在工程建筑行业，承包商面临的挑战和压力越来越大，在成本控制、质量管理、人员(机手)素质方面遇到越来越多的困难。为了帮助承包商应对挑战和压力，卡特彼勒很早就致力于用于土方工程机械的控制与导航(以下称“机器控制”)技术的发展，并逐步把这项技术集成为机器的一部分。实践证明，机器控制技术的作用是巨大的，是应对上述挑战的最有效途径。以下就这项技术的功能与作用、卡特彼勒主要相关方案及其应用进行简要讨论。

1 核心功能

在无需传统的放桩和挂线的条件下，机器控制技术为操作手与机器互动提供了纽带，使操作手能实时了解机器工作装置的位置(2D或3D)，并利用引导信息或自动控制功能按事先导入机载控制箱的设计要求准确操控工作装置(比如:铲斗或铲刀)的位置。图1为2D挖掘机场地参照系统控制箱的引导信息。

图1 2D挖掘机控制系统引导信息

除了图1所示的图形和数字引导以外，在工作装置接近目标坡度和高程时还有光标和蜂鸣提示操作手，也只有在铲斗斗齿或铲刀刀刃即将到达目标时，操作手才会更多关注控制箱的引导信息。在3D控制系统的情况下，控制箱将实时显示工作装置相对设计目标的三维距离。

总而言之，机器控制系统赋予了机器二维或三维测量功能，把挖方和填方作业面当时的状态与记忆中的设计要求相比较的结果显示给操作手，并在控制模块与机器液压系统对接的条件下实现工作装置的自动控制。……