Design and testing of a universal remote control solution for Caterpillar earth-moving machines

Nowadays the technological progress has also reached those fields that are not keen to automation, and still governed by skilled workforces that determine sequencing and quality of the job. A typical example is given by the earth-moving field, where the competencies of both the job-site manager and the operators controlling the machines define productivity and quality of the job. However, automation is progressively permeating the earth-moving field: operations are automatized as much as possible, project tolerances are increasingly strict, and the safety is of primary concern. In this regard, the remote control of earth-moving machines represents the intermediate step towards fully automated machines, as well as the most effective technology when dealing with dangerous operations which do not allow the presence of an operator on board. In Italy the earth-moving market consists of small-to-medium class machines, for which the remote control is currently not available as a factory optional. Hence the need to implement an economically viable solution, which could lead towards technologies more and more automatized, aimed to optimize productivity, accuracy and safety of works. The aim of this thesis is to design a universal radio remote control unit able to control different models of Caterpillar earth-moving machines. The box, as designed, would ultimately simplify the installation, resulting in a rapid and effective assistance in case of damage, as well as in lower costs of spare parts, which would become standardized. All these advantages represent not only the guarantee of the product feasibility, but also a significant boost towards technological solutions increasingly integrated and advanced.

Il progresso tecnologico ha ormai raggiunto anche quei settori poco inclini all’automazione, ancora legati cioè alla manodopera specializzata come definitrice del sequenziamento e della qualità del lavoro. Ne è un esempio il movimento terra, in cui le competenze del manager di cantiere e degli operatori a bordo macchina determinano la produttività e la qualità del lavoro da svolgere. Ciononostante, nel settore del movimento terra si riscontra un livello tecnologico sempre pi`u elevato: ove possibile le operazioni vengono automatizzate, le tolleranze di progetto diventano sempre più stringenti, e la sicurezza è posta sempre più al primo posto. A tal riguardo, il radiocomando di macchine movimento terra si rivela lo step intermedio verso macchine completamente automatiche, nonché la tecnologia più efficace per operazioni pericolose che non consentono di avere l’operatore a bordo macchina. In Italia il mercato del movimento terra è costituito da macchine di classi medio-piccole, per le quali il radiocomando non è disponibile come optional di fabbrica. Da qui la necessità di implementare una soluzione economicamente sostenibile e che possa fungere da spinta verso soluzioni sempre pi`u automatizzate, atte ad ottimizzare la produttività, la sicurezza e la precisione dei lavori. Il progetto ha come scopo quello di progettare un radio comando universale in grado di controllare diversi modelli di macchine movimento terra a marchio Caterpillar. Il box così definito permette un’installazione semplificata e un’assistenza in caso di guasti conseguentemente più rapida ed efficace, nonché un minor costo dei ricambi che divengono standard. I vantaggi sopra citati costituiscono non solo una garanzia di fattibilità del prodotto, ma anche una spinta significativa verso soluzioni a tecnologia sempre più integrata ed avanzata.