本说明书涉及控制林业操作。更具体地,本说明书涉及通过基于所选准则找到部署和/或操作解决方案来控制林业机械的操作。
背景技术:
在林业操作中,树木砍伐机械(fellingmachine)(诸如轮式伐木归堆机或轨道式伐木归堆机)切割树木并将其独立或成捆放下。集材机(skidder)(或集运机或木材堆垛机)是将成捆树木从它们被砍伐的位置输送到它们被进一步处理的分开位置(诸如对它们打枝(delimbed)、分类(sorted)、装载或削片(chipped)的位置)的机械。
在处理位置处,打枝、分类以及装载操作可以由铰接悬臂装载器或由其他设备来执行。处理后的树木然后装载到将它们带到诸如磨机的另一个处理设施的运输车辆上。
所有这些类型的林业设施可以有不同的尺寸,并且可以具有不同的能力和特性。比如,集材机可以有不同的尺寸且具有用于抓取并运送捆的抓斗(skidder)。集材机还可以具有用于抓取并运送捆的缆绳/绞车机构。抓取机构可以额定设为适应不同重量、体积等。
另外,一些伐木归堆机和集材机可以比其他集材机和伐木归堆机更佳地适于穿过特定类型的地形。它们可以被构造为更容易或高效(关于油耗、速度等)穿过不同类型的地形。类似地,它们可以被构造为使得不同的机械在它们穿过森林地面时引起对森林地面的不同水平的干扰或损坏。
上面的讨论仅被提供为一般背景信息,并且不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助。
技术实现要素:
控制系统接收表示在林业场所中的各种位置处砍伐的树捆的特性的信息。控制系统接收表示可以部署在林业场所处的各种机械的特性的信息。控制系统包括解决方案生成系统。该解决方案生成系统生成如下解决方案,该解决方案表示哪些设备应部署到林业场所中的不同位置,以及该部署要发生的特定路线。可以基于所生成的解决方案来生成控制设备的控制信号。
本发明内容被提供为以简化形式引入下面在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。该发明内容不旨在识别所要求保护主题的关键特征或必要特征,也不旨在用作确定所要求保护主题的范围的帮助。所要求保护的主题不限于解决在背景技术中注释的任何或所有缺点的实现。
附图说明
图1是林业场所的一个示例的部分图片部分框图。
图2是更详细地示出了图1所例示的项中的一些的框图。
图3是更详细地示出了数据采集系统的一个示例的框图。
图4是例示了数据采集系统的操作的一个示例的流程图。
图5是更详细地示出了控制系统的一个示例的框图。
图6a和图6b(这里总称为图6)示出了如下流程图,该流程图例示了图2所例示的林业架构在生成解决方案并根据这些解决方案控制机械时的操作的一个示例。
图7是示出了部署在远程服务器架构中的、图2所例示的架构的一个示例的框图。
图8至图10示出了可以用于在之前附图中示出的架构中的移动装置的示例。
图11是示出了可以用于在之前附图中示出的架构中的计算环境的一个示例的框图。
具体实施方式
图1是示出了在林业场所102处部署的林业架构100的一个示例的部分框图、部分图片图。林业场所102位于大体不平坦的地形上,并且示出了在切割树木并将其放置成捆108-110的两台不同伐木归堆机104-106。图1还示出:在一个示例中,使用多个不同的集材机112-114来将树木从捆108-110的位置输送到可以对树木打枝、定尺、分类等的进一步处理位置116。在图1所示的示例中,位置116包括铰接悬臂装载器118,该铰接悬臂装载器118基于所选特性(诸如基于树木是硬木、软木还是要削片的木材)带走由集材机112-114递送的树木120,对它们打枝并将其分成堆122-124。
图1还示出:在一个示例中,可以将无人机(uav)126部署到场所102处的不同位置。uav126可以以自动化方式或由操作员来控制。
uav126以及不同机械104、106、112、114以及116中的每一个可以在上面部署有可以采集各种不同类型数据的数据采集系统。比如,伐木归堆机104-106可以具有识别伐木归堆机104-106的地理位置的数据采集系统(诸如gps接收器或其他定位系统)。因此,它们还可以识别由伐木归堆机104-106生成的树捆108-110的地理位置。数据采集系统可以具有各种其他数据检测器,这些数据检测器检测事情,诸如上面布置它们的机械的油耗、机械在上面行进的路线、机械在上面行进的地形的情况、以及所生成的树捆108-110的不同特性。下面参照图3更详细地描述数据采集系统的一个示例。
而且,在一个示例中,可以在集材机112和114上具有数据采集系统,这些数据采集系统采集如uav126可以采集的各种不同类型的数据。架构100中的不同数据采集系统可以向远程服务器位置130和/或向场所管理站132发送它们借助网络128采集的数据。网络128可以是各种不同类型的网络,诸如蜂窝通信网络、广域网、局域网、近场通信网络、或各种其他网络或网络的组合。另外,由数据采集系统采集的数据也可以以其他方式来输送,下面更详细地描述这些方式中的一些。
数据采集系统还可以在机械之间例示性地发送数据。比如,伐木归堆机104上的数据采集系统可以向集材机112上的数据采集系统例示性地发送其数据(例如,当两者紧密接近彼此时)。然后,当集材机112紧密接近场所管理站132时,它可以向场所管理站132发送它自己已经采集的数据、以及从伐木归堆机104接收的数据。这里预期用于发送数据的这些和其他机构。
场所管理站132例示性地包括控制系统134,并且它可以包括各种其他项136。场所管理站132可由场所管理者138访问,该场所管理者可以与控制系统134交互,以便控制林业场所102处的各种操作。
图2是更详细地示出了图1所例示的项中的一些的框图。图2特别示出了伐木归堆机104、集材机112、uav/ugv126、铰接悬臂装载器118、远程服务器位置130、场所管理站132和场所管理者138、以及网络128。另外,图2示出了架构100可以包括各种其他机械或其他系统140。图2还示出了各个机械104-112、118以及126可以具有数据采集系统。比如,伐木归堆机104可以具有数据采集系统142,而且包括各种其他功能144。集材机112例示性地具有数据采集系统146,并且也可以具有各种其他功能148。uav126(还可以是无人地面车辆(或ugv))可以具有数据采集系统150以及各种其他功能152。铰接悬臂装载器118可以包括数据采集系统154,而且包括各种其他功能156。架构100也可以包括布置在其他机械上或位于其他位置中的其他数据采集系统158。各个数据采集系统142、146、150、154以及158例示性地检测并采集数据(下面参照图3更详细地描述数据中的一些),并且可以通过网络128或以其他方式将其通信到其他机械或场所管理站132和/或服务器位置130以及其他机械或系统140。
图2示出了在一个示例中,场所管理站132中的控制系统134接收所获取的数据,并且生成用于场所管理者138交互的、具有用户输入机构的界面160。场所管理者138在界面160上与用户输入机构例示性地交互,以便控制并操纵控制系统134以及场所管理站132可以与其通信的可能其他机械或其他系统。虽然下面更详细地描述数据采集系统和控制系统134的操作,但现在将简要讨论一些示例。
在一个示例中,伐木归堆机104上的数据采集系统142采集数据,诸如伐木归堆机104放下树捆的地理位置。它还可以采集表示树木的类型以及捆的特性的数据。比如,数据采集系统可以检测树木是硬木还是软木、给定捆(或彼此紧密接近的一组捆)中的树木的数量、以及捆的尺寸(诸如每捆树干的数量、树木胸高处的直径、独立树木或捆的重量、长度以及体积)或其他信息。数据采集系统142还可以采集表示森林地面上的地形条件(诸如它是否湿且泥泞、干、多岩石、软等)的数据。它还可以采集表示伐木归堆机104的位置(例如,其海拔、方位、地理位置等)的数据。基于该信息,数据采集系统可以生成识别它在上面行进的地形的地势的地势地图或地势表示。数据采集系统142可以具有通信系统,该通信系统将该信息通信回到场所管理站132中的控制系统1345。
集材机112中的数据采集系统146可以识别集材机112的地理位置、其方位和前进方向、其速度、上面布置它的集材机的特性(例如,集材机的尺寸/型号、集材机的类型(轮式、轨道式等)、集材机尺寸等)。该信息也可以提供给控制系统134。可以从其他伐木归堆机、其他集材机、铰接悬臂装载器118等提供类似信息。
控制系统134然后使用该信息来识别表示机械如何部署在林业场所102处的一组解决方案。比如,控制系统可以生成解决方案,这些解决方案表示为了拾起这些树木并将它们带回铰接悬臂装载器118操作的分类位置,哪些集材机应前进到哪些捆位置。如果存在多个分类位置,凭借多个铰接悬臂装载器,那么解决方案可以识别特定集材机应该将其树木带到的特定分类位置。类似地,解决方案可以识别哪些集材机将移动到哪些位置来拾起捆。这可以基于集材机的构造(使得它不损坏森林地面,或者使得它以较高燃油经济性行进等)。解决方案可以识别集材机或机械可以采取的特定路线。比如,可以的是基于场所102的地势地图(或由伐木归堆机103上的数据采集系统142或从其他数据采集系统生成的地势信息),可以使用场所102的地势来识别集材机可以采取到已经由伐木归堆机砍伐的树木的捆的路线。作为示例,路线可以基于集材机可以多么快速地穿过路线、基于集材机在穿过路线时将遭遇的油耗、基于路线的安全性(该安全性本身可以基于路线的等级、路线的宽度等)以及其他来分类。
解决方案还可以控制其他机械,诸如伐木归堆机。比如,可以的是,铰接悬臂装载器所位于的分类位置需要处理更多的硬木树木或软木树木。在这种情况下,解决方案可以控制伐木归堆机收获更多软木树木。收获特定树木类型可以使用之前生成的树木库存地图或通过在伐木归堆机中的操作员界面上生成指令来收获特定类型的树木或以其他方式来进行。类似地,可以的是,处理设施(诸如磨机)在某天对硬木比对软木成比例地支付地更多(反之亦然)。在这种情况下,解决方案可以考虑该信息并控制伐木归堆机将一种木材优先于另一种为目标。所有这些和其他解决方案(下面描述这些解决方案中的一些)可以由控制系统134来生成。
控制系统134然后可以基于所识别的解决方案生成控制信号,并且提供这些控制信号,以控制架构100中的各种东西。例如,控制信号可以是导航控制信号,这些导航控制信号被提供给集材机112,并且自动控制集材机112上的导航系统,以使集材机沿着路线移动到树捆所位于的特定位置。控制系统可以控制uav/ugv126上的导航系统,以使交通工具移动至不同位置。控制系统可以控制铰接悬臂装载器118上的导航系统,以使其移动至新分类位置(诸如可以更靠近伐木归堆机或更容易由集材机进入的位置等)。控制系统可以生成控制伐木归堆机104的导航的导航控制信号。控制系统还可以生成控制信号,这些控制信号控制场所管理站132或各种机械中的操作员界面逻辑,使得这些机械的操作员(和/或场所管理者138)可以查看不同解决方案并从这些解决方案中选择。类似地,控制系统可以控制操作员界面逻辑,以为给定机械中的操作员显露特定解决方案。用示例的方式,操作员界面逻辑可以为一个集材机的操作员显露解决方案,以采取特定路线,并且它可以为另一个集材机的操作员显露解决方案,使得该操作员可以采取到不同的树捆的不同路线。下面更详细地描述这些和其他解决方案和控制信号。
图3是更详细地示出了数据采集系统(例如,数据采集系统142)的一个示例的框图。将理解的是,上面参照图2讨论的各种数据采集系统可以与图3所示的数据采集系统类似或不同。为了本描述,假设类似,使得仅更详细地描述数据采集系统142。
在图3所示的示例中,数据采集系统142例示性地包括处理器170、感测可以由gps接收器、加速计等172感测的机械位姿(位置、方位、海拔)的位置感测系统172、地势地图生成器逻辑174、油耗检测器176、路线检测器逻辑178、地形条件传感器逻辑180、通信系统182、捆特性检测器逻辑184、数据储存器186,并且它可以包括各种其他项188。捆特性检测器逻辑184本身可以包括树木类型检测器逻辑190、位置识别器逻辑192、树木计数识别器逻辑194、捆尺寸识别器逻辑196以及其他项197。捆尺寸识别器逻辑196例示性地识别已经由伐木归堆机104切割并放置的各种树捆的尺寸。由此,捆尺寸识别器逻辑可以包括:每捆树干逻辑198,该每捆树干逻辑198感测各捆中的树干的数量;胸高处直径(dbh)逻辑200,该胸高处直径(dbh)逻辑200识别各树干在胸高处的直径;重量逻辑202,该重量逻辑202识别捆的重量;长度逻辑204,该长度逻辑204识别捆中的树干的长度;体积逻辑206,该体积逻辑206识别捆中的树干的体积,并且捆尺寸识别器逻辑可以包括各种其他项208。
现在将提供数据采集系统142中的一些项及其操作的简要描述。位置感测系统172例示性地感测或检测伐木归堆机104(或上面布置系统142的另一个机械)的位姿。比如,该位置感测系统可以是感测接收器的位姿的gps接收器。通过知道接收器随着它安装在伐木归堆机104上的方位,可以识别伐木归堆机104的位姿。进一步地,通过知道伐木归堆机142上的悬臂或提升臂的尺寸和位置,并且通过检测抓斗或树木保持机构何时开闭,位置感测系统还可以提供关于由伐木归堆机104放置的捆的位置和方位的表示。位置感测系统172还可以随着时间的过去感测上面了部署该位置感测系统172的机械的位置,并且聚合这些值。
这些聚合值(或其他值)可以由地势地图生成器逻辑174使用,以便生成机械支持系统142在上面行进的区域的地势地图。在一个示例中,比如,地势地图生成器逻辑173进行由位置感测系统172在不同地理位置处生成的海拔和其他位姿测量。地势地图生成器逻辑使用该信息来生成机械在上面行进的区域的地势的表示,并且使其与全球定位系统相关,以便用作地势地图。
油耗检测器176在一个示例中可以以各种不同方式中的任意一个来检测油耗。比如,可以的是,油耗检测器检测上面了安装该油耗检测器的机械所消耗燃油的速率。可以的是,使用由系统172生成的地理位置来识别随着交通工具从一个地理位置行进到下一个消耗燃油的速率。油耗检测器也可以识别或检测其他变量,诸如发动机速度、地上速度等。这些变量可以基于它们自己的传感器或通过使用这里描述的值来检测。
路线检测器逻辑178例示性地接收由感测系统172生成的地理位置值(或位姿值),并且聚合这些值,以基于这些值识别机械采取的特定路线。路线检测器逻辑还可以使用由系统172和174生成的位姿信息和地势信息以及由检测器176生成的油耗值,来识别用于地形上的不同路线的变量。比如,在安装了数据采集系统142的交通工具行进多个不同路线的情况下,检测器逻辑178可以检测这些路线,并且它还可以检测在路线上行进消耗的燃油量、它耗费的时间量、在各给定路线上穿过的各种地势、以及其他。路线检测器逻辑178例示性地生成表示一个或多个各种路线的特性连同与该路线对应的其他检测变量的输出。
地形条件传感器180例示性地感测一个或多个不同变量,所述一个或多个不同变量表示机械在上面行进的地形的条件。比如,可以包括感测地形的湿度水平的湿度传感器。地形条件传感器可以包括具有对应的图像处理逻辑的光学传感器,该光学传感器识别交通工具在上面行进的地形的类型和条件。可以包括一个或多个其他传感器,这些传感器检测地面柔软度,感测土壤类型(诸如泥土、岩石等)、地被植物的类型(诸如叶、树枝)以及其他。还可以预期地形条件传感器逻辑180可以包括在机械在地形上行进之前和以后这两者感测地形的条件的多个传感器。这可以提供机械随着它在地形上移动而强加于地形的损坏或磨损的表示。这种检测器逻辑可以检测诸如车辙、被排挤的土的深度以及其他的东西。
通信系统182被配置为与其他数据采集系统、与远程服务器位置130(图2中示出)、与场所管理站132以及其他机械/系统140通信。因此,在一个示例中,它不仅促进数据采集系统142上的项之间彼此的通信,还促进通过网络128进行的通信。
数据储存器186例示性地存储由数据采集系统142上的其他项中的任意一个生成和/或由架构100中的其他项接收的数据。
捆特性检测器逻辑184例示性地检测在林业场所102上的各种树捆的特性。在数据采集系统142布置在伐木归堆机104上的情况下,那么该数据采集系统142检测由伐木归堆机142生成的捆的特性。在数据采集系统布置在集材机中的一个上的情况下,该数据采集系统可以基于由形成捆的伐木归堆机转移的数据检测捆的特性。捆特性检测器逻辑还可以或相反识别由上面布置捆特性检测器逻辑的集材机运送的捆的特性。在数据采集系统布置在uav/ugv126上的情况下,该数据采集系统可以识别由交通工具检测的捆的特性。这里预期这些和其他场景。
检测捆的特性,使得控制系统134可以确定哪些交通工具应接近捆、它们应如何运输、应用于接近并输送它们的特定路线、应取回捆的顺序、捆应被带到的处理或分类位置以及其他。
因此,树木类型检测器逻辑190检测给定捆中的树木的类型。其可以检测作为硬木或软木树木或特定物种的树木的类型。检测器逻辑190可以包括操作员输入逻辑,使得操作员可以提供表示树木的类型的输入。还可以包括其他检测器,诸如光学检测器和用于识别捆中的树木的类型的图像处理逻辑。检测器逻辑可以使用可以从不同装置(例如,从uav)生成的外部树木库存地图创建数据,该不同装置识别林业场所102上的不同地理位置的树木类型。树木类型检测器逻辑190也可以以其他方式检测给定捆中的树木的类型。
位置识别器逻辑192例示性地识别捆的位置和方位。比如,使用由位置感测系统172生成的位姿信息,并且通过知道伐木归堆机的各种零件相对于彼此(或集材机的零件相对于彼此)的物理尺寸,位置识别器逻辑192可以随着伐木归堆机放下捆中的树木(或随着集材机接近或拾起它们)而识别这些树木的位置和方位。
树木计数识别器逻辑194例示性地识别伐木归堆机所砍伐的树木的数量。树木计数识别器逻辑194可以基于随着操作员收获树木而进行的操作员输入(诸如触发器输入或由操作员提供的其他计数输入)来进行这一点。树木计数识别器逻辑还可以基于伐木归堆机所用的锯或抓取臂的动作数量来进行这一点。另外,树木计数识别器逻辑可以通过使用光学传感器和识别捆中的独立树干的成像处理逻辑来进行这一点。进一步地,树木计数识别器逻辑194可以聚合放置在多个不同捆中或由不同负载的集材机或以其他方式运送的树木的数量。
每捆树干逻辑198对各捆中的树干进行计数。可以以树木计数识别器逻辑194识别所收获树木的数量且然后将计数聚合到每捆计数的类似方式来进行这一点。每捆树干逻辑可以基于操作员输入、基于具有图像处理逻辑的光学输入、或以其他方式来进行这一点。
dbh逻辑200生成表示各个树干在胸高处的平均或独立直径的度量。这还可以使用光学抓取机构和图像处理逻辑或以其他方式来进行。
重量逻辑202例示性地生成表示给定捆的重量的输出。这可以使用随着树木被伐木归堆机切割并放下而称重它们的称重机构(例如,秤)或由随着集材机拾起树木而对树木称重的称重机构来进行。在一个示例中,集材机可以使用其他传感器来感测树木的长度,以取得被集材机运送的树木的重量的比例和在地面上拖曳的比例的表示。
长度逻辑204例示性地生成表示捆中的树木的长度的度量。这可以基于操作员输入、基于光学输入、或以其他方式来进行。
体积逻辑206生成表示捆中的木料的体积的输出。体积可以基于由dhb逻辑200生成的直径和由长度逻辑204生成的长度度量的聚合来生成。这可以用于生成表示特定树干的体积的度量。每捆树干逻辑198的输出可以用于生成表示给定捆中的总体积的度量。
也可以识别各种其他捆尺寸。这可以使用各种其他传感器或检测器逻辑208来进行。
图4是示出了数据采集系统142的操作的一个示例的流程图。为了图4的讨论,将假设数据采集系统142在伐木归堆机104上。然而,数据采集系统142也可以在图2所识别的其他机械上。然而,将理解的是,数据采集系统142也可以在图1和图2所识别的其他机械上。
处理器170首先确定是否是时候执行数据采集操作。在一个示例中,使用触发准则来确定这一点。比如,可以的是,数据采集操作连续、定期、间歇或在满足其他准则时(诸如在数据采集系统到达特定位置或在其他方面时)执行。确定是否是时候执行数据采集操作由图4的流程图中的块220表示。
当是时候时,那么数据采集系统142上的各种检测器、传感器以及逻辑项例示性地检测、感测或以其他方式采集数据。这可以按各种不同顺序来进行,参照图4仅描述这些顺序中的一个,并且仅为了示例而进行描述。
位置感测系统142然后感测数据采集系统142的位姿(并且还可以通过知道其上携带了该系统142的机械上的方位来生成用于该机械的位姿)。由块222表示检测地理位置或位姿。这可以包括检测地理位置(经纬度)224、海拔226、方位(可以包括前进方向、倾斜、横摆、滚动或其他方位)228,并且它也可以包括检测其他信息。这由块230表示。
路线检测器逻辑178可以聚合各种位置来检测机械在上面行进的路线。这由块232表示。地势生成器逻辑174可以使用由检测器逻辑178生成的位置信息172和路线信息来生成表示机械在上面行进(或在机械附近)的地势的地势信息。生成地势信息由块234来表示。路线检测器逻辑178和地势地图生成器逻辑174也可以生成其他信息,并且这由块236来表示。
油耗检测器176还检测表示油耗的度量。这由块238表示。油耗检测器可以检测被消耗的燃油的量,或燃油在路线的不同部分上消耗的速率。油耗检测器可以生成其他信息,诸如发动机速度、地面速度或在燃油被消耗的同时执行的其他操作、或与油耗有关的其他信息。
地形条件传感器逻辑182例示性地感测机械附近或沿着机械的路线的地形条件。这由块240表示。这可以使用各种不同类型的传感器(诸如土壤类型传感器、土壤湿度传感器等)来进行。这由块242表示。这可以如由块244表示的使用图像捕捉和图像处理逻辑来进行。这可以基于识别地形的类型和地形的条件的操作员输入来进行。这由块246表示。这也可以以各种其他方式来进行,并且这由块248来表示。
捆特性检测器逻辑184然后检测与一个或多个不同捆对应的各种不同特性。检测捆特性由图4的流程图中的块250来表示。如由块252表示的,捆特性可以借助操作员输入来提供。如由块254表示的,它们中的一些或全部还可以自动检测。如由块256表示的,树木类型检测器逻辑190可以检测树木类型,并且如由块258表示的,捆位置识别器逻辑192可以识别给定捆的位置。树木计数识别器逻辑194可以识别在一时间段期间或在区域中砍伐的、给定捆(或多个捆)中的树木的数量。这由块260表示。每捆树干逻辑198可以识别给定捆中的树干的数量(如果这尚未由逻辑194识别)。这由块262表示。dbh逻辑200可以提供表示dbh的度量。这由块264表示,并且重量、长度以及体积逻辑202、204以及206可以分别提供表示这些变量的输出。这由块266表示。各种其他检测器或逻辑197和208也可以提供其他捆特性。这由块268表示。
所有这些类型的逻辑可以受处理器170控制,或者它们可以独立控制或可控。处理器170然后也可以控制任意另外的逻辑来生成其他数据。这由图4的流程图中的块270来表示。比如,处理器170可以执行由系统142中的其他传感器或检测器或项生成或检测的变量或数据的聚合。该聚合可以是随着时间的过去聚合、平均、加权平均、在地理位置上、在所行进的距离上、在所用的燃油上、在不同捆上等聚合。执行聚合的控制逻辑由块272表示。处理器170(或其他逻辑)还可以从由关于系统142描述的传感器、逻辑、检测器等生成的信息导出其他数据或信息。从该数据导出其他信息由块274表示。处理器170也可以控制其他逻辑,来获得其他信息。这由块276表示。
处理器170然后控制通信系统182和/或数据储存器816,以便将作为捆数据187的数据存储在数据储存器186中,和/或向图2所示的其他机械或系统通信数据。控制数据储存器186和通信系统182存储和/或通信数据由图4的流程图中的块278来表示。数据可以存储在逻辑数据储存器186中。这由块280表示。它可以发送到和/或存储在远程系统或数据储存器中。这由块282表示。数据也可以存储或通信到其他机械或其他系统。这由块284表示。
图5是更详细地示出了控制系统134的一个示例的框图。将理解,虽然上述附图示出了布置在场所管理站132处的控制系统134,但这不需要必须是这种情况。相反,控制系统也可以布置在图1或图2所示的机械中的任意一个上或远程系统或其他位置处。将控制系统134设置在场所管理站132上仅为了示例而示出并描述。
在图5所示的示例中,控制系统134例示性地包括一个或多个处理器或服务器290、通信系统292、数据储存器294(本身可以包括所获取数据296、地势或其他地图298以及其他信息300)、解决方案生成系统302、控制信号生成器304,并且可以包括各种其他项306。解决方案生成系统302例示性地包括准则(成本函数)识别器逻辑308、数据获取系统310、解决方案参数识别器逻辑312、解决方案生成器314,并且可以包括其他项316。解决方案生成器314本身可以包括设备部署逻辑318、路线生成逻辑320、伐木归堆机(fb)操作逻辑322、反馈机器学习逻辑324、遗传算法运行逻辑326,并且可以包括其他项328。遗传算法运行逻辑326例示性地包括解决方案初始化逻辑330、选择逻辑332、交叉/变异逻辑334、启发运算逻辑336、终止逻辑338、解决方案输出逻辑340,并且可以包括其他项342。
控制信号生成器304本身可以包括通信系统控制器344、导航系统控制器346、用户界面控制系统348、伐木归堆机控制器350,并且可以包括其他项352。用户界面控制系统348本身可以包括显露逻辑354、交互检测逻辑356,并且可以包括其他项358。在描述架构100内的控制系统134的整体操作之前,首先将提供控制系统134中的项中的一些及其操作的简要描述。
通信系统292例示性地使得控制系统134中的项能够彼此通信,并通过网络128与架构100中的其他项通信。所获取的数据296可以是从架构100中的各种数据采集系统(例如,数据采集系统142)获取的数据。地势和其他地图298可以包括由数据采集系统生成的地势信息,或者可以是预先存在的地势地图或其他信息(诸如在工作场所处的之前操作期间或以其他方式生成的地图)中的数据。
解决方案生成系统302例示性地接收准则(诸如要优化的成本函数)和解决方案参数信息(诸如要识别解决方案的地理区域或时间段),并且生成表示要如何操作独立林业机械或要如何精心安排整体操作中的一个或多个不同解决方案,以便实现期望的解决方案。比如,可以对于独立集材机生成识别该集材机要在哪里拾起捆、以及为了到达那里而采取的路线的解决方案。解决方案可以识别集材机要取回多个不同捆的顺序和采取的路线。解决方案还可以识别集材机要将捆带到的特定分类位置。解决方案可以识别如何操作伐木归堆机。比如,解决方案可以考虑可用于在工作场所处收获的不同类型的木材的价格。解决方案可以考虑伐木归堆机所生成的捆应多么大。解决方案可以表示伐木归堆机要操作的一个或多个不同位置。解决方案可以用于预定区域(诸如工作场所的北面、工作场所的南面、或其他独立区域),使得对于特定工作场所生成多于一个解决方案。
系统302还可以生成用于多个不同工作场所的多个不同解决方案,这些解决方案对于多个不同准则进行优化(或考虑这些准则另外处理),使得它们可以显露,以便由场所管理者或由交通工具或机械的操作员选择。用示例的方式,可以的是,解决方案生成系统302显露对于油耗优化的一个解决方案、对于时间优化的另一个解决方案。在场所管理者选择它们中的一个时,然后该信息可以输送给其他操作员或交通工具,以便操作员引导或自动控制,以实现所选解决方案。类似地,可以对多个不同准则(诸如油耗和时间和/或其他准则)优化解决方案。这里预期这些和其他操作。
准则(成本函数)识别器逻辑308例示性地识别要优化解决方案的准则(或要优化的成本函数)。将理解的是,不需要完全优化解决方案或成本函数。相反,优化算法可以一直运行到实现合适的解决方案为止或满足其他停止准则为止。下面更详细地讨论这一点。
准则或成本函数可以是期望变量(诸如油耗、时间、所行进距离、对森林地面的磨损和/或其他东西)的函数。因此,一旦识别成本函数,则解决方案生成系统302可以生成将成本函数中的这些准则中的一个或多个考虑在内的一个或多个解决方案。
解决方案参数识别器逻辑312识别用于解决方案的特定一组参数。比如,可以的是,对于工作场所的第一地理区域生成第一组解决方案,而对于第二地理区域生成第二组解决方案。类似地,可以的是,第一组机械可用于第一区域中的操作,并且第二组机械可用于第二区域中的操作。在这种情况下,可以由什么机械可用于给定解决方案中的操作来参数化解决方案。解决方案参数识别器逻辑312也可以以其他方式识别参数。
数据获取系统310从图2所示的各种数据采集系统或从其他源例示性地获取数据(并且可以将其存储为所获取数据296)。在这样做时,数据获取系统可以连续、间歇、定期或在满足特定触发准则时采集数据。
一旦获得准则(或成本函数)、解决方案参数以及数据,则解决方案生成器314例示性地生成特定解决方案。逻辑326然后运行生成期望的各种解决方案的算法。它可以运行生成可以提供给路线生成逻辑320的路由信息的算法,该路线生成逻辑生成用于独立机械的路线。逻辑326可以生成表示设备部署的设备部署信息,该信息可以提供给识别应如何部署独立设备的设备部署逻辑318。虽然逻辑326在这里被描述为运行遗传算法,但这仅是一个示例。也可以运行其他优化算法。如上面提及的,一旦生成解决方案,则设备部署逻辑318可以生成表示为了进行解决方案而如何部署可用设备的解决方案。路线生成逻辑320可以生成表示要(诸如由集材机、伐木归堆机、多个集材机或伐木归堆机或其他交通工具)采取的特定路线的路线信息。伐木归堆机(fb)操作逻辑327可以生成表示应如何操作伐木归堆机(诸如伐木归堆机应操作的位置、应生成的捆的尺寸、应收获的树木的特定类型、捆应搁放的位置等)的解决方案。
在逻辑326运行遗传算法的情况下,解决方案初始化逻辑330首先初始化解决方案,诸如通过初始化未优化但以解决方案参数为特征且可以使用成本函数优化的若干解决方案来进行。选择逻辑332然后选择用于组合或变异的解决方案,并且这些解决方案由交叉/变异逻辑334组合或变异。启发运算(heuristicoperator)逻辑336可以向解决方案应用启发运算,以组合或变异它们。选择、交叉/变异以及启发运算一直执行到达到某一类型的终止准则为止,此时,终止逻辑338终止算法。解决方案输出逻辑340生成表示运行遗传算法的结果的输出,以获得一个或多个期望的解决方案。该输出可以输出到解决方案生成系统302中的各种其他项,使得可以生成期望的解决方案(例如,多个不同组的解决方案、用于各机械的一个或多个不同解决方案、用于工作场所的整体操作的一个或多个不同解决方案、或其他解决方案)。
反馈/机器学习逻辑324例示性地接收表示如何执行解决方案的操作员反馈或自动化反馈。比如,如果使用表示用于特定解决方案的所估计油耗的油耗度量,并且实际进行该解决方案,那么可以向反馈/机器学习逻辑324反馈表示实际油耗的实际油耗度量,该反馈/机器学习逻辑可以使用该度量来改善由算法运行逻辑326运行的算法。类似地,如果解决方案识别用于集材机的操作员的路线,并且操作员遭遇具有集材机(例如)无法穿过的等级的地形,使得操作员必须采取替代路线,则该信息也可以提供(例如,由操作员输入或由使用导航系统获得的、表示实际采取的替代路线的自动化输出)给反馈/机器学习逻辑324。逻辑324可以再次使用该输出来改善由解决方案生成系统302生成的解决方案。
一旦解决方案生成系统302已经生成一组解决方案(一个或多个解决方案),则其例示性地输出到生成进行解决方案的控制信号的控制信号生成器304。例如,通信系统控制器344可以控制通信系统292向图2所例示的架构所示的一个或多个其他项通信解决方案。用示例的方式,通信系统控制器可以控制通信系统292向集材机发送自动化导航解决方案,该自动化导航解决方案被加载到集材机的导航系统中,并且自动控制集材机跟随特定路线。通信系统控制器可以控制通信系统292向集材机通信路线解决方案,为集材机的操作员显示该路线解决方案,使得操作员可以选择性地跟随路线。通信系统控制器也可以以其他方式控制通信系统。
导航系统控制器346可以基于解决方案来生成控制信号,以实际控制机械跟随路线,以导航到特定地理位置。导航系统控制器可以控制机械执行解决方案的地面速度、前进方向、发动机速度或其他部分。
用户界面控制系统348可以生成控制信号,这些控制信号在用户界面上显露一组解决方案,使得可以选择它们中的一个来实现。比如,显露逻辑354可以显露表示优化多个不同解决方案的准则的这些解决方案。用示例的方式,可以显露表示对于油耗优化的第一解决方案。可以显露表示对于时间优化的第二解决方案。可以显露表示对于距离优化的第三解决方案等。显露逻辑354可以将各个解决方案连同用户可致动输入机构一起显露,该用户可致动输入机构可以为了选择对应的一个解决方案而由用户致动。用户交互检测逻辑356检测这些类型的用户交互。当选择解决方案时,然后控制信号生成器304可以生成进行所选解决方案(例如,向一个或多个其他机械通信该解决方案,以自动控制其他机械等)的控制信号。
伐木归堆机(fb)控制器350例示性地生成控制一个或多个伐木归堆机的控制信号。控制信号可以控制伐木归堆机上的各种不同功能,以便实现解决方案。比如,它们可以控制伐木归堆机移动到特定地理位置,它们可以控制伐木归堆机提供表示树捆应位于哪里的操作员输出。控制信号可以是控制表示要切割的树木的位置、要切割的树木的类型以及各种其他事情的、伐木归堆机中的操作员界面的控制信号。控制信号生成器304也可以包括生成各种其他控制信号的其他逻辑或控制器352。
图6a和图6b(这里总称为图6)示出了流程图,该流程图例示了(图1和图2示出的)架构100中的各种项在获取数据、生成一个或多个解决方案并在工作场所处实现这些解决方案的操作的一个示例。首先假设数据采集系统和控制系统操作。这由图6的流程图中的块380来表示。它们可以在无人机(例如,uav/ugv126)上。这由图6的流程图中的块386来表示。它们可以在伐木归堆机104和106上。这由图6的流程图中的块388来表示。如由块390表示的,它们可以在集材机112-114上。如由块392表示的,它们可以在铰接悬臂装载器118上,并且如由块394表示的,它们可以在管理站132上。它们也可以在各种其他位置中,并且这由块396来表示。
控制系统304上的数据获取系统310或独立数据采集系统上的处理器然后控制数据采集系统获取数据并将其发送到控制系统134。这由图6的流程图中的块398来表示。数据检测或获取可以来自操作员输入(如由块400表示的)或者基于自动化检测(如由块402表示的)。数据检测或获取可以包括从其获取数据的特定机械的机械特性404,诸如类型、型号、尺寸、构造等。机械特性可以包括地理位置406、捆特性408、油耗检测器数据410、路线传感器数据412、地形条件传感器数据414以及各种其他数据416。
准则(成本函数)识别器逻辑308然后识别优化解决方案的成本函数或准则。准则可以包括单个变量、多个变量等。这由块418来表示.比如,准则可以包括油耗420、时间422、距离424、树木或木料价格426、对森林地面428的磨损,和/或它可以包括各种其他准则430。
解决方案参数识别器逻辑312然后识别用于解决方案生成器的解决方案参数。如上面讨论的,参数提供要生成解决方案的参数。识别解决方案参数由图6的流程图中的块432来表示。如由块434表示的,参数可以包括要生成的若干解决方案。如由块436表示的,参数可以包括要生成解决方案的地理区域。如由块438表示的,参数可以识别在生成解决方案时要考虑的一组机械。参数也可以包括各种其他参数,并且这由块440来表示。
遗传(或其他)算法运行逻辑326然后基于所获取的数据来运行遗传(或其他)算法,以使用所识别的成本函数(和/或准则)以及解决方案参数,识别解决方案。这由块442表示。在一个示例中,如由块444表示的,解决方案初始化逻辑330用一组初始解决方案初始化解决方案逻辑。选择逻辑332执行用于交叉和变异的各种解决方案的选择。这由块446表示。交叉/变异逻辑334然后基于由选择逻辑332选择的这些解决方案生成交叉或变异解决方案。生成交叉或变异由块448来表示。启发运算逻辑336可以如由块450表示的应用一个或多个不同启发运算。算法运行逻辑326也可以以各种其他方式来运行算法,并且这由块452来表示。
逻辑326继续运行算法(通过选择并变异解决方案等),直到终止逻辑338确定满足终止准则为止。这由块454表示。在一个示例中,终止准则可以识别阈值改进量。如果解决方案未能关于各选择和变异改进至少阈值量(例如,如果成本函数变化小于阈值量),那么这可以意指满足终止准则。这仅是一个示例。
解决方案输出逻辑340然后输出已经生成的解决方案。这由块456表示。解决方案生成器324中的逻辑的各种项,然后可以基于所识别的解决方案生成输出,这些输出被提供给控制信号生成器304。这由块458表示。在一个示例中,逻辑可以简单地确保解决方案为可以由控制信号生成器304在生成控制信号中消耗的形式。在另一个示例中,逻辑可以改变或修改解决方案,使得它们为更可消耗形式。比如,设备部署逻辑318可以基于解决方案生成识别要部署到特定位置的特定设备的输出。这由块460表示。路线生成逻辑320可以生成输出,该输出识别哪些机械在进行解决方案时要行进哪些特定路线(并且以什么顺序)。这由块462表示。伐木归堆机操作逻辑322可以生成输出,该输出识别要控制哪些特定操作和如何在一个或多个伐木归堆机上控制。这由块464表示。到控制信号生成器304的输出也可以以各种其他方式来提供,并且这由块466来表示。
控制信号生成器304然后基于从解决方案生成系统302接收的输出来生成控制信号。这由图6的流程图中的块468来表示。比如,通信系统控制器344可以生成控制通信系统292的控制信号。这由块470表示。用户界面控制系统348可以生成控制用户界面系统生成用户界面160(或其他机械上的其他用户界面)的控制信号。这由块472表示。导航系统控制器346可以生成控制一个或多个机械上的导航系统的控制信号。这由块474表示。伐木归堆机控制器350可以生成控制一个或多个伐木归堆机上的不同操作的控制信号。这由块476表示。也可以生成控制各种其他机械的各种其他控制信号。这由块478表示。
控制信号生成器304然后使用通信系统292来向要控制的各种机械或系统发送控制信号。然后基于这些控制信号控制系统或机械。这由块480表示。比如,如由块482表示的,控制信号可以控制其他机械上的操作员界面。如由块484表示的,控制信号可以控制导航系统自动导航机械。控制信号也可以控制其他操作,诸如其他致动器、设置等。这由块486表示。
各种机械上的操作员交互检测器171可以检测任意操作员交互并执行对应的操作。类似地,控制系统348上的交互检测逻辑356也可以检测操作员交互。检测操作员交互和执行对应操作由图6的流程图中的块488来表示。
一些对应操作可以是基于已经检测并通信到解决方案生成器314的操作员反馈执行机器学习。这由块490表示。在操作员输入是选择已经对于操作员显露的多个解决方案中的一个的情况下,由块492表示选择解决方案并将其发送到特定机械以便实现。可以的是,机械的操作员修改解决方案(诸如通过改变由解决方案建议的所建议路线)。由块494表示基于任意所检测的操作员输入执行解决方案的修改。也可以检测各种其他操作员输入,并且也可以执行其他对应操作。这由块496表示。
将注意,上述讨论已经描述了各种不同系统、部件和/或逻辑。将理解,这种系统、部件和/或逻辑可以由执行与这些系统、部件和/或逻辑关联的功能的硬件项(诸如处理器和关联的存储器、或其他处理部件,下面描述它们中的一些)组成。另外,系统、部件和/或逻辑可以由软件组成,该软件被加载到存储器中,随后由如下面描述的处理器或服务器或其他计算部件执行。系统、部件和/或逻辑还可以由下面描述了一些示例的硬件、软件、固件等的不同组合组成。这些仅是可以用于形成上述系统、部件和/或逻辑的不同结构的一些示例。也可以使用其他结构。
本讨论已经提及处理器和服务器。在一个实施方式中,处理器和服务器包括具有未单独示出的关联存储和定时电路的计算机处理器。处理器和服务器是它们所属且致动所由的系统或装置的功能部分,并且促进这些系统中的其他部件或项的功能。
而且,已经讨论了若干用户界面显示器。它们可以采取各种不同形式,并且可以在上面布置有各种不同的用户可致动输入机构。比如,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。它们还可以以各种不同方式来致动。比如,用户可致动输入机构可以使用点击装置(诸如跟踪球或鼠标)来致动。它们可以使用应急按钮、开关、操纵杆或键盘、拇指开关或拇指垫等来致动。它们还可以使用虚拟键盘或其他虚拟致动器来致动。另外,在显示了用户可致动输入机构的屏幕是触敏屏幕的情况下,它们使用触摸手势来致动。而且,在显示用户可致动输入机构的装置具有语音识别部件的情况下,它们可以使用语音命令来致动。
还已经讨论了若干数据储存器。将注意,它们可以各分解成多个数据储存器。所有数据储存器可以在访问它们的系统本地,所有数据储存器可以为远程的,或者一些可以为本地的,而其他可以为远程的。这里预期所有这些配置。
而且,附图示出了具有归于各块的功能的若干块。将注意,可以使用更少的块,因此由更少的部件来执行功能。而且,可以使用更多块,功能分布在更多部件之间。
图7是图1所示的机械的框图,除了它们与远程服务器架构500中的元件通信。在示例中,远程服务器架构500可以提供计算、软件、数据访问以及存储服务,这些服务不需要交付服务的系统的物理位置或配置的最终用户知识。在各种示例中,远程服务器可以使用适当协议通过广域网(诸如互联网)来交付服务。比如,远程服务器可以通过广域网来交付应用,并且它们可以借助网络浏览器或任意其他计算部件来访问。之前附图所示的软件或部件以及对应数据可以存储在远程位置处的服务器上。远程服务器环境中的计算资源可以合并在远程数据中心位置处,或者它们可以分散。远程服务器基础设施可以借助共享数据中心来交付服务,即使它们对于用户看起来是单个访问点。由此,这里描述的部件和功能可以使用远程服务器架构从远程位置处的远程服务器来提供。另选地,它们可以从传统服务器提供,或者它们可以直接或以其他方式安装在客户装置上。
在图7所示的示例中,一些项类似于图2所示的项,并且它们类似地编号。图7特别示出了控制系统134或解决方案生成系统302和数据储存器294可以位于远程服务器位置502处。因此,借助远程服务器位置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示出了还预期图2的一些元件布置在远程服务器位置502处,而其他元件不这样。用示例的方式,数据储存器294或其他项可以布置在与位置502分开的位置处,并且借助位置502处的远程服务器来访问。不管它们位于哪里,它们可以借助网络(广域网或局域网二者之一)由机械直接访问,它们可以由服务容纳在远程场所处,或者它们可以提供为服务,或由驻留在远程位置中的连接服务访问。而且,数据可以存储在实质任意位置中,并且由感兴趣方间歇地访问或向其转发。比如,代替电磁波载体或除此之外,还可以使用物理载体。在这种示例中,在小区覆盖差或不存在的情况下,另一个移动机械(诸如加油车)可以具有自动化信息收集系统。随着机械靠近加油车以便加油,系统使用任意类型的自组织无线连接从收割机自动收集信息。所收集的信息然后可以随着加油车到达存在小区覆盖(或其他无线覆盖)的位置而转发到主网络。比如,加油车在行进以对其他机械加油时或在处于主燃油存储位置处时可以进入覆盖位置。这里预期所有这些架构。进一步地,信息可以存储在机械上,直到机械进入覆盖位置为止。机械本身然后可以向主网络发送信息。
还将注意,之前附图的元件或其部分可以布置在各种不同装置上。这些装置中的一些包括服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机以及其他移动装置,诸如掌上型计算机、蜂窝电话、智能电话、多媒体播放器、个人数字助理等。
图8是手持或移动计算装置的一个例示性示例的简化框图,该装置可以用作可以部署本系统(或其部分)的用户或客户的手持装置16。比如,移动装置可以部署在机械的操作间中,以便用于检测、生成、处理或显示数据。图9至图10是手持或移动装置的示例。
图8提供了客户装置16的部件的一般框图,这些部件可以运行之前附图中示出的一些部件,与它们交互或这两者。在装置16中,提供通信链路13,该通信链路允许手持装置与其他计算装置通信,并且在一些示例下,提供用于诸如通过扫描自动接收信息的信道。通信链路13的示例包括允许借助一个或多个通信协议(诸如用于提供到网络的蜂窝访问的无线服务)以及向网络提供局部无线连接的协议的通信。
在其他示例中,可以在连接到接口15的可移动安全数字(sd)卡上接收应用。接口15和通信链路13沿着总线19与处理器17(还可以具体实施来自之前附图的处理器)通信,该总线也连接到存储器21和输入/输出(i/o)部件23以及时钟25和位置系统27。
在一个示例中,提供i/o部件23来促进输入和输出操作。对于装置16的各种示例,i/o部件23可以包括:输入部件,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、加速计、方位传感器;以及输出部件,诸如显示装置、扬声器和/或打印机端口。也可以使用其他i/o部件23。
时钟25例示性地包括输出时间和日期的实时时钟部件。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的当前地理位置的部件。这比如可以包括全球定位系统(gps)接收器、loran系统、航位推算系统、蜂窝三角测量系统或其他定位系统。位置系统例如还可以包括生成期望地图、导航路线以及其他地理功能的地图创建软件或导航软件。
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、数据储存器37、通信驱动器39以及通信配置设置41。存储器21可以包括所有类型的有形易失性和非易失性计算机可读存储装置。存储器还可以包括计算机存储介质(下面描述)。存储器21存储计算机可读指令,在由处理器17执行时,这些指令使得处理器根据指令执行计算机实现的步骤或功能。处理器17还可以由其他部件来启动,以也促进它们的功能。
图9示出了装置16是平板计算机600的一个示例。在图9中,计算机600被示出为有用户界面显示屏幕602。屏幕602可以是接收来自笔或触针的输入的触摸屏或笔启用界面。屏幕还可以使用屏幕上虚拟键盘。当然,屏幕还可以借助合适的附接机构(比如诸如无线链路或usb端口)附接到键盘或其他用户输入装置。计算机600也还可以例示性地接收语音输入。
图10示出了装置可以为智能电话71。智能电话71具有显示图标或图块或其他用户输入机构75的触敏显示器73。机构75可以由用户用于运行应用,打电话,执行数据转移操作等。通常,智能电话71建立在移动操作系统上,并且提供比特色电话更先进的计算能力和连接性。
注意,其他形式的装置16是可行的。
图11是可以部署之前附图的元件、或其部分(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为计算机810形式的通用计算装置。计算机810的部件可以包括但不限于处理单元820(该处理单元可以包括来自之前附图的处理器)、系统存储器830以及系统总线821,该系统总线将包括系统存储器的各种系统部件耦合到处理单元820。系统总线821可以是几种总线结构中的任意一种,这些总线结构包括存储总线或存储控制器、外围总线以及使用各种总线架构中的任意一个的局部总线。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通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以为可由计算机810访问的任意可用介质,并且包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质这两者。用示例的方式且不限制,计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质与模块化数据信号或载波不同且不包括它们。计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任意方法或技术中实现的易失性和非易失性的、可移动和不可移动的介质这两者。计算机存储介质包括但不限于ram、rom、eeprom、闪存或其他存储技术、cd-rom、数字通用光盘(dvd)或其他光盘储存器、磁带盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置或可以用于存储期望信息并可以由计算机810访问的任意其他介质。通信介质可以具体实施计算机可读指令、数据结构、程序模块或在输送机制中的其他数据,并且包括任意信息递送介质。术语“经调制数据信号”意指其一个或更多个特性以关于编码信号中的信息的这种方式来设置或改变的信号。
系统存储器830包括为易失性和/或非易失性存储器(诸如只读存储器(rom)831和随机存取存储器(ram)832)形式的计算机存储介质。包含帮助在计算机810内的元件之间转移信息(诸如在启动期间)的基础例程的基础输入/输出系统833(bios)通常存储在rom831中。ram832通常包含可立即访问和/或目前由处理单元820操作的数据和/或程序模块。用示例的方式且不限制,图11例示了操作系统834、应用程序835、其他程序模块836以及程序数据837。
计算机810还可以包括其他可移动/不可移动易失性/非易失性计算机存储介质。仅用示例的方式,图11例示了从不可移动、非易失性磁介质读取或向其书写的硬盘驱动器841、光盘驱动器855以及非易失性光盘856。硬盘驱动器841通常借助不可移动存储接口(诸如接口840)连接到系统总线821,并且光盘驱动器855通常由可移动存储接口(诸如接口850)连接到系统总线821。
另选地或另外,这里描述的功能可以至少部分由一个或多个硬件逻辑部件来执行。例如且不限制地,可以使用的硬件逻辑部件的例示性类型包括现场可编程门阵列(fpga)、专用集成电路(例如,asic)、专用标准产品(例如,assp)、片上系统(soc)、复杂可编程逻辑器件(cpld)等。
上面讨论且在图11中例示的驱动器及其关联的计算机存储介质为计算机810提供计算机可读指令、数据结构、程序模块以及其他数据的存储。在图11中,例如,硬盘驱动器841被例示为存储操作系统844、应用程序845、其他程序模块846以及程序数据847。注意,这些部件可以与操作系统834、应用程序835、其他程序模块836以及程序数据837相同或不同。
用户可以借助输入装置(诸如键盘862、麦克风863以及定点(pointing)装置861,诸如鼠标、跟踪球或触摸板)将命令和信息录入到计算机810中。其他输入装置(未示出)可以包括操纵杆、游戏垫、碟形卫星天线、扫描仪等。这些和其他输入装置经常借助耦合到系统总线的用户输入接口860连接到处理单元820,但可以由其他接口和总线结构来连接。视觉显示器891或其他类型的显示装置也经由接口(诸如视频接口890)连接到系统总线821。除了监视器之外,计算机还可以包括其他外围输出装置,诸如扬声器897和打印机896,它们可以借助输出外围接口895来连接。
计算机810使用到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、控域网can或广域网wan)来在联网环境中进行操作。
在用于lan联网环境中时,计算机810借助网络接口或适配器870连接到lan871。在用于wan联网环境中时,计算机810通常包括用于通过wan873(诸如因特网)建立通信的调制解调器872或其他装置。在联网环境中,程序模块可以存储在远程存储储存装置中。图11例如例示了远程应用程序885可以驻留在远程计算机880上。
还应注意,这里所述的不同示例可以以不同方式组合。即,一个或多个示例的部分可以与一个或多个其他示例的部分组合。这里预期这一点的所有。
示例1是一种林业设备控制系统,该林业设备控制系统包括:
数据获取系统,该数据获取系统获得:表示在林业场所处由第一林业机械砍伐的树捆的地理位置的位置信息,以及表示与树捆对应的物理特性的捆特性;
解决方案生成器,该解决方案生成器基于地理位置信息和捆特性生成路线解决方案输出,该路线解决方案输出表示取回机械取回树捆并将树捆输送到处理位置的路线;以及
控制信号生成器,该控制信号生成器接收路线解决方案输出,并且基于由路线解决方案输出表示的路线来生成控制取回机械的控制信号。
示例2是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,数据获取系统被配置为获得表示多个不同树捆的地理位置的位置信息。
示例3是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,解决方案生成器被配置为生成多个不同路线解决方案输出,各不同路线解决方案输出表示去往多个不同树捆中的一个树捆的路线。
示例4是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,解决方案生成器被配置为生成捆取回顺序解决方案输出,该捆取回顺序解决方案输出表示取回多个不同树捆中的各树捆的顺序。
示例5是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,解决方案生成器包括:
设备部署逻辑,该设备部署逻辑被配置为生成设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出识别不同的林业设备,并表示所识别的林业设备中的哪些要部署到林业场所处的不同位置。
示例6是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,数据获取系统被配置为获得表示多个不同取回机械的机械特性的机械特性信息,并且其中,设备部署逻辑被配置为基于机械特性信息生成设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出表示多个不同取回机械中的哪些将取回多个不同捆中的各个捆以及取回多个不同捆中的各个捆所采取的路线。
示例7是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,取回机械包括导航系统,该导航系统自动控制取回机械穿过路线,并且其中,控制信号生成器包括:
导航系统控制器,该导航系统控制器被配置为生成导航控制信号,该导航控制信号用于自动控制取回机械上的导航系统。
示例8是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,控制信号生成器被配置为生成通信控制信号,该通信控制信号控制通信系统向取回机械发送控制信号。
示例9是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,第一机械包括伐木归堆机,并且其中,解决方案生成器包括:
伐木归堆机操作逻辑,该伐木归堆机操作逻辑被配置为生成伐木归堆机操作解决方案输出,该伐木归堆机操作解决方案输出表示伐木归堆机的操作。
示例10是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,控制信号生成器包括:
伐木归堆机控制器,该伐木归堆机控制器被配置为生成控制信号,该控制信号控制伐木归堆机的操作,以实现伐木归堆机操作解决方案。
示例11是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,解决方案生成器包括:
准则识别器逻辑,该准则识别器逻辑被配置为识别成本函数和如下准则,依据该准则计算成本函数;以及
运行逻辑,该运行逻辑被配置为基于准则的变化来重新计算成本函数,直到满足停止准则为止。
示例12是任意一个或所有之前示例的林业设备控制系统,其中,解决方案生成器包括:
机器学习逻辑,该机器学习逻辑被配置为接收表示路线解决方案输出的执行的用户反馈,并且基于用户反馈来执行机器学习以修改成本函数。
示例13是一种控制林业设备的方法,该方法包括以下步骤:
获得表示在林业场所处由第一林业机械砍伐的树捆的地理位置的位置信息和表示与树捆对应的物理特性的捆特性;
使用处理器来基于地理位置信息和捆特性自动生成表示取回机械取回树捆并将树捆输送到处理位置的路线的路线解决方案输出;
基于由路线解决方案输出表示的路线来自动生成控制取回机械的控制信号;以及
向取回机械发送控制信号,以控制取回机械。
示例14是任意一个或所有之前示例的方法,其中,获得位置信息包括:获得表示多个不同树捆的地理位置的位置信息,并且其中,使用处理器来自动生成路线解决方案包括如下步骤:
自动生成多个不同路线解决方案输出,各路线解决方案输出表示去往多个不同树捆中的一个的路线。
示例15是任意一个或所有之前示例的方法,其中,自动生成多个不同路线解决方案输出包括如下步骤:
自动生成捆取回顺序解决方案输出,该捆取回顺序解决方案输出表示取回多个不同树捆中的各树捆的顺序。
示例16是任意一个或所有之前示例的方法,所述方法还包括以下步骤:
使用处理器来自动生成设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出识别不同的林业设备,并表示所识别的林业设备中的哪些要部署到林业场所处的不同位置。
示例17是任意一个或所有之前示例的方法,所述方法还包括以下步骤:
获得表示多个不同取回机械的机械特性的机械特性信息,并且其中,生成设备部署解决方案输出包括基于机械特性信息来生成设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出表示多个不同取回机械中的哪些将取回多个不同捆中的各个捆以及取回多个不同捆中的各个捆所采取的路线。
示例18是任意一个或所有之前示例的方法,其中,取回机械包括导航系统,该导航系统自动控制取回机械穿过路线,并且其中,自动生成控制信号包括:
自动生成导航控制信号,该导航控制信号用于自动控制取回机械上的导航系统。
示例19是任意一个或所有之前示例的方法,其中,第一机械包括伐木归堆机,并且该方法还包括以下步骤:
自动生成伐木归堆机操作解决方案输出,该伐木归堆机操作解决方案输出表示伐木归堆机的操作;以及
自动生成伐木归堆机控制信号,该伐木归堆机控制信号控制伐木归堆机的操作以实现伐木归堆机操作解决方案。
示例20是一种林业设备控制系统,该林业设备控制系统包括:
数据获取系统,该数据获取系统获得:表示在林业场所处由第一林业机械砍伐的树捆的地理位置的位置信息,以及表示与树捆对应的物理特性的捆特性;
解决方案生成器,该解决方案生成器基于地理位置信息和捆特性来生成多个不同路线解决方案输出,所述多个不同路线解决方案输出表示取回机械取回树捆并将树捆输送到处理位置的多个不同路线,各不同路线解决方案输出基于不同组的准则来生成;以及
控制信号生成器,该控制信号生成器接收针对路线解决方案输出中的一个路线解决方案输出的操作员选择,并且基于由所选的路线解决方案输出表示的路线来生成控制取回机械的控制信号。
虽然已经用特定于结构特征和/或方法动作的语言描述了主题,但要理解,所附权利要求中限定的主题不是必须限于上述特定特征或动作。相反,上述特定特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。
1.一种林业设备控制系统,该林业设备控制系统包括:
数据获取系统,该数据获取系统获得:表示在林业场所处由第一林业机械砍伐的树捆的地理位置的位置信息,以及表示与所述树捆对应的物理特性的捆特性;
解决方案生成器,该解决方案生成器基于所述地理位置信息和所述捆特性来生成路线解决方案输出,该路线解决方案输出表示取回机械取回所述树捆并将所述树捆输送到处理位置的路线;以及
控制信号生成器,该控制信号生成器接收所述路线解决方案输出,并且基于由所述路线解决方案输出表示的路线来生成控制所述取回机械的控制信号。
2.根据权利要求1所述的林业设备控制系统,其中,所述数据获取系统被配置为,获得表示多个不同树捆的地理位置的位置信息。
3.根据权利要求2所述的林业设备控制系统,其中,所述解决方案生成器被配置为生成多个不同路线解决方案输出,各不同路线解决方案输出表示去往所述多个不同树捆中的一个树捆的路线。
4.根据权利要求3所述的林业设备控制系统,其中,所述解决方案生成器被配置为生成捆取回顺序解决方案输出,该捆取回顺序解决方案输出表示取回所述多个不同树捆中的各树捆的顺序。
5.根据权利要求3所述的林业设备控制系统,其中,所述解决方案生成器包括:
设备部署逻辑,该设备部署逻辑被配置为生成设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出识别不同的林业设备,并表示所识别的林业设备中的哪些要部署到所述林业场所处的不同位置。
6.根据权利要求5所述的林业设备控制系统,其中,所述数据获取系统被配置为获得表示多个不同取回机械的机械特性的机械特性信息,并且其中,所述设备部署逻辑被配置为基于所述机械特性信息生成所述设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出表示所述多个不同取回机械中的哪些将取回所述多个不同捆中的各个捆以及取回所述多个不同捆中的各个捆所采取的路线。
7.根据权利要求2所述的林业设备控制系统,其中,所述取回机械包括导航系统,该导航系统自动控制所述取回机械穿过路线,并且其中,所述控制信号生成器包括:
导航系统控制器,该导航系统控制器被配置为生成导航控制信号,该导航控制信号用于自动控制所述取回机械上的所述导航系统。
8.根据权利要求1所述的林业设备控制系统,其中,所述控制信号生成器被配置为生成通信控制信号,该通信控制信号控制通信系统向所述取回机械发送控制信号。
9.根据权利要求1所述的林业设备控制系统,其中,第一机械包括伐木归堆机,并且其中,所述解决方案生成器包括:
伐木归堆机操作逻辑,该伐木归堆机操作逻辑被配置为生成伐木归堆机操作解决方案输出,该伐木归堆机操作解决方案输出表示所述伐木归堆机的操作。
10.根据权利要求9所述的林业设备控制系统,其中,所述控制信号生成器包括:
伐木归堆机控制器,该伐木归堆机控制器被配置为生成控制信号,该控制信号控制所述伐木归堆机的操作以实现所述伐木归堆机操作解决方案。
11.根据权利要求10所述的林业设备控制系统,其中,所述解决方案生成器包括:
准则识别器逻辑,该准则识别器逻辑被配置为识别成本函数和如下准则,依据该准则计算所述成本函数;以及
运行逻辑,该运行逻辑被配置为基于所述准则的变化来重新计算所述成本函数,直到满足停止准则为止。
12.根据权利要求11所述的林业设备控制系统,其中,所述解决方案生成器包括:
机器学习逻辑,该机器学习逻辑被配置为接收表示所述路线解决方案输出的执行的用户反馈,并且基于所述用户反馈来执行机器学习以修改所述成本函数。
13.一种控制林业设备的方法,该方法包括以下步骤:
获得表示在林业场所处由第一林业机械砍伐的树捆的地理位置的位置信息以及表示与所述树捆对应的物理特性的捆特性;
使用处理器基于所述地理位置信息和所述捆特性来自动生成路线解决方案输出,该路线解决方案输出表示取回机械取回所述树捆并将所述树捆输送到处理位置的路线;
基于由所述路线解决方案输出表示的路线来自动生成控制所述取回机械的控制信号;以及
向所述取回机械发送所述控制信号,以控制所述取回机械。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,获得位置信息包括获得表示多个不同树捆的地理位置的位置信息,并且其中,使用处理器来自动生成路线解决方案包括如下步骤:
自动生成多个不同路线解决方案输出,各路线解决方案输出表示去往所述多个不同树捆中的一个树捆的路线。
15.根据权利要求13所述的方法,其中,自动生成多个不同路线解决方案输出包括如下步骤:
自动生成捆取回顺序解决方案输出,该捆取回顺序解决方案输出表示取回所述多个不同树捆中的各树捆的顺序。
16.根据权利要求14所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
使用所述处理器来自动生成设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出识别不同的林业设备,并表示所识别的林业设备中的哪些要部署到所述林业场所处的不同位置。
17.根据权利要求16所述的方法,所述方法还包括以下步骤:
获得表示多个不同取回机械的机械特性的机械特性信息,并且其中,生成所述设备部署解决方案输出包括基于所述机械特性信息来生成所述设备部署解决方案输出,该设备部署解决方案输出表示所述多个不同取回机械中的哪些将取回所述多个不同捆中的各个捆以及取回所述多个不同捆中的各个捆所采取的路线。
18.根据权利要求14所述的方法,其中,所述取回机械包括导航系统,该导航系统自动控制所述取回机械穿过路线,并且其中,自动生成所述控制信号包括如下步骤:
自动生成导航控制信号,该导航控制信号用于自动控制所述取回机械上的所述导航系统。
19.根据权利要求13所述的方法,其中,第一机械包括伐木归堆机,并且所述方法还包括以下步骤:
自动生成伐木归堆机操作解决方案输出,该伐木归堆机操作解决方案输出表示所述伐木归堆机的操作;以及
自动生成伐木归堆机控制信号,该伐木归堆机控制信号控制所述伐木归堆机的操作以实现所述伐木归堆机操作解决方案。
20.一种林业设备控制系统,该林业设备控制系统包括:
数据获取系统,该数据获取系统获得:表示在林业场所处由第一林业机械砍伐的树捆的地理位置的位置信息,以及表示与所述树捆对应的物理特性的捆特性;
解决方案生成器,该解决方案生成器基于所述地理位置信息和所述捆特性来生成多个不同路线解决方案输出,所述多个不同路线解决方案输出表示取回机械取回所述树捆并将所述树捆输送到处理位置的多个不同路线,各不同路线解决方案输出基于不同组的准则来生成;以及
控制信号生成器,该控制信号生成器接收针对所述路线解决方案输出中的一个路线解决方案输出的操作员选择,并且基于由所选的路线解决方案输出表示的路线来生成控制所述取回机械的控制信号。
技术总结