專利名稱:用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及一種汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練操縱裝置,具體的說是一種用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的操縱信號采集、輸出裝置,具有信號輸出、故障檢測和通訊功能。
背景技術(shù):
汽車起重機(jī)、整裝整卸車越來越多的采用液壓系統(tǒng)進(jìn)行操作控制。這些大型裝備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,操縱過程中安全隱患大,操縱不當(dāng),易發(fā)生翻車,造成車輛損壞,人員傷亡等重大安全事故。為了解決上述問題,目前主要采用實(shí)車訓(xùn)練來提高操作者的技術(shù)水平。但是實(shí)車訓(xùn)練存在著投入大、需要專人輔導(dǎo)、以及訓(xùn)練不便等缺點(diǎn)。另外,也有使用計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)以及游戲手柄操作模擬訓(xùn)練,但該方法缺乏真實(shí)的操縱感覺,無法靈活地調(diào)整操縱信號。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)以及游戲手柄操作方法缺乏真實(shí)的操縱感覺、無法靈活地調(diào)整操縱信號的缺陷,提供的一種用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:一種用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置,其特征在于包括:a、將原車的每個操縱桿連接的液壓聯(lián)動裝置,分別替換連接為相應(yīng)的位置傳感器;b、設(shè)置一個操縱信號控制裝置,它包括單片機(jī),單片機(jī)外圍依次設(shè)置相連的光電隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模擬信號調(diào)理電路,各位置傳感器與模擬信號調(diào)理電路相連;單片機(jī)外圍還設(shè)有狀態(tài)顯示模塊、保護(hù)電路以及RS485接口。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上,有以下進(jìn)一步的技術(shù)方案:將原車的每個操縱桿下方原有的液壓聯(lián)動裝置替換為傳感器的固定支架,固定支架中設(shè)置角度傳感器,角度傳感器中的轉(zhuǎn)軸與操縱桿相連,轉(zhuǎn)軸上設(shè)有復(fù)位扭簧,保證與原車相同的操作手感。操縱信號控制裝置中設(shè)有傳感器信號診斷模塊與單片機(jī)相連,通過顯示屏,提示各傳感器工作狀態(tài)是否正常。實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)1.采用原車操控裝置可以幫助受訓(xùn)人員加深對操縱機(jī)構(gòu)工作原理與機(jī)構(gòu)特征的認(rèn)識;2.與計(jì)算機(jī)鼠標(biāo)操作方法以及游戲手柄操縱方法相比,本實(shí)用新型的操控裝置可以靈活地調(diào)整操縱信號,具有與實(shí)車相同的操作手感。3.具有信號顯示和故障檢測功能,并可以與上位機(jī)連接通訊,通過動力學(xué)模型的運(yùn)算,驅(qū)動三維實(shí)景模型實(shí)現(xiàn)模擬訓(xùn)練。附圖 說明:[0016]
圖1是本實(shí)用新型上裝的5根操縱桿結(jié)構(gòu)圖;圖2是本實(shí)用新型下裝的7根操縱桿結(jié)構(gòu)圖;圖3是將操縱桿與角度傳感器連接結(jié)構(gòu)示意圖;圖4是本實(shí)用新型的操縱信號控制裝置的原理框圖。
具體實(shí)施方式
:本實(shí)用新型由實(shí)車操縱機(jī)構(gòu)、傳感器固定支架、位置傳感器、操縱信號控制裝置等組成。本實(shí)用新型中原車的操縱桿包括上裝的5根操縱桿、油門踏板以及下裝的7根操縱桿。在信號采集箱內(nèi)設(shè)有單片機(jī)控制電路板,實(shí)現(xiàn)信號處理、A/D轉(zhuǎn)換、故障診斷、顯示以及通訊等功能。通過顯示屏,模擬顯示操縱桿當(dāng)前位置和傳感器輸出信號。如
圖1所示的上裝5根操縱桿:Is號桿:鋼絲繩收、放操縱控制桿。向前推,放下鋼絲繩,向后拉,收起鋼絲繩??刂茥U行程越大,鋼絲繩收放速度越快。2s號桿:吊臂仰俯操縱控制桿。向前推吊臂下落,向后拉吊臂抬升。通過控制液壓油流量,控制仰俯油缸伸出、縮回速度,控制桿行程越大,吊臂升降速度越快。3s號桿:吊臂伸縮操縱控制桿。向前推吊臂伸出,向后拉吊臂縮回??刂茥U行程越大,吊臂伸縮速度越快。4s號桿:高低速操縱控制桿,向前推液壓系統(tǒng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)處于高速區(qū),原始位置液壓系統(tǒng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)處 于低速區(qū)。5s號桿:起重機(jī)回轉(zhuǎn)操縱控制桿,向前推起重機(jī)向左旋轉(zhuǎn),向后拉起重機(jī)向右旋轉(zhuǎn)。行程越大,起重回轉(zhuǎn)速度越快。操縱速度過猛,會造成起吊貨物的空中擺動,引起吊車傾翻,手柄球頭采用紅色。如圖2所示的下裝7根操縱桿:I號桿:發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速操縱控制桿,向下壓發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速提高。通過控制發(fā)動機(jī)油門操縱裝置,從而改變發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速。2號桿:右后支腿油缸通斷操縱控制桿,向下壓接通垂直支腿,向上抬接通水平支腿,中間位置鎖止。3號桿:左后支腿油缸通斷操縱控制桿,向下壓接通垂直支腿,向上抬接通水平支腿,中間位置鎖止。4號桿:右前支腿油缸通斷操縱控制桿,向下壓接通垂直支腿,向上抬接通水平支腿,中間位置鎖止。5號桿:左前支腿油缸通斷操縱控制桿,向下壓接通垂直支腿,向上抬接通水平支腿,中間位置鎖止。6號桿:中央垂直支腿油缸操縱控制桿,向下壓接通垂直支腿,向上抬鎖止垂直支腿。7號桿:支腿油缸伸出、縮回操縱控制桿,向下壓控制對應(yīng)支腿伸出,向上抬控制對應(yīng)支腿縮回。圖3是操縱桿A與角度傳感器B固定示意圖,固定支架E中設(shè)置角度傳感器B,角度傳感器B中的轉(zhuǎn)軸D與操縱桿A相連,轉(zhuǎn)軸D上設(shè)有復(fù)位扭簧C。同樣的方式,油門踏板中也替換為角度傳感器。圖4是本實(shí)用新型的操縱信號控制裝置的框圖,它包括:單片機(jī)以及外圍依次設(shè)置相連的光電隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模擬信號調(diào)理電路,各位置傳感器的信號分別與模擬信號調(diào)理電路相連;單片機(jī)外圍還設(shè)有狀態(tài)顯示模塊、保護(hù)電路以及RS485接口。另外還設(shè)有傳感器信號診斷模塊與單片機(jī)相連,通過顯示屏,提示各傳感器工作狀態(tài)是否正常。本實(shí)用新型通過RS485接口與計(jì)算機(jī)圖形工作站連接,應(yīng)用模擬訓(xùn)練系統(tǒng),借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù),模擬汽車起重機(jī)液壓操縱過程和操縱場景,有助于受訓(xùn)人員學(xué)習(xí)液壓裝置的基本知識和基本故障處理方法。通過模擬操作,使受訓(xùn)人員掌握基本操作方法和安全規(guī)程,降低訓(xùn)練過程 中的安全隱患,提高受訓(xùn)人員的基本操作能力。
權(quán)利要求1.用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置,其特征在于包括: a、將原車的每個操縱桿連接的液壓聯(lián)動裝置,分別替換連接為相應(yīng)的位置傳感器; b、設(shè)置一個操縱信號控制裝置,它包括單片機(jī),單片機(jī)外圍依次設(shè)置相連的光電隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模擬信號調(diào)理電路,各位置傳感器與模擬信號調(diào)理電路相連;單片機(jī)外圍還設(shè)有狀態(tài)顯示模塊、保護(hù)電路以及RS485接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置,其特征在于:將原車的每個操縱桿下方原有的液壓聯(lián)動裝置替換為傳感器的固定支架,固定支架中設(shè)置角度傳感器,角度傳感器中的轉(zhuǎn)軸與操縱桿相連,轉(zhuǎn)軸上設(shè)有復(fù)位扭簧。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置,其特征在于:操縱信號控制裝置中設(shè)有傳感器信號診斷模塊與單片機(jī)相連,顯示各傳感器工作狀態(tài)是否正 常。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于汽車起重機(jī)模擬訓(xùn)練器的模擬操縱裝置,將原車的每個操縱桿連接的液壓聯(lián)動裝置,分別替換連接相應(yīng)的位置傳感器。設(shè)置一個操縱信號控制裝置,包括單片機(jī)以及外圍依次設(shè)置相連的光電隔離電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、濾波電路、模擬信號調(diào)理電路,各位置傳感器的信號與模擬信號調(diào)理電路相連;單片機(jī)外圍還設(shè)有狀態(tài)顯示模塊、保護(hù)電路以及RS485通訊接口。本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是本實(shí)用新型的操控裝置可以靈活地調(diào)整操縱信號,具有與實(shí)車相同的操作手感。具有信號顯示和故障檢測功能,并可以與上位機(jī)連接通訊,通過動力學(xué)模型的運(yùn)算,驅(qū)動三維實(shí)景模型實(shí)現(xiàn)模擬訓(xùn)練。
文檔編號G09B9/04GK203134174SQ20132013453
公開日2013年8月14日 申請日期2013年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月23日
發(fā)明者張少靖, 姜斯平, 盛德號, 汪時武 申請人:姜斯平