机器控制:历史的一部分

机控制永远改变了道路铺设,灰尘移动和孔是钻。提高生产力,效率,提供可衡量的质量和可持续性改进,改造建筑,道路,桥梁和其他资产是建立在世界各地。但它不会在一夜之间发生。

在过去的二十年里,机器控制系统实现了对所有尺寸的机器,从跟踪装载机和挖掘机和推土机打滑引导。

虽然没有在每一个工作地点,业内技术牢固确立,与制造商甚至在机器在工厂预加载功能。的创新和经验教训多年来已经成为新兴自主解决方案的基础。

几个可能记住机器的魔力控制近60年前开始和发展很大程度上是由于创造性的思想家和领导者给他们自由去探索创新技术的应用在新的和不同的方式。

激光聚焦机控制

机控制重型设备已经存在自1960年代发展的激光。当时,休斯研究实验室在加州,我们建造了第一个激光原型,光学谐振器创建了一个狭窄的光束。这种技术将成为军用级测距仪的基础。能够测量仪器和目标之间的距离迅速引起了农业社会的注意。

故事是这样的:有两个并发的进步。第一个激光级控制是由农业工程师詹姆斯入手和诺曼Fausey美国农业部(USDA)的农业研究服务(ARS)在俄亥俄州立大学在1960年代中期一个农业排水机。使用光电电池安装在挖沟和plow-type排水设备,系统自动升降的控制深度的挖掘设备和地下年级由一束激光将所需的高度和品位。所需的信号处理电路设计和制造ARS乌尔班纳控制系统公司,俄亥俄州,由泰德共有l .教书。

大约在同一时间,罗伯特·h·Studebaker Tipp市,俄亥俄州,开始开发一个激光控制平地机使用一个旋转棱镜来创建一个“面”上可以控制几台机器的激光场平,倾斜的飞机。

1967年,Studebaker和教形成Laserplane Corp .)、第一个激光公司。随后的进步导致了第一个演示激光控制的挖沟机在1968年9月在俄亥俄州立农业科学研究所的研究人员的审查和Laserplane。

声波传感器

很快,这些创新者将声波传感器,仪器测量距离一个对象使用超声波声波。的声波传感器扩大机控制切割持平或倾斜的飞机,控制机器马达年级和铺路石等高程和操舵。这些传感器允许一台机器按照非平面表面(如stringline,路边线,边缘密封)高程和水平对齐。

的组合旋转激光和声波路径建立第一代1 d和2 d机床控制解决方案(高程和转向),未来几年继续进化。结果是一个双叶片自动控制的解决方案,称为BladePro系统。

“这是一个相当粗糙的系统依赖于一个现成的黑白屏幕和一个手持电脑,”马克说福勒斯特,然后为光谱精度作为产品经理工作。“但我们可以自动控制的横坡自行式平地机刀片。然后我们添加了一个超声波传感器测量相对海拔,所以我们住在stringline之上。”

1995年,福勒斯特搬到俄亥俄州代顿市的产品经理这早期的机器控制的解决方案。

直到1990年代末,两个进步——机器人全站仪和GPS——将启动3 d机控制的进化。光谱精度会很快竞争这些早期的解决方案。Topcon激光系统有限公司成立于1994年,同年Topcon获得年级先进技术,其进入2 d机床控制业务。

电动机年级和机器控制

在1996年,史蒂夫·巴瑞接任总统的光谱精度,并组成了一个团队来“看看我们可以移动现有的机床控制3 d,”福勒斯特回忆道。光谱物理有其Geotronics部门合并,变成光谱精度。他们也获得了小型软件公司产品称为Terramodel Plus3。

”而不是公证设置stringlines机器,我们想要自动控制这些机器移动,”福勒斯特说。

接下来的发展,在1998年宝马展叫BladePro 3 d。BladePro 3 d是一个系统,该系统结合了机器人全站仪和数字地形模型(DTM)设计软件自动控制高度和横坡自行式平地机刀片、消除stringlines的必要性。

六角/莱卡混沌之间也开始进入3 d机控制空间。1994年收购Magnavox徕卡将会首次GPS产品。在2000年,它将获得激光准直公司结合其GPS功能的基础3 d机控制技术。

但这是商业化的GPS提供急需的实用程序来实现叶片控制相关的群众——即Fosburgh,物理科学家与美国陆军工程兵团(USACE)当时,记得这些日子。

GPS接收器

1991年,作为陆军研究团队的一员,原工程技术实验室(ETL)堡,弗吉尼亚州Fosburgh的工作是研究GPS和申请美国陆军的民用和军事领域。重点主要是挖掘相关研究项目使用微分运动(RTK)和实时定位。他是一个成员USACE RTK团队,与本Remondi合作,GPS RTK的先锋。USACE后曾与卡特彼勒通过小企业创新研究(SBIR)合同RTK在一台计算机上。

随后,美国天宝将在1992年首次介绍RTK GPS接收器Fosburgh将在1994年加入特林布尔和帮助指导下GPS和RTK的进化。

“查理特林布尔看到GPS作为下一个实用程序,“Fosburgh说。“他给我们工程师充分发挥寻找增殖在任何平台。”

本文的第二部分将于下周出版。