Bewegungen, z. B. eine Rotationsbewegung
oder auch eine Kippbewegung oder Drehbewegung sich dahinter verbergen können. Wichtig
ist, dass die Arbeitsmaschine zumindest zwei Bewegungsachsen hat, die die Freiheitsgrade
dann entsprechend beschreiben.
[0032] Nachdem oben nun eine Basisvariante gemäß einem Basisausführungsbeispiel der vorliegenden
Erfindung erläutert wurde, wird nachfolgend auf erweiterte Ausführungsbeispiele eingegangen.
[0033] Fig. 2 zeigt schematisch eine Hubarbeitsbühne 10 als Bau- und Arbeitsmaschine, welche
ein fahrbares unteres Maschinenchassis 11 (z. B. Unterwagen), ein darauf mit DM (Drehung
Maschine bzw. Kranmechanismus) bezeichneten Richtungen verdrehbar angeordnetes oberes
Maschinenchassis 12 (z. B. Oberwagen) und einen am oberen Maschinenchassis 12 angeordneten
Kranmechanismus 13 aufweist. Der Kranmechanismus 13 (z. B. Teleskoparm bzw. Teleskopausleger)
ist dabei ein- und ausfahrbar sowie gegenüber dem oberen Maschinenchassis 12 durch
nicht dargestellte Hubzylinder in seinem Anstellwinkel veränderbar. Am Kranmechanismus
13 ist ein Arbeitskorb 14 angeordnet, in welchem eine Maschinenbediener 15 (wie dargestellt)
oder aber auch Arbeitsmaterialien transportiert werden können. Um den Kranmechanismus
13 (z. B. Teleskopausleger) und/oder den Arbeitskorb 14 der Arbeitsbühne 10 zu steuern,
d. h. den Arbeitskorb 14 bspw. an eine erforderliche Arbeitsposition zu bewegen oder
den Kranmechanismus 13 gegenüber dem unteren Maschinenchassis 11 zu verdrehen, ist
in dem Arbeitskorb 14 eine in dieser Figur nicht dargestellte Bedien- und Anzeigeeinheit
angeordnet. Im Wesentlichen kann eine Bedien- und Anzeigeeinheit aus Bedienhebeln
(z. B. Joysticks), Tastaturelementen und Anzeigeelementen wie bspw. einem Display
bestehen. Dabei ist es üblich, dass die Bedien- und Anzeigeeinheit in dem Arbeitskorb
14 in Richtung der Hubarbeitsbühne 10 angeordnet ist und somit der Bediener 15 in
dem Arbeitskorb 14 in Blickrichtung der Maschine 10 schaut. Folglich bewegt sich der
Bediener 15 beim Ausfahren des Teleskopauslegers 13 (z. B. Kranmechanismus) mit dem
Rücken zur entsprechenden Arbeitsposition. Die Anordnung der Bedien- und Anzeigeeinheit
im Arbeitskorb 14 ermöglicht es, dass der Bediener 15 an der Arbeitsposition einfacher
und besser arbeiten kann, da ihm dadurch keine für die Arbeit hinderlichen Teile,
wie bspw. die Bedien- und Anzeigeeinheit selbst, im Weg sind. Eine Arbeitsposition
könnte beispielsweise ein Gebäudedach 64 oder an einem Gebäude 61 zu reparierende
Dachrinne 63 im Bereich des Gebäudedaches 64 sein. Um an die zu reparierende Dachrinne
63 des Gebäudes 61 zu gelangen (Arbeitsposition, wie in Figur 2 dargestellt), ist
es der Maschinenbediener 15 jedoch nicht möglich, den Arbeitskorb 14 bzw. den Kranmechanismus
13 (z. B. Teleskoparm bzw. Teleskopausleger) über den mit A gekennzeichneten direkten
Verfahrweg zu bewegen, da der Arbeitskorb womöglich an den mit dem Bezugszeichen K
gekennzeichneten Kollisionspunkten mit einem Nebengebäude 62 des Gebäudekomplexes
60 oder aber mit einem auf dem Nebengebäude 62 befindlichen Geländer 65 kollidieren
könnte. Denn, solche Kollisionspunkte K sind meist vom Maschinenbediener 15 schwer
einsehbar, auch, da sich der Bediener 15 (wie oben bereits beschrieben) beim Ausfahren
des Teleskopauslegers 13 (Kranmechanismus) mit dem Rücken zur entsprechenden Arbeitsposition
bewegt (wie oben bereits beschrieben). Ein weiterer schwer einsehbarer Bewegungsablauf
ist beispielsweise, wenn der Arbeitskorb zurück in die Nullposition zu fahren ist
und der Maschinenbediener im Arbeitskorb meist von oben (bspw. vom Dach 64 eines Hauses)
nach unten zum Fahrwerk der Hubarbeitsbühne fährt. Um derartige Kollisionen zu vermeiden,
ist es daher erforderlich, den Arbeitskorb 14 über einen anderen Verfahrweg zu bewegen,
beispielsweise über den mit den Bezugszeichen B1 und B2 gekennzeichneten Weg. Dabei
kann es auch erforderlich sein, den Arbeitskorb 14 oder den Kranmechanismus 13 zusätzlich
gegenüber dem unteren Maschinenchassis 11 entsprechend zu verdrehen. Diese Verdrehungen
sind in Figur 2 mit den Bezugszeichen DM (Drehung Maschine bzw. Kranmechanismus) und
DA (Drehung Arbeitskorb) bezeichnet.
[0034] Der Maschinenbediener sollte bzgl. des direkten Verfahrwegs A einen alternativen
Verfahrweg des Arbeitskorbs 14 wählen, um zum Erreichen der Arbeitsposition Kollisionen
des Arbeitskorbs 14 oder auch des Kranmechanismus 13 mit Gebäudeteilen an den Kollisionspunkten
K zu vermeiden. Vorteilhaft ist es daher, die Bewegungsabläufe der Maschine 10 bzw.
der Maschinenteile dieses alternativen Verfahrwegs, bei der die genannten Hindernisse
(gemäß dem Beispiel aus Figur 2 das Nebengebäude 62 sowie das Geländer 65) umfahren
werden sollten, aufzuzeichnen und abzuspeichern, sodass der Maschinenbediener diese
Bewegungsabläufe bei Bedarf in bevorzugt zwei Richtungen (bspw. hin zur Arbeitsposition
und zurück in Grundstellung der Maschine) teils oder komplett automatisiert (autonom
bzw. teilautonom) ablaufen lassen kann.
[0035] Fig. 3. zeigt ein weiteres Beispiel mit einer aus Figur 2 bekannten und bereits beschriebenen
Hubarbeitsbühne 10. Dieses Beispiel erläutert sogenannte wiederkehrende Bewegungsabläufe
wie zum Beispiel das Auswechseln von defekten Leuchten in Straßenlaternen 70. Die
Maschinenbediener 15 wird beispielsweise zum Auswechseln von defekten Leuchten mit
der Hubarbeitsbühne 10 in der Regel von Straßenlaterne 70 zu Straßenlaterne 70 fahren,
d. h. einen (sofern bei mehreren Straßenlaternen Leuchten defekt sein sollten) immer
wiederkehrenden Bewegungsablauf durchführen. Dieser immer wiederkehrende Bewegungsablauf
kann beispielsweise dadurch bestehen, dass eine Bewegung der Maschine 10 bzw. der
Maschinenteile (z. B. Teleskoparm 13 bzw. Arbeitskorb 14) zur Arbeitsposition hin
(im vorliegenden Fall eine an einem Laternenmast 71 angeordnete Lampe 72) durch folgende
Schritte gebildet wird: (1.) eine Verdrehung des oberen Maschinenchassis 12 gegenüber
dem unteren Maschinenchassis 11; (2.) Aufrichten des Kranmechanismus 13 (d. h. Vergrößern
des Anstellwinkels); (3.) Ausfahren des Teleskoparms 13 auf die benötigte Höhe und
ggf. (4.) Drehung des Arbeitskorbes 14, sodass die Maschinenbediener 15 an der Lampe
72 problemlos arbeiten kann. Nach dem Auswechseln der Leuchte erfolgt im Nachgang
eine Bewegung der Maschine 10 bzw. der Maschinenteile (z. B. Teleskoparm 13 bzw. Arbeitskorb
14) von der Arbeitsposition weg zurück in die Grundstellung der Maschine 10, d. h.
die oben genannten Bewegungsabläufe (1.) bis (4.) werden in umgekehrter Reihenfolge
(4, 3, 2, 1.) durchgeführt.
[0036] Auch zum Beispiel gemäß Figur 3 ist es vorteilhaft, die Bewegungsabläufe der Maschine
10 bzw. der Maschinenteile des Verfahrwegs aufzuzeichnen und abzuspeichern, sodass
der Maschinenbediener diese Bewegungsabläufe immer wieder in bevorzugt zwei Richtungen
(bspw. hin zur Arbeitsposition und zurück in Grundstellung der Maschine) teils oder
komplett automatisiert ablaufen lassen kann. Dabei ist es auch möglich, mehrere verschiedene
Verfahrwege aufzuzeichnen und abzuspeichern, wenn bspw. Leuchten bei unterschiedlich
hohen Straßenlaternen 70 ausgewechselt werden sollen. Der Maschinenbediener kann somit
in vorteilhafter Weise mehrere "Straßenlaternen-Typen" abspeichern bzw. hinterlegen
und bei Bedarf den entsprechenden "Straßenlaternen-Typ" abrufen.
[0037] Fig. 4 zeigt ein weiteres Beispiel für sogenannte wiederkehrende Bewegungsabläufe.
Das Aufladen von Erdaushub 26 (bspw. Erde, Schotter, Sand oder ähnliches) eines Baggers
20 auf einen LKW 80. Der hier gezeigte immer wiederkehrende Bewegungsablauf wird im
Wesentlichen durch folgende Schritte gebildet: (1.) Erdaushub 26 mit einem Baggerlöffel/einer
Baggerschaufel 25 aufnehmen; (2.) den oberen Baggeraufbau 22 (oberes Maschinenchassis
bzw. Oberwagen) in Richtung des LKWs 80 drehen und (3.) den Erdaushub 26 in die LKW-Mulde
81 abladen. Dabei sind oftmals mehrere verschiedene (und teils gleichzeitig durchzuführende)
Bewegungsabläufe notwendig.
[0038] So kann der Baggerfahrer beim Aufnehmen des Erdaushubs 26 neben Baggerlöffel/Baggerschaufel
25 auch Baggerarme 23 und 24 bewegen, d. h. es werden zum oben genannten Bewegungsablauf
(1.) mehrere einzelne Bewegungen B1, B2 und B3 von Maschinenteilen gleichzeitig durchgeführt.
Auch zum oben genannten Bewegungsablauf (2.) können mehrere einzelne Bewegungen wie
bspw. neben einer Drehung des oberen Maschinenchassis 22 gegenüber einem unteren Maschinenchassis
21 um eine Drehachse Z noch eine Aufwärtsbewegung eines oder beider Baggerarme 23
und/oder 24 notwendig sein. Beim Abladen des Erdaushubs 26 in die LKW-Mulde 81 (Bewegungsablauf
(3.)) können weiterhin mehrere einzelne (und ggf. gleichzeitige) Bewegungen durchzuführen
sein, wie eine Aufwärtsbewegung des Baggerlöffels/der Baggerschaufel 25, damit der
Erdaushub 26 aus der Schaufel herausfallen kann.
[0039] Um den Maschinenbediener hier zu entlasten ist es vorteilhaft, die Bewegungsabläufe
der Maschine 20 bzw. deren Maschinenteile teils oder komplett aufzuzeichnen und abzuspeichern,
sodass der Maschinenbediener diese Bewegungsabläufe immer wieder in bevorzugt zwei
Richtungen teils oder komplett automatisiert ablaufen lassen kann. Dies trifft bspw.
auch beim Ausbaggern von Erde, Schotter oder ähnlichem aus einem Graben zu. Ebenso
besteht das Ausklopfen des Baggerlöffels, wenn an diesem beispielsweise feuchte Erde
hängt, aus immer gleich durchzuführenden Bewegungsabläufen, die ebenfalls automatisiert
ablaufen können.
[0040] Figur 5 zeigt ein Maschinen-Steuerungssystem 50, welches üblicherweise an den bereits
genannten Maschinen 10 und 20 verwendet wird. Das Maschinen-Steuerungssystem 50 besteht
aus einer Steuereinheit (Prozessrechner) 51 sowie aus einer Bedien- und Anzeigeeinheit
52, wobei die beiden Einheiten bzw. Geräte entweder als separate (einzelne) Geräte
auf der Maschine 10 oder 20 angeordnet sind oder als ein Gerät, d. h. als integrierte
Einheit. Steuereinheit (Prozessrechner) 51 und Bedien- und Anzeigeeinheit 52 sind
miteinander elektrisch verbunden. Mit der Steuereinheit (Prozessrechner) 51 sind über
Kabelverbindungen 53k bis 55k ein oder mehrere Sensoren 53, 54 und 55 elektrisch verbunden,
wie bspw. ein Positionsbestimmungssystem (GNSS-Empfänger / GPS-Empfänger oder ähnlich),
ein Neigungssensor oder ein Drehgeber. Weiterhin sind mit der Steuereinheit (Prozessrechner)
51 über Kabelverbindungen 56k bis 58k ein oder mehrere Aktoren 56, 57 und 58 elektrisch
verbunden, wie bspw. eine Ventilsteuerung für Hub- oder Hydraulikzylinder. Dabei ist
ein Positionsbestimmungssystem 53, welches an dem Chassis 11, 12 der Maschine 10,
20 oder am Werkzeug/Arbeitskorb 25, 14 angeordnet ist, optional, d. h. für die vorliegende
Erfindung nicht unbedingt notwendig. Denn, da GNSS-Positionsdaten ggf. nicht immer
verfügbar sind, für die Erfindung wäre es auch möglich, dass Steuerungsbefehle bzw.
Steuerungsparameter oder Ventilansteuerungsbefehle, welche von der Steuereinheit (Prozessrechner)
51 generiert und an die Aktoren 56, 57 und 58 gesendet werden, oder aber Sensorwerte,
bspw. die des Neigungssensors 54, des Drehgebers 55 oder eines Längenmesssystems,
zu verwenden. Auch wäre es in diesem Zusammenhang denkbar, Tastaturbetätigungen oder
Joystickbewegungen (bspw. Bedientaste plus Zeitdauer der Betätigung), welche einen
Bewegungsablauf repräsentieren, aufzuzeichnen und/oder abzuspeichern.
[0041] Obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht
es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen,
sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender
Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist.
Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt
beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details
oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte
können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hard-ware-Apparats),
wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische
Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder
mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt
werden.
[0042] Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der
Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann
unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk,
einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines
EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen
oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale
gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken
können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb
kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
[0043] Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger,
der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren
Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren
durchgeführt wird.
[0044] Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt
mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam
ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem
Computer abläuft.
[0045] Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert
sein.
[0046] Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der
hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren
Träger gespeichert ist.
[0047] Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit
ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen
Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
[0048] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger
(oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das
Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet
ist. Der Datenträger, das digitale Speichermedium oder das computerlesbare Medium
sind typischerweise gegenständlich und/oder nichtvergänglich bzw. nichtvorübergehend.
[0049] Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Datenstrom
oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen
eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom
oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert
sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert
zu werden.
[0050] Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise
einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert
oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen.
[0051] Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm
zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
[0052] Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder
ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumindest
eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung
kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise
ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein.
Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung
des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
[0053] Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise
ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder
alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen
Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor
zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein
werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung
durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor
(CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC.
[0054] Die hierin beschriebenen Vorrichtungen können beispielsweise unter Verwendung eines
Hardware-Apparats, oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer
Kombination eines Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
[0055] Die hierin beschriebenen Vorrichtungen, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen
Vorrichtungen können zumindest teilweise in Hardware und/oder in Software (Computerprogramm)
implementiert sein.
[0056] Die hierin beschriebenen Verfahren können beispielsweise unter Verwendung eines Hardware-Apparats,
oder unter Verwendung eines Computers, oder unter Verwendung einer Kombination eines
Hardware-Apparats und eines Computers implementiert werden.
[0057] Die hierin beschriebenen Verfahren, oder jedwede Komponenten der hierin beschriebenen
Verfahren können zumindest teilweise durch Hardware und/oder durch Software ausgeführt
werden.
[0058] Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung
der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen
und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten
einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den
Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten,
die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert
wurden, beschränkt sei.
Bezugszeichenliste
[0059]
- 10
- Hubarbeitsbühne
- 11
- Unteres Maschinenchassis (Unterwagen)
- 12
- Oberes Maschinenchassis (Oberwagen)
- 13
- Teleskoparm/Teleskopausleger/Kranmechanismus
- 13l
- Longitudinalbewegung/Bewegungsachse longitudinal
- 13w
- Kippbewegung/Winkelposition
- 14
- Arbeitskorb
- 15
- Bedienperson
- 20
- Bagger
- 21
- Unteres Maschinenchassis (Unterwagen)
- 22
- Oberes Maschinenchassis (Oberwagen)
- 23
- Baggerarm
- 24
- Baggerarm
- 25
- Baggerlöffel/Baggerschaufel
- 26
- Erdaushub
- 50
- Maschinen-Steuerungssystem (Maschinensteuerung)
- 51
- Steuereinheit (Prozessrechner)
- 51 p
- Prozessor
- 51 s
- Speichereinheit
- 52
- Bedien- und Anzeigeeinheit
- 53
- Sensor (bspw. GNSS-Empfänger)
- 54
- Sensor (bspw. Neigungssensor)
- 55
- Sensor (bspw. Drehgeber oder Längenmesssystem)
- 56-58
- Aktoren (bspw. Ventilsteuerung für Hub- oder Hydraulikzylinder)
- 53k-58k
- Kabelverbindungen
- 60
- Gebäude
- 61
- Hauptgebäude (Haus)
- 62
- Nebengebäude (Garage)
- 63
- Dachrinne
- 64
- Dach
- 65
- Geländer
- 70
- Laterne
- 71
- Laternenmast
- 72
- Lampe
- 80
- LKW
- 81
- LKW-Mulde
- A
- Bewegung / Verfahrweg
- B,B1,B2,B3
- Bewegungen / Verfahrwege
- DA
- Drehung Arbeitskorb
- DM
- Drehung Maschine
- K
- Kollisionspunkt
- Z
- Drehachse
1. Steuereinheit (51) für eine mobile Arbeitsmaschine, mit folgenden Merkmalen:
einen Prozessor (51p), der ausgebildet ist, um zumindest zwei Aktoren, die ein Werkzeug
und/oder ein bewegliches Maschinenteil entlang von mindestens zwei Freiheitsgraden
bewegen, anzusteuern;
einem Speicher (51s), der ausgebildet ist, einen Bewegungsablauf der zumindest zwei
Aktoren entlang der mindestens zwei Freiheitsgrade aufzuzeichnen und zu speichern;
wobei der Prozessor (51p) ausgebildet ist, um den aufgezeichneten und gespeicherten
Bewegungsablauf der zumindest zwei Aktoren entlang der mindestens zwei Freiheitsgrade
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge auszuführen.
2. Steuereinheit (51) gemäß Anspruch 1, wobei das Aufzeichnen ein Erfassen von Sensordaten
umfasst; und/oder
wobei das Aufzeichnen ein Erhalten von Steuerbefehlen, die durch den Prozessor (51p)
zum Ansteuern der zumindest zwei Aktoren generiert werden, umfasst.
3. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungsablauf
der zumindest zwei Aktoren durch mindestens zwei Positionen für den ersten der mindestens
zwei Freiheitsgraden und durch mindestens zwei weitere Positionen für den zweiten
der mindestens zwei Freiheitsgraden definiert ist; und
wobei jede erste und zweite der Positionen sowie jede erste und zweite der weiteren
Positionen für zumindest einen ersten und einen zweiten Zeitpunkt definiert sind.
4. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungsablauf
zwischen zwei Endpunkten definiert ist.
5. Steuereinheit (51) gemäß Anspruch 4, wobei eine Bewegung des Werkzeuges und/oder des
beweglichen Maschinenteiles zwischen den zwei Endpunkten zumindest eine Richtungsänderung
innerhalb des Bewegungsablaufes zwischen den zwei Endpunkten in Bezug auf einen der
zwei Freiheitsgrade aufweist.
6. Steuereinheit (51) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Bewegungsablauf der
zumindest zwei Aktoren durch mindestens einen Vektor für den ersten der mindestens
zwei Freiheitsgrade und durch mindestens einen weiteren Vektor für den zweiten der
mindestens zwei Freiheitsgraden definiert ist.
7. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (51p)
ausgebildet ist, beim Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte Bewegungsablauf
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion auf eine Benutzereingabe
den Bewegungsablauf zu unterbrechen und/oder zu starten und/oder fortzusetzen.
8. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (51p)
ausgebildet ist, beim Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte Bewegungsablauf
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion auf eine Benutzereingabe
den Bewegungsablauf zu verändern und/oder den aufgezeichneten und gespeicherten Bewegungsablaufs
durch einen veränderten Bewegungsablauf zu überschreiben.
9. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (51p)
ausgebildet ist, beim Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte Bewegungsablauf
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion auf eine Benutzereingabe
den Bewegungsablauf in einer Verfahrgeschwindigkeit des Bewegungsablaufs zu variieren.
10. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Benutzereingabe
ausgebildet ist, eine Eingabe über eine Bedieneinheit (52) zu empfangen.
11. Steuereinheit (51) gemäß Ansprüche 2 - 10, wobei Sensordaten von zumindest einem Neigungssensor
(54) und/oder zumindest einem Drehgebersensor (55) empfangen werden.
12. Steuereinheit (51) gemäß Ansprüche 2 - 11, wobei die Steuerbefehle zumindest einen
Ventilsteuerungsbefehl umfassen.
13. Eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere eine Hubarbeitsbühne (10), einen Kran, eine
Baumaschine, eine Straßenbaumaschine, eine Walze, einen Bagger (20) oder einen Löffelbagger
umfassend eine Steuereinheit gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
14. Verfahren zum Steuern einer mobile Arbeitsmaschine mit folgenden Schritten:
Ansteuern von zumindest zwei Aktoren, die ein Werkzeug und/oder ein bewegliches Maschinenteil
entlang von mindestens zwei Freiheitsgraden bewegen.
Aufzeichnen und Speichern eines Bewegungsablaufs, der aus zumindest zwei Aktoren entlang
der mindestens zwei Freiheitsgrade mittels eines Speichers besteht.
Ausführen des aufgezeichneten und gespeicherten Bewegungsablauf der zumindest zwei
Aktoren entlang der mindestens zwei Freiheitsgrade in entsprechender und/oder entgegengesetzter
Reihenfolge.
15. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
14, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.
Geänderte Patentansprüche gemäss Regel 137(2) EPÜ.
1. Steuereinheit (51) für eine mobile Arbeitsmaschine, mit folgenden Merkmalen:
einen Prozessor (51p), der ausgebildet ist, um zumindest zwei Aktoren, die ein Werkzeug
und/oder ein bewegliches Maschinenteil entlang von mindestens zwei Freiheitsgraden
bewegen, anzusteuern;
einem Speicher (51s), der ausgebildet ist, einen Bewegungsablauf der zumindest zwei
Aktoren entlang der mindestens zwei Freiheitsgrade aufzuzeichnen und zu speichern;
wobei der Prozessor (51p) ausgebildet ist, um den aufgezeichneten und gespeicherten
Bewegungsablauf der zumindest zwei Aktoren entlang der mindestens zwei Freiheitsgrade
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge auszuführen;
wobei der Prozessor (51p) ausgebildet ist, beim Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte
Bewegungsablauf in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion
auf eine Benutzereingabe den Bewegungsablauf zu verändern und/oder den aufgezeichneten
und gespeicherten Bewegungsablaufs durch einen veränderten Bewegungsablauf zu überschreiben.
2. Steuereinheit (51) gemäß Anspruch 1, wobei das Aufzeichnen ein Erfassen von Sensordaten
umfasst; und/oder
wobei das Aufzeichnen ein Erhalten von Steuerbefehlen, die durch den Prozessor (51p)
zum Ansteuern der zumindest zwei Aktoren generiert werden, umfasst.
3. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungsablauf
der zumindest zwei Aktoren durch mindestens zwei Positionen für den ersten der mindestens
zwei Freiheitsgraden und durch mindestens zwei weitere Positionen für den zweiten
der mindestens zwei Freiheitsgraden definiert ist; und
wobei jede erste und zweite der Positionen sowie jede erste und zweite der weiteren
Positionen für zumindest einen ersten und einen zweiten Zeitpunkt definiert sind.
4. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Bewegungsablauf
zwischen zwei Endpunkten definiert ist.
5. Steuereinheit (51) gemäß Anspruch 4, wobei eine Bewegung des Werkzeuges und/oder des
beweglichen Maschinenteiles zwischen den zwei Endpunkten zumindest eine Richtungsänderung
innerhalb des Bewegungsablaufes zwischen den zwei Endpunkten in Bezug auf einen der
zwei Freiheitsgrade aufweist.
6. Steuereinheit (51) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Bewegungsablauf der
zumindest zwei Aktoren durch mindestens einen Vektor für den ersten der mindestens
zwei Freiheitsgrade und durch mindestens einen weiteren Vektor für den zweiten der
mindestens zwei Freiheitsgraden definiert ist.
7. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (51p)
ausgebildet ist, beim Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte Bewegungsablauf
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion auf eine Benutzereingabe
den Bewegungsablauf zu unterbrechen und/oder zu starten und/oder fortzusetzen.
8. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Prozessor (51p)
ausgebildet ist, beim Ausführen der aufgezeichnete und gespeicherte Bewegungsablauf
in entsprechender und/oder entgegengesetzter Reihenfolge in Reaktion auf eine Benutzereingabe
den Bewegungsablauf in einer Verfahrgeschwindigkeit des Bewegungsablaufs zu variieren.
9. Steuereinheit (51) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Benutzereingabe
ausgebildet ist, eine Eingabe über eine Bedieneinheit (52) zu empfangen.
10. Steuereinheit (51) gemäß Ansprüche 2 - 9, wobei Sensordaten von zumindest einem Neigungssensor
(54) und/oder zumindest einem Drehgebersensor (55) empfangen werden.
11. Steuereinheit (51) gemäß Ansprüche 2 - 10, wobei die Steuerbefehle zumindest einen
Ventilsteuerungsbefehl umfassen.
12. Eine mobile Arbeitsmaschine, insbesondere eine Hubarbeitsbühne (10), einen Kran, eine
Baumaschine, eine Straßenbaumaschine, eine Walze, einen Bagger (20) oder einen Löffelbagger
umfassend eine Steuereinheit gemäß einem der vorherigen Ansprüche.
13. Verfahren zum Steuern einer mobile Arbeitsmaschine mit folgenden Schritten:
Ansteuern von zumindest zwei Aktoren, die ein Werkzeug und/oder ein bewegliches Maschinenteil
entlang von mindestens zwei Freiheitsgraden bewegen.
Aufzeichnen und Speichern eines Bewegungsablaufs, der aus zumindest zwei Aktoren entlang
der mindestens zwei Freiheitsgrade mittels eines Speichers besteht.
Ausführen des aufgezeichneten und gespeicherten Bewegungsablauf der zumindest zwei
Aktoren entlang der mindestens zwei Freiheitsgrade in entsprechender und/oder entgegengesetzter
Reihenfolge.
Ausführen des aufgezeichneten und gespeicherten Bewegungsablauf in entsprechender
und/oder entgegengesetzter Reihenfolge und/oder verändern des Bewegungsablauf in Reaktion
auf eine Benutzereingabe und/oder überschreiben des aufgezeichneten und gespeicherten
Bewegungsablaufs durch einen veränderten Bewegungsablauf.
14. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
13, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.