本發(fā)明涉及機(jī)電制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種自適應(yīng)調(diào)速型履帶式車輛限高應(yīng)急裝置。

背景技術(shù)：

橋梁、隧道等交通設(shè)施愈發(fā)密集，超高車輛構(gòu)成安全威脅，需要對(duì)過(guò)往車輛限制高度。目前采用的主要方式是文字和圖標(biāo)提示，存在如下問(wèn)題：其可靠性依賴于人的注意力和觀察力,以及對(duì)貨物高度測(cè)量、估計(jì)、判斷的準(zhǔn)確度，這種方法可靠性低，造成事故的可能性仍然較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：目前采用的主要方式是文字和圖標(biāo)提示，存在如下問(wèn)題：其可靠性依賴于人的注意力和觀察力,以及對(duì)貨物高度高度測(cè)量、估計(jì)、判斷的準(zhǔn)確度，這種方法可靠性低，造成事故的可能性仍然較大。

為了解決以上問(wèn)題，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：自適應(yīng)調(diào)速型履帶式車輛限高應(yīng)急裝置，包括機(jī)架、履帶輪、履帶、直流電機(jī)、脆質(zhì)金屬線、壓力傳感器、信號(hào)調(diào)理電路、微控制器、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路和觸發(fā)電路，所述履帶輪的個(gè)數(shù)至少四個(gè)，每個(gè)履帶輪通過(guò)一固定輪軸固定在機(jī)架上且履帶輪以固定輪軸為中心旋轉(zhuǎn)，所述履帶輪安裝在履帶中，每個(gè)固定輪軸的與履帶輪接觸的位置處設(shè)有壓力傳感器以感應(yīng)履帶輪給予固定輪軸的壓力；所述機(jī)架前端的兩側(cè)各設(shè)置一支撐桿，所述兩個(gè)支撐桿上端分別設(shè)有連接器a和連接器b，所述直流電機(jī)固定設(shè)在機(jī)架的后端，所述直流電機(jī)的旋固定輪軸通過(guò)傳送帶與兩側(cè)的履帶輪連接以驅(qū)動(dòng)履帶輪旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)履帶運(yùn)行，所述觸發(fā)電路包括5v電源、第一電阻r1和第二電阻r2，所述第一電阻r1的一端連接5v電源，另一端連接外部觸發(fā)端子a，所述第二電阻r2的一端連接外部觸發(fā)端子b并且連接微控制器輸入端，另一端接地,所述外部觸發(fā)端子a和外部觸發(fā)端子b分別通過(guò)金屬纜線a和金屬纜線b連接至兩支撐桿上端的連接器a和連接器b，所述連接器a和連接器b分別連接脆質(zhì)金屬線的兩端，所述壓力傳感器與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述信號(hào)調(diào)理電路配備為將各壓力傳感器輸出的模擬信號(hào)放大至合理電平并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并多路傳輸給微控制器，所述微控制器與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述微控制器的多個(gè)引腳接收信號(hào)調(diào)理電路的多路輸出信號(hào)并對(duì)多路輸出信號(hào)依照壓力傳感器的前后位置進(jìn)行編號(hào)且比較各路輸出信號(hào)的壓力值，從而判斷哪個(gè)編號(hào)的壓力傳感器所承受的壓力值最大，從而計(jì)算車輛在履帶上的位置，并根據(jù)車輛的位置控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路配備為驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)正反轉(zhuǎn)和調(diào)速，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路的控制端與微控制器連接，其輸入端用于連接市電，其輸出端與直流電機(jī)連接，所述5v電源與信號(hào)調(diào)理電路、微控制器連接且供電。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：避免了其它方法(例如地面彈出障礙物)可能導(dǎo)致的車輛及其人員損傷；較其它方法(例如目前常用的文字和圖標(biāo)提醒的方式)而言，不依賴人的主觀性，因而可靠度大增；觸發(fā)方式：車輛超高→脆質(zhì)金屬線斷裂→電信號(hào)觸發(fā)，較其它方式(例如光電轉(zhuǎn)換、超聲波等)，每個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性極高，因而有效觸發(fā)的可靠度大增。

附圖說(shuō)明

圖1所示為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示為本發(fā)明中的觸發(fā)電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，機(jī)架1、履帶輪2、履帶3、電機(jī)4、脆質(zhì)金屬線5、壓力傳感器6、固定輪軸7和支撐桿8。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的內(nèi)容更加清楚，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)注意，為了清楚的目的，附圖和說(shuō)明中省略了與本發(fā)明無(wú)關(guān)的、本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的部件的表示和描述。

實(shí)施例1參考圖1，自適應(yīng)調(diào)速型履帶3式車輛限高應(yīng)急裝置，包括機(jī)架1、履帶輪2、履帶3、直流電機(jī)4、脆質(zhì)金屬線5、壓力傳感器6、信號(hào)調(diào)理電路、微控制器、轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路和觸發(fā)電路，所述履帶輪2的個(gè)數(shù)至少四個(gè)，每個(gè)履帶輪2通過(guò)一固定輪軸7固定在機(jī)架1上且履帶輪2以固定輪軸7為中心旋轉(zhuǎn)，所述履帶輪2安裝在履帶3中，每個(gè)固定輪軸7的與履帶輪2接觸的位置處設(shè)有壓力傳感器6以感應(yīng)履帶輪2給予固定輪軸7的壓力；所述機(jī)架1前端的兩側(cè)各設(shè)置一支撐桿8，所述兩個(gè)支撐桿8上端分別設(shè)有連接器a和連接器b，所述直流電機(jī)4固定設(shè)在機(jī)架1的后端，所述直流電機(jī)4的旋固定輪軸7通過(guò)傳送帶與兩側(cè)的履帶輪2連接以驅(qū)動(dòng)履帶輪2旋轉(zhuǎn)從而帶動(dòng)履帶3運(yùn)行，所述觸發(fā)電路包括5v電源、第一電阻r1和第二電阻r2，所述第一電阻r1的一端連接5v電源，另一端連接外部觸發(fā)端子a，所述第二電阻r2的一端連接外部觸發(fā)端子b并且連接微控制器輸入端，另一端接地,所述外部觸發(fā)端子a和外部觸發(fā)端子b分別通過(guò)金屬纜線a和金屬纜線b連接至兩支撐桿8上端的連接器a和連接器b，所述連接器a和連接器b分別連接脆質(zhì)金屬線5的兩端，所述壓力傳感器6與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述信號(hào)調(diào)理電路配備為將各壓力傳感器6輸出的模擬信號(hào)放大至合理電平并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并多路傳輸給微控制器，所述微控制器與信號(hào)調(diào)理電路連接，所述微控制器的多個(gè)引腳接收信號(hào)調(diào)理電路的多路輸出信號(hào)并對(duì)多路輸出信號(hào)依照壓力傳感器6的前后位置進(jìn)行編號(hào)且比較各路輸出信號(hào)的壓力值，從而判斷哪個(gè)編號(hào)的壓力傳感器6所承受的壓力值最大，從而計(jì)算車輛在履帶3上的位置，并根據(jù)車輛的位置控制電機(jī)的轉(zhuǎn)向和速度，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路配備為驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)4正反轉(zhuǎn)和調(diào)速，所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路的控制端與微控制器連接，其輸入端用于連接市電，其輸出端與直流電機(jī)4連接，所述5v電源與信號(hào)調(diào)理電路、微控制器連接且供電。為了潤(rùn)滑，所述固定輪軸7表面涂有潤(rùn)滑劑。

在具體應(yīng)用中，所述信號(hào)調(diào)理電路包括信號(hào)放大電路和模數(shù)轉(zhuǎn)化電路，所述信號(hào)放大電路的輸入端與壓力傳感器6的輸出端連接，所述信號(hào)放大電路的輸出端與模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微控制器的輸入端連接，所述信號(hào)放大電路采用型號(hào)為tda2822m的放大器芯片，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，比如ad7714。

所述壓力傳感器6采用陶瓷壓力傳感器6，所述陶瓷壓力傳感器6嵌在固定輪軸7表面且其感應(yīng)面與履帶輪2接觸，所述固定輪軸7上設(shè)有一走線槽，所述陶瓷壓力傳感器6的輸出端引出引線通過(guò)走線槽連接到信號(hào)調(diào)理電路的輸入端。

所述微控制器由型號(hào)為msp430f2274單片機(jī)、晶振電路單元和復(fù)位電路單元組成。所述轉(zhuǎn)向轉(zhuǎn)速控制電路采用h橋整流電路。

所述機(jī)架1是一個(gè)框體，履帶3和履帶輪2設(shè)置在機(jī)架1內(nèi)部，且履帶輪2連接的固定輪軸7的兩端固定在機(jī)架1的兩側(cè)，機(jī)架1的兩端的履帶輪2是同步運(yùn)行的主動(dòng)輪（圖1只顯示了其中一個(gè)主動(dòng)輪與電機(jī)連接），其他的履帶輪2是從動(dòng)輪，由履帶3帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

工作原理：按照限高要求，調(diào)節(jié)脆質(zhì)金屬線5的高度，微控制器以查詢或中斷的方式讀取觸發(fā)電路的輸出信號(hào)；當(dāng)車輛超高時(shí)，脆質(zhì)金屬線5斷開，觸發(fā)電路輸出低電平給微控制器，微控制器讀取測(cè)重信號(hào)調(diào)理電路的多路輸出信號(hào)，并對(duì)多路輸出信號(hào)依照壓力傳感器6的前后位置進(jìn)行編號(hào)且比較各路輸出信號(hào)的壓力值，從而判斷哪個(gè)編號(hào)的壓力傳感器6的壓力值最大，從而獲知該壓力傳感器6的位置，即車輛的位置，并與目標(biāo)控達(dá)位置相比較，根據(jù)需要目標(biāo)控達(dá)位置一般設(shè)置為履帶3道路的中點(diǎn)，計(jì)算車輛對(duì)目標(biāo)控達(dá)位置的偏離量b=x-x0,其中x和x0分別為當(dāng)前位置和目標(biāo)控達(dá)位置；根據(jù)b的正負(fù)調(diào)節(jié)電機(jī)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)向，如下：若b大于0則，電機(jī)驅(qū)動(dòng)履帶輪2，履帶輪2驅(qū)動(dòng)履帶3沿著車輛的逆方向運(yùn)行；當(dāng)車輛的速度超過(guò)履帶3的轉(zhuǎn)速時(shí)，b會(huì)增大，微控制器則調(diào)節(jié)占空比，從而提高電機(jī)的輸入電壓，從而增大電機(jī)的轉(zhuǎn)速，車輛相對(duì)于履帶3是倒退的，以使得b小于等于0，則電機(jī)保持勻速。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：上述具體實(shí)施方式用來(lái)解釋說(shuō)明本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員依然可以對(duì)實(shí)施例所闡述的技術(shù)方案進(jìn)行修改，而對(duì)本發(fā)明做出的任何修改和改變也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。