SE1050635A1

SE1050635A1 - Kontrollsystem för verktygskopplingen på en grävmaskin

Info

Publication number: SE1050635A1
Application number: SE1050635A
Authority: SE
Inventors: Richard M Pope; Anand Arumugam
Original assignee: Caterpillar Trimble Control
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2010-06-18
Publication date: 2010-06-18
Also published as: CN101903599A; WO2009085825A1; US20090158625A1; CN101903599B; US7810260B2; DE112008003462T5

Abstract

Ett kontrollsystem för en verktygskoppling (37) av den typ som fäster ett verktyg (36) på en skoparm (26) och gör att verktyget kan rotera i förhållande till skoparmen längs en axel, och gör vidare att verktyget kan lutas, inkluderar en rotationssensor (82) och en lutningssensor (85). Rotationssensorn är monterad på kopplingen för bestämmande av mängden rotation hos verktyget i förhållande till skoparmen längs en axel. Lutningssensorn är monterad på kopplingen för bestämning av mängden lutning av verktyget i förhållande till gravitationen. En kontroll (86) svarar på rotationssensorn och lutningssensorn för bestämmande av verktygets orientering.

Description

skoparm. Kopplingsdelen tillåter rotation av verktyget relativt skoparmen runt en rotationsaxel.

Kopplingsdelen möjliggör även lutning av skopan runt en lutningsaxel som vanligen är vinkelrät mot rotationsaxeln. Ett positioneringssystem på grävmaskinen bestämmer kopplingsdelens läge. En rotationssensor på kopplingsdelen bestämmer graden av rotation av skopan runt rotationsaxeln i förhållande till skoparmen. En lutningssensor på kopplingsdelen bestämmer graden av lutning hos skopan iförhållande till gravitationen. En kontroll som svarar på rotationssensorn och lutningssensorn, och på grävmaskinens positioneringssystem, bestämmer positionen och orienteringen för skopans tänder. Kontrollen kan visa position och orientering för skopans tänder för grävmaskinföraren, för att underlätta operatörkontroll. Kontrollen kan även erbjuda automatisk kontroll av rörelsen hos skopans tänder, eller halvautomatisk kontroll av skopans tänder.

Lutningssensorn kan bestämma skopans lutning iförhållande till en gravitationsreferens längs två ortogonala axlar. Kontrollen kan ge utdata som indikerar skopans rotation i förhållande till skoparmen, och skopans lutning i förhållande till en gravitationsreferens. Kontrollens utdata kan visas på en display för att ses av grävmaskinföraren.

Uppfinningen kan vidare innefatta ett kontrollsystem för en verktygskoppling av den typ som är avsedd att fästa ett verktyg vid en grävskopas skoparm. Verktygskopplingen ger möjlighet till rotation av verktyget längs en axel i förhållande till skoparmen, och ger även möjlighet att luta verktyget.

Kontrollsystemet inkluderar en rotationssensor, en lutningssensor och en kontroll som svarar på rotationssensorn och på lutningssensorn för bestämmande av verktygets orientering.

Rotationssensorn är placerad på kopplingsdelen för att bestämma graden av rotation av verktyget längs axeln i förhållande till skoparmen. Lutningssensorn är placerad på kopplingsdelen för att bestämma graden av lutning hos verktyget i förhållande till gravitationen.

Lutningssensorn kan bestämma graden av lutning hos verktyget längs två ortogonala axlar i förhållande till gravitationen. Kontrollen kan ge utdata som indikerar verktygets rotation i förhållande till skoparmen och verktygets lutning i förhållande till en gravitationsreferens. Verktyget kan vara en grävskopa med tänder. Kontrollen ger i så fall utdata som indikerar rotationen av skopan i förhållande till skoparmen, och lutningen av skopans tänder i förhållande till gravitationen. Utdata från kontrollen kan sändas till en display för att hjälpa en operatör att kontrollera grävskopans position. Vidare kan utdata från kontrollen sändas till ett positionskontrollsystem för kontroll av orientering och position hos skopan, för att utföra grävning automatiskt på ett önskat sätt.

I enlighet därmed är det ett mål att ombesörja orientering och kontroll av ett verktyg på en grävskopa, eller liknande, genom att övervaka rotation och lutning hos verktyget med lämpliga sensorer på en kopplingsdel som fäster verktyget vid grävmaskinens skoparm.

Figur 1 är en ritning som i diagramform visar en typisk grävmaskin av den typ som föreliggande uppfinning kan användas tillsammans med; Figur 2 är en förstorad vy av skoparmen och skopan på grävmaskinen, och den kopplingsdel som fäster skoparmen vid skopan, med en del av kranarmen avlägsnad; Figur 3 är en förstorad vy av en del av skoparmen, skopan och kopplingsdelen, visande lateral lutning av skopan; Figur 4 är en ytterligare förstorad vy, liknande figur 3, men sedd frän den motsatta sidan av skoparmen; Figur 5 är en ytterligare förstorad vy av skoparmen, skopan och kopplingsdelen, liknande figur 4, visande kopplingsdelen lutad; Figur 6 är en vy från sidan av kopplingsdelen, som visar lutningssensorn på kopplingsdelen; Figur 7 är en schematisk representation av ledningsföring associerad med föreliggande uppfinning; och Figurerna 8 tom. 11 är representativer i diagramform, använd bara för att förklara de sätt på vilka position och orientering av skopans tänder kan bestämmas.

Referens görs till figurerna 1 och 2, som illustrerar en typisk grävmaskin 10 av den typ som kan användas med föreliggande uppfinning. Grävmaskinen 10 inkluderar markgripande traktorband 12, och en ram 14 som bär upp en förarhytt 16. En kranarm 18 är svängbart fäst vid ram 14 vid 20.

Kranarmen 18 är även svängbart fästad vid den hydrauliska aktuatorn 22, som är fäst vid ramen 14 vid 24 på så sätt att förlängning av aktuatorn 22 gör att kranarmen 18 lyfts, och indragning av aktuatorn 22 gör att kranarmen 18 sänks. På liknande sätt är skoparmen 26 svängbart fäst vid änden av kranarmen 18 vid 28. Den hydrauliska aktuatorn 30 är svängbart fäst vid kranarmen 18 vid 32, och vid skoparmen 26 vid 34, på så sätt att förlängning av aktuatorn 30 gör att skoparmen roteras medurs som visat i figur 1, och indragning av aktuatorn 30 gör att skoparmen roteras moturs, som visas i figur 1.

Grävmaskinens skopa 36 är monterad på en kopplingsdel 37 som är fäst vid ett skoplänksystem 38 som är svängbart fäst vid änden av skoparmen 26. Skoplänksystemet 38 inkluderar ett par parallella länkar 40 (varav endast den ena är synlig i figurerna 1 och 2), och ett par parallella länkar 42 (varav endast den ena är synlig ifigurerna 1 och 2). Kopplingsdelen 37 fäster skopan 36 vid skoparmen 26 och länkarna 42 vid 52 och 53. Länken 40 och kopplingsdelen 37 är svängbart fästa på skoparmen 26 vid respektive 46 och 53, och på kopplingen 42 vid respektive 50 och 52.

Grävmaskinen 10 inkluderar vidare en hydraulisk aktivator 54 med en hydraulisk cylinder 56 vridbart kopplad till skoparmen 26 vid 58, mellan ett par upphöjda kanter 59. Den hydrauliska aktuatorn 54 har en kolvstång 60 som är vridbart kopplad till skoplänksystemet 38 vid 50. Utskjutning eller sammandragning av den hydrauliska aktuatorn 54 gör att kopplingsdelen 37 och grävskopan 36 vrids via skoplänksystemet 38 i förhållande till skoparmen 26, och längs en axel som är generellt vinkelrät mot planeti ritningarna i figurerna 1 och 2.

Kopplingsdelen 37 kan vara vilken som helst kommersiellt tillgänglig koppling, såsom exempelvis kopplingen Rototilt® RT 60B, såld av lndexator AB i Vindeln, Sverige. Kopplingen har ett övre fästelement 62 som är fäst vid punkterna 52 och 53 till respektive länk 42 och skoparmen 26, ett vridelement 64 som är monterat för att rotera omkring ett par lager 66 och 68, samt ett rotorelement 70 som är monterat på vridelementet 64 för att rotera längs en rotationsaxel som är generellt vinkelrät mot vridningsaxeln. Ett par hydrauliska cylindrar 72 (varav endast en visas i figur 2) styr lutningen av rotationselementet 64. Rotorelementet 70 drivs av en hydraulisk motor (visas ej).

Grävskopan 36 är fäst vid vridelementet 64 vid 74 och 76, och roterar och vrids med rörelsen hos kopplingsdelen 37.

Kopplingsdelen 37 tillåter rörelse hos skopan 36 itvå ytterligare frihetsgrader, och låter därigenom skopan 36 nå positioner som behövs eller är användbara vid grävningsarbete utan att grävmaskinen behöver flyttas vid arbetsplatsen. Exempelvis kommer tänderna 80 på skopan 36 vanligen att vara orienterade i en position som är vinkelrät mot kranarmen 18 och skoparmen 26 i en grävmaskin som inte inkluderar en kopplingsdelen 37. Kopplingsdelen 37 tillåter rotation av skopan så att tänderna är generellt parallella med skoparmen 26 och kranarmen 18, eller i en vinkel mot skoparmen 26 och kranarmen 18. Dessutom tillåter kopplingsdelen 37 skopan 36 att vridas längs en axel som löper genom lagren 62 och 68. Vridning av skopan 36 visas ifigurerna 3 och 5. Rotation av skopan kring en rotationsaxel indikeras generellt i figur 4 av pilen 80.

Det kommer att inses att de ytterligare frihetsgrader som blir resultatet av att kopplingsdelen används även kräver att grävmaskinföraren styr ytterligare cylindrar och motorer, vilket ökar svårigheten i att manövrera grävmaskinen, och vilket ökar svårigheten i att fullständigt och effektivt utnyttja de olika rörelser som görs tillgängliga av kopplingsdelen 37.

Föreliggande uppfinning erbjuder ett kontrollsystem för en verktygskoppling av den typ som är byggd för att fästa ett verktyg vid en grävmaskins skoparm. Som förklaras ovan, tillåter kopplingen rotation av verktyget längs en axel i förhållande till skoparmen, och tillåter även lutning av verktyget. Som visas i figur 6, ingår i kontrollsystemet en rotationssensor 82 på kopplingsdelen 37 för att bestämma graden av rotation hos verktyget, i detta fall skopan 36, i förhållande till skoparmen 26 längs rotationsaxeln. Sensorn 82 är inbyggd i kåpan 84, och kan innefatta vilken konventionell rotationssensor som helst. En lutningssensor 85 inom vridelementet 64 roterar med rotorelementet 70 och verktyget 36. Lutningssensorn 85 på kopplingsdelen 37 bestämmer graden av lutning hos verktyget 36 i förhållande till gravitationen. Kontrollsystemet inkluderar vidare en kontroll 86, visad i figur 7, som svarar på rotationssensorn 82 och på lutningssensorn 85, för bestämmande av orienteringen av skopan 36.

Lutningssensorn 85, även den i kåpan 84, kan med fördel vara en lutningsmätare av den typ som bestämmer graden av lutning hos verktyget eller skopan 36 i förhållande till gravitationen längs två ortogonala axlar. Kontrollen 86 ger utdata 88 som indikerar rotationen hos skopan 36 i förhållande till skoparmen 26 och lutningen hos skopan 36 iförhållande till en gravitationsreferens. Som noterades ovan, inkluderar grävmaskinens skopa 36 en rad tänder 80 längs dess nederkant för att underlätta grävning. Utdata 88 från kontrollen 86 kan sändas till en display 90, med fördel placerad i grävmaskinens förarhytt 16. När operatören i förarhytten 16 ser på denna display är det lättare för honom att styra rörelsen hos skopan 36 genom manuell manövrering av grävmaskinens hydrauliska kontroller.

Det kan inses att utdata från kontrollen 86 kommer att ge en indikation på lutning och rotation av skopans tänder. Till denna information kan läggas positionen hos änden av skoparmen 26 vid den punkt där kopplingsdelen 37 är monterad, på så sätt att positionen hos skopan 36 också kan visas.

Positionen hos änden av skoparmen 26 kan bestämmas på ett antal olika sätt. Exempelvis kan den relativa vinkelorienteringen mellan skoparmen 26 och kopplingsdelen 37 övervakas genom övervakning av rörelsen hos den utskjutbara hydrauliska aktuatorn 54 vilken inkluderar cylinder 56 och kolvstången 60. Då graden av utdrag hos aktuatorn 54 uppmätts är det en enkel beräkning, baserad på geometrin hos skoparmen 26, kopplingsdelen 37, och aktuatorn 54; att bestämma de relativa positionerna hos skopan 36 och kopplingsdelen 37. En linjär positionstransduktor med kabelutdrag (visas ej) kan användas för att övervaka graden av utdrag hos cylindern 54, som visat i U.S. Pat. Nr 8 325 590, utfärdat 4 december 2001 till Cain et al. Uppfinningen enligt “590 ingår här som referens.

Positionen hos skoparmen 26 kan bestämmas baserat på någon av flera kända mätmetoder. Som visas i figur 1, kan vinkelomkodaren 100 ge vinkelorienteringen mellan skoparmen 26 och kranarmen 18. Vinkelomkodaren 102 ger vinkelorienteringen mellan kranarmen 18 och ramen på grävmaskinen 14. GPS-antenner 104 och 106 kan ge position och orientering för grävmaskinens ram. Slutligen kan en tvåaxlig lutningsmätare 108 på grävmaskinens ram bestämma förekommande lutning hos ramen.

Sedan position och orientering för grävmaskinens ram bestämts är det enkelt att trigonometriskt beräkna position och orientering för änden av skoparmen. Sedan position och orientering för änden av skoparmen 26 bestämts, kan orientering och position för skopans tänder 80 bestämmas. Det kan inses att andra metoder kan användas för att bestämma position och orientering för skoparmen.

Exempelvis kan den vertikala positionen på skoparmen bestämmas med hjälp av en lasermottagare som tar emot en roterande referensstråle av laserljus. Lutningen på skoparmen kan vid ett sådant arrangemang bestämmas av en lutningsmätare buren på skoparmen. Andra typer av system kan baseras delvis på användning av en robotteknisk totalstation som finns på en känd position; och som spårar rörelserna hos grävmaskinen, eller en del av grävmaskinen, i förhållande till denna kända position.

Som visas i figur 7 sänds utdata 88 från kontrollen 86 till positioneringssystemet 92, som även svarar på vinkelomkodarna 100 och 102, en GPS-mottagare 110 kopplad till GPS-antennerna 104 och 106, och lutningsmätaren 108. Utdata från positioneringssystemet 92 kan sändas till displayen 90 för att hjälpa grävmaskinföraren. Om så önskas kan någon del av grävmaskinens drift, exempelvis grävdjupet, även styras automatiskt. Utdata från positioneringssystemet 92 kan jämföras med den önskade positionen hos skopans tänder genom ett positionskontrollsystem 112, och skillnaden användas för att styra eller begränsa rörelsen hos skopan 36.

Referens görs till figurerna 8 tom. 11, som är representativer i diagramform, användbara för att förklara det sätt på vilket position och orientering på skopans tänder kan bestämmas. Figur 8 illustrerar grävmaskinens geometri. Linjen AB1 representerar en del av kranarmen, och linjen BlB representerar en ledad kranarm. Linjen BG representerar skoparmen. Om maskinen inte har en ledad kranarm representeras den av linjen AB. A är kranarmens vridpunkt, B är skoparmens vridpunkt, G är skopans vridpunkt, J är skopans tänder och Bl representerar VA kranarmens vridpunkt. Längderna AB1, B1B, AB, BG, DG, DF, GH och GJ kan fysiskt uppmätas på en verklig maskin.

Figurerna 9 och 10 illustrerar konventionerna för vinkel och riktning som används för denna analys, XY-planet är plattformens (eller chassits) plan, med y-axeln som riktningen för åtkomst, x-axeln som riktning för lateral förflyttning och z-axeln är höjdriktningen. Figur 9 visar orienteringen för referensramen och figur 10 visar referensramen för vinklarna. För vinklarna är 0 grader alltid i riktning utåt från maskinen, och vinkelns värde ökar i moturs riktning, dvs. vinkeln blir mer positiv om länkarna för kranarm, skoparm och skopa lyfts uppåt och vinkeln blir mer negativ om komponenterna sänks.

Sensorn som bestämmer kranarmens vinkel är monterad på kranarmen (AB1 eller AB). På liknande sätt för skoparmen, där sensorn är monterad någonstans längs linjen BG. För skopan kommer en sensor för lutning och rullning att monteras nära skopans rotationscentrum, R (se figur 11).

Lutningsaxeln är i linje med linjen parallell med RGl, och rullningsaxeln äri linje parallellt med skopans vidd. För bestämmande av skopans rotation kommer även en rotationssensor att monteras på R.

Positionering av skopans tänder, J, kan göras i tre steg: 1. Positionera G med avseende på rotationscentrum för grävmaskin 1. 2. Positionera J med avseende på S. 3. Positionera S med avseende på G.

Med hjälp av resultaten från ovanstående steg kan positionen hosJ med avseende på maskinens rotationscentrum bestämmas.

Längderna LGM, LG1,& LRGl uppmätes med ett måttband. Med hjälp av mätresultaten kan vinkeln RG1J beräknas. Därför, Vinkel RGIJ = 6G1j= n - cosil |__|G_1 [1] Low Om punkterna R och G1 är nivellerade ges positionen avJ genom: U» fy, 11) = lø, lLRG1 + L/Gll, ' l-Gu C05 9611 l [2] Låt 62 vara vinkeln mellan den linje som går genom R & G1 och skopans lutningsaxel. Både S och R ligger på skopans rotationsaxel. Punkten S är skärningspunkten mellan skopans lutningsaxel och dess rotationsaxel. Den vertikala distansen S-R ges av: SR = HPG1 [3] Vinkeln 62 kan uppmätas genom att man följer en tvåstegsprocess: 1. Nivellera toppen av den koppling där skopan är fäst, dvs. nivellera linjen RGl. 2. Nivellera skopans lutningsaxel, dvs. linjen PS.

Skillnaden i lutning hos skopan mellan positionerna 1 och 2 ger vinkeln 62.

Med avseende på S, ges positionen hosJ (referens [2]) av: (fx, fy, 11) = {0, (LRG1 + Llel), ' (HPG1 + l-Gli C05 9611 )} [4] Rotera vektorn SJ runt S genom 62 för att bringa den i linje med lutningsaxeln PS längs yz-planet.

Positionen förJ efter rotation genom 62 ges av: (JX, Jy, JZ) = {0, (J, cos 62 -JZ sin ö2),(Jy sin 62 + JZ cos 62)} [5] Eftersom sensorn för lutning och rullning är monterad nära R, vet vi skopans lutning (GBP) och skopans rullning (GBB). Rotationen av skopan runt axeln RS (qJ) ges av rotationssensorn monterad vid R.

Låt (12, fy, J'Z) vara positionen av skopans tänder efter lutning av skopan med GBP.

Med hjälp av [5] får vi positionen av J' i förhållande till S som: fy = Jy cos GBP-JZ sin GBP [6] fl = Jy sin GBP+ JZ cos GBP Lät (J”X, J”,,, J”Z) vara positionen av skopans tänder efter lutning av skopan med GBP runt linjen PS.

Med hjälp av [6] fär vi positionen av J” i förhållande till S som: .lux = 'JIZ sin QBR [7] .IHZ = 'JIZ sin BBR Låt (J”'X, J'”y, J'”Z) vara positionen av skopans tänder efter lutning av skopan med 'w' runt linjen RS.

Med hjälp av [7] får vi positionen avJ"' i förhållande till S som: J'”,< = J”X cos w + J"y sin w J'”y = J”y cos w -J"X sin w [8] ln_ n J z-J Z Positionering av S i förhållande till G: I förhållande till S ges punkten P av: (PWPWPZ) = {0,(LRG1 + LpG1),0} [9] Därför ges positionen av S i förhållande till P av: (SXrSyr-SZ) = llor-(LRGI + LPGI)IO}

[10] Låt 'LPG' vara den vertikala distansen mellan punkterna P och G, och låt 'öf vara vinkeln mellan linjen som går genom punkterna G och H och skopans lutningsaxel (se figur 4).

Positionen av S i förhållande till G ges av: (SMSWSZ) = {O,-(LRG1 + LPG1),- LPG}

[11] Om GBP är skopans lutning, är lutningen av GH given av: (GBP + 61).

Rotation av vektorn GS runt G med '(6Bp + 61)' ger positionen av S i förhållande till G: (S'X,S'V,S'Z) = {0,-SZ sin(9BP + 61), S2 cos(9BP + ö1)}

[12] Från [8] och [12] ges positionen avJ iförhållande till G av: -lx = jlIIX+ SIX = IIIIIX(...SIX=O) jy :Ju/y +SIV

[13] JZ :Jil/Z +S1Z Genom att addera positionen given i [13] till positionen av G i förhållande till maskinens rotationscentrum får vi positionen avJ i förhållande till maskinens rotationscentrum.

Medan vissa representativa utföringsformer och detaljer har visats, i syfte att illustrera uppfinningen, kommer det att stå klart för den som är insatt i ämnesområdet att olika slags ändringar av den uppfinning som beskrivs häri kan utföras utan att avvika från uppfinningens omfång, vilket definieras ide vidstående patentkraven.

Claims

Patentkrav

1. Kontrollsystem för en verktygskoppling av den typ som används för att fästa ett verktyg vid skoparmen på en grävmaskin, där kopplingsdelen ger möjlighet till rotation av verktyget i förhållande till skoparmen längs en axel samt för lutning av verktyget, innefattande: en rotationssensor på nämnda kopplingsdel för bestämmande av graden av rotation av verktyget runt nämnda axel i förhållande till skoparmen, en lutningssensor på nämnda kopplingsdel för bestämmande av graden av lutning av verktyget i förhållande till gravitationen, en kontroll som svarar på nämnda rotationssensor och på nämnda lutningssensor, för bestämmande av verktygets orientering.

2. Kontrollsystemet enligt krav 1, ivilket nämnda lutningssensor bestämmer graden av lutning hos verktyget i förhållande till gravitationen längs två ortogonala axlar.

3. Kontrollsystemet enligt krav 1, i vilket nämnda kontroll ger utdata som visar verktygets rotation i förhållande till skoparmen och verktygets lutning i förhållande till en gravitationsreferens.

4. Kontrollsystemet enligt krav 3, i vilket verktyget är en grävmaskins skopa med tänder, och kontrollen ger utdata som indikerar skopans rotation i förhållande till skoparmen, samt lutningen av skopans tänder i förhållande till gravitationen.

5. Kontrollsystemet enligt krav 4, ytterligare innefattande en display, och i vilken utdata från kontrollen sänds till en display för att hjälpa en operatör styra positionen hos grävmaskinens skopa.

6. Kontrollsystemet enligt krav 4, i vilket utdata från kontrollen sänds till ett system för positionskontroll för att styra orientering och position hos skopan, för att utföra grävningsarbete automatiskt på önskat sätt.

7. Ett kontrollsystem för en grävmaskin av den typ som har en kranarm med utsträckning från grävmaskinens ram, en skoparm svängbart fäst vid kranarmen och med utsträckning därifrån, en skopa med tänder, samt en kopplingsdel som fäster skopan vid grävmaskinens skoparm och erbjuder rotation av verktyget längs en axel i förhållande till skoparmen, samt lutning av verktyget, innefattande: en rotationssensor på nämnda kopplingsdel för bestämmande av graden av rotation hos skopan längs nämnda axel iförhållande till skoparmen, en lutningssensor på nämnda kopplingsdel för bestämmande av graden av lutning hos skopan i förhållande till gravítationen, en kontroll som svarar på nämnda rotationssensor och på nämnda lutningssensor, och även svarar på ett posítioneríngssystem på nämnda grävmaskin, för bestämmande av position och orientering hos skopans tänder och för kontroll av rörelserna hos skopans tänder, för att utföra grävningsarbete på önskat sätt.

8. Kontrollsystemet enligt krav 7, i vilket nämnda lutningssensor bestämmer lutningen av skopan i förhållande till en gravitationsreferens längs två ortogonala axlar.

9. Kontrollsystemet enligt krav 7, ivilket nämnda kontroll ger utdata som indikerar rotationen av skopan i förhållande till skoparmen, och lutningen av skopan i förhållande till en gravitationsreferens.

10. Kontrollsystemet enligt krav 7, i vilket utdata från kontrollen sänds till en display för att ses av grävmaskinens operatör.

11. Grävmaskin, innefattande: en grävmaskinsram, en kranarm med utsträckning från grävmaskinens ram, en skoparm, svängbart fäst vid kranarmen och med utsträckning därifrån, en skopa med skoptänder, en kopplingsdel som fäster skopan på grävmaskinens skoparm och ger möjlighet till rotation av verktyget iförhållande till skoparmen längs en rotationsaxel, och lutning av verktyget längs en lutningsaxel som är generellt vinkelrät mot nämnda rotationsaxel, ett positioneringssystem på nämnda grävmaskin för bestämmande av platsen för nämnda kopplingsdel, en rotationssensor på nämnda koppling för bestämmande av graden av rotation hos skopan längs nämnda rotationsaxel i förhållande till skoparmen, en lutningssensor på nämnda kopplingsdel för bestämmande av skopans lutning i förhållande till gravítationen, och en kontroll, som svarar på nämnda rotationssensor och på nämnda lutningssensor, och även svarar på ett positioneringssystem på nämnda grävmaskin, för bestämmande av positionen och orienteringen hos tänderna på skopan, och för kontroll av rörelsen hos skopans tänder, för att utföra grävningsarbete på en arbetsplats på önskat sätt.

12. Grävmaskin enligt krav 12, ivilken nämnda lutningssensor bestämmer lutningen hos skopan i förhållande till en gravitationsreferens längs två ortogonala axlar.

13. Grävmaskin enligt krav 12, i vilken nämnda kontroll ger utdata som indikerar skopans rotation i förhållande till skoparmen, och lutningen hos skopan i förhållande till en gravitationsreferens.

14. Grävmaskin enligt krav 12, ivilken utdata från kontrollen sänds till en display för att ses av en operatör.

15. Kontrollsystem för en markbearbetande maskin av den typ som har en kranarm, och en skoparm vridbart fäst vid nämnda kranarm och med utsträckning från denna, ett verktyg med en arbetsdel, och en kopplingsdel som fäster verktyget vid skoparmen och som ger möjlighet till rotation av verktyget iförhållande till skoparmen längs en axel, och lutning av verktyget, innefattande: en rotationssensor på kopplingsdelen för bestämmande av graden av rotation av verktyget längs nämnda axel i förhållande till skoparmen, en lutningssensor på kopplingsdelen för bestämmande av graden av lutning hos skopan iförhållande till gravitationen, en kontroll, som svarar på nämnda rotationssensor och på nämnda lutningssensor, och även svarar på ett positioneringssystem på grävmaskinen, för bestämmande av positionen och orienteringen hos arbetsdelen av verktyget, och för kontroll av rörelsen hos arbetsdelen av verktyget.

16. Kontrollsystemet enligt krav 15, i vilket lutningssensorn bestämmer lutningen hos verktyget i förhållande till en gravitationsreferens längs två ortogonala axlar.

17. Kontrollsystemet enligt krav 15, i vilket kontrollen ger utdata som indikerar rotationen av verktyget i förhållande till skoparmen, och lutningen av verktyget i förhållande till en gravitationsreferens.

18. Kontrollsystemet enligt krav 15, i vilket utdata från kontrollen sänds till en display för att ses av den markbearbetande maskinens operatör.