一種小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及方法，尤其適用于小型挖掘機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工程機(jī)械智能化技術(shù)的發(fā)展，遠(yuǎn)程遙控控制技術(shù)等先后在工程機(jī)械得到應(yīng)用，極大地改善了用戶的操作習(xí)慣，提高了工作效率。在一些惡劣工況，操作者不方便進(jìn)入現(xiàn)場操作時(shí)，利用無線遠(yuǎn)程遙控，能給操作者帶來很多方便。
[0003]針對小型挖掘機(jī)，通過遙控器發(fā)送指令，控制器接收到指令后，邏輯判斷和計(jì)算，通過控制比例電磁閥輸出來控制液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)，完成各種操作動作。目前，這種實(shí)現(xiàn)方式存在以下不足和需要改進(jìn)之處:1、智能化水平還不夠，不能實(shí)現(xiàn)挖機(jī)的學(xué)習(xí)和自動回放功能。
[0004]2、傳統(tǒng)挖掘機(jī)采用液控主栗，動臂優(yōu)先，鏟斗合流、斗桿合流等影響操作舒適性的技術(shù)都是通過液壓技術(shù)本身來實(shí)現(xiàn)，而采用電控栗控制時(shí)，動作優(yōu)先和合流等都是通過控制器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)控制器接收到遙控器發(fā)送的復(fù)合動作指令時(shí)，必須考慮液控栗所考慮的流量分配問題。但是，目前的遙控技術(shù)只是停留在簡單的動作實(shí)現(xiàn)上，操作的舒適性沒有考慮，因此操作連續(xù)性、一致性和舒適性比較差。
[0005]因此，亟待研發(fā)出智能化水平更高的小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對上述現(xiàn)存的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)及方法，以提高智能化水平，改善操作的舒適性。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，包括無線遙控器和安裝在電控挖掘機(jī)上的智能控制器;所述的無線遙控器包括發(fā)射裝置和接收裝置;所述的智能控制器包括主控芯片，分別與之連接的開關(guān)量輸入接口、模擬量輸入接口、開關(guān)量輸出接口、數(shù)據(jù)存儲模塊和現(xiàn)場總線接口，且現(xiàn)場總線接口與無線遙控器通過無線連接;還包括分別與開關(guān)量輸入接口、模擬量輸入接口連接的開關(guān)和傳感器，以及與開關(guān)量輸出接口依次連接的電控比例閥、電控栗控制和動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0008]進(jìn)一步，所述的無線遙控器采用雙CPU控制，第一個(gè)CPU工作時(shí)第二個(gè)CPU對第一個(gè)CPU實(shí)行監(jiān)控，如果第一個(gè)CPU產(chǎn)生誤指令，第二個(gè)CPU將切斷第一個(gè)的工作指令，以保證在任何非正常工作狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)遙控系統(tǒng)的自動關(guān)閉功能，避免任何錯(cuò)誤信號對接收器或通訊接口產(chǎn)生錯(cuò)誤指令，減少事故的發(fā)生。
[0009]本發(fā)明又提供一種上述小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的控制方法，包括以下幾種情況。
[0010](一)復(fù)合動作的控制方法:
(1-1)當(dāng)智能控制器同時(shí)接收到無線遙控器發(fā)送的兩個(gè)或兩個(gè)以上動作指令時(shí)，智能控制器按照自定義的動作優(yōu)先級別，先后驅(qū)動相應(yīng)的電磁比例閥控制動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作；然后，智能控制器根據(jù)傳感器輸入的油壓信號，計(jì)算所驅(qū)動的各電控比例閥所需的流量，并實(shí)時(shí)調(diào)整各電控比例閥之間的流量比例。
[0011](二)學(xué)習(xí)功能的控制方法:
(2-1)學(xué)習(xí)準(zhǔn)備:當(dāng)智能控制器接收到無線遙控器發(fā)送的學(xué)習(xí)指令時(shí)，智能控制器通過端口輸出驅(qū)動電控比例閥控制動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電控挖掘機(jī)調(diào)整到初始位置，調(diào)整動作依次包括:整車回正、動臂提升至最大位置、斗桿內(nèi)收、鏟斗內(nèi)收到最大位置，并通過傳感器采集到的油壓信號大小來判斷該動作是否完成;一個(gè)動作完成后，智能控制器停止該動作對應(yīng)的電磁比例閥的輸出，依次驅(qū)動下一個(gè)動作對應(yīng)的電磁比例閥的輸出，直至所有動作均達(dá)到初始位置，則智能控制器停止輸出，并驅(qū)動喇叭鳴笛一秒。
[0012](2-2)學(xué)習(xí)過程:操作手執(zhí)行電控挖掘機(jī)操作的標(biāo)準(zhǔn)動作，包括鏟斗挖掘/卸載，斗桿內(nèi)收、外擺，動臂提升、下降，左回轉(zhuǎn)、右回轉(zhuǎn)，左行走、右行走、直線行走，動臂左偏、右偏，以及復(fù)合動作;智能控制器在學(xué)習(xí)過程中，將所有動作采集存儲至存儲器中。
[0013](2-3)學(xué)習(xí)結(jié)束:當(dāng)智能控制器收到無線遙控器發(fā)送的學(xué)習(xí)停止指令時(shí)，則學(xué)習(xí)結(jié)束，智能控制器將在學(xué)習(xí)過程中采集的所有動作存儲至存儲器中；
(三)回放功能的控制方法:
(3-1)回放準(zhǔn)備:當(dāng)智能控制器收到無線遙控器發(fā)送的回放指令時(shí)，智能控制器通過端口輸出驅(qū)動電控比例閥控制動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電控挖掘機(jī)調(diào)整到初始位置，調(diào)整動作依次包括:整車回正、動臂提升至最大位置、斗桿內(nèi)收、鏟斗內(nèi)收到最大位置，并通過傳感器采集到的油壓信號大小來判斷該動作是否完成;一個(gè)動作完成后，智能控制器停止該動作對應(yīng)的電磁比例閥的輸出，依次驅(qū)動下一個(gè)動作電磁比例閥的的輸出，直至所有動作均達(dá)到初始位置，則智能控制器停止輸出。
[0014](3-2)回放過程:智能控制器根據(jù)學(xué)習(xí)過程中存儲的數(shù)據(jù)作為信號的輸入，驅(qū)動電控比例閥控制動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)，將學(xué)習(xí)的所有動作依次回放出來。
[0015](3-3)回放結(jié)束:當(dāng)智能控制器收到無線遙控器發(fā)送的回放停止指令時(shí)，或者智能控制器完成所有的回放動作，則回放結(jié)束，智能控制器驅(qū)動停止輸出。
[0016]本發(fā)明克服了傳統(tǒng)小型挖掘機(jī)系統(tǒng)的只能實(shí)現(xiàn)單一動作的不足，使得挖掘機(jī)進(jìn)行復(fù)合動作時(shí)，操作的連續(xù)性、一致性和舒適性得到了改善，并且具備了學(xué)習(xí)和自動回放功能，提高了挖掘機(jī)的智能水平，滿足了操作手多方面的使用要求。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的電原理框圖；
圖2為本發(fā)明智能控制器的電原理框圖；
圖3為本發(fā)明學(xué)習(xí)功能實(shí)現(xiàn)的流程圖；
圖4為本發(fā)明回放功能實(shí)現(xiàn)方式的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0019]如圖1和圖2所示，本發(fā)明小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)包括無線遙控器，該無線遙控器采用雙CPU控制，包括發(fā)射裝置和接收裝置;包括安裝在電控挖掘機(jī)上的智能控制器，該智能控制器包括主控芯片，分別與之連接的開關(guān)量輸入接口、模擬量輸入接口、開關(guān)量輸出接口、數(shù)據(jù)存儲模塊和現(xiàn)場總線接口，且現(xiàn)場總線接口與無線遙控器通過無線連接;還包括分別與開關(guān)量輸入接口、模擬量輸入接口連接的開關(guān)和傳感器，以及與開關(guān)量輸出接口依次連接的電控比例閥、電控栗控制和動作執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0020]本小型挖掘機(jī)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)在實(shí)施時(shí)，具有以下幾個(gè)功能。
[0021 ](一)復(fù)合動作的連續(xù)性和舒適性的具體實(shí)現(xiàn)方式:
(1-1)當(dāng)無線遙控器同時(shí)有兩個(gè)或兩個(gè)以上信號觸發(fā)時(shí)，智能控制器同時(shí)接收到無線遙控器發(fā)送的兩個(gè)或兩個(gè)以上動作指令，并按照自定義的動作優(yōu)先級別，先后驅(qū)動相應(yīng)的電磁比例閥控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。然后，智能控制器根據(jù)傳感器輸入的油壓信號，計(jì)算所驅(qū)動的各電控比例閥所需的流量，并實(shí)時(shí)調(diào)整各電控比例閥之間的流量比例。
[0022]針對一臺1.5噸小型挖掘機(jī)舉例來說，智能控制器一方面通過現(xiàn)場總線接口接收無線遙控器發(fā)送到的操作輸入信號，另一方面通過開關(guān)量輸入端口和模擬量輸入端口采集開關(guān)量和傳感器輸入信號。當(dāng)無線遙控器同時(shí)觸發(fā)動臂提升+回轉(zhuǎn)復(fù)合動作時(shí)，按照自定義的動作優(yōu)先級別，首先動臂單獨(dú)動作，智能控制器驅(qū)動動臂比例閥來執(zhí)行動臂提升動作。然后，當(dāng)動臂提升到一定高度時(shí)，智能控制