專利名稱：一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種裝載機(jī)，具體涉及一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置。
背景技術(shù)：
目前電控裝載機(jī)的運(yùn)行需要較多的人工操作控制，嚴(yán)重制約了其各項(xiàng)技術(shù)性能和功能的發(fā)展和提高，由于裝載機(jī)一般為小場地往復(fù)多次重復(fù)作業(yè)，例如裝車和移動(dòng)料堆，使得操縱者勞動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)效率和作業(yè)質(zhì)量完全依賴于操縱者個(gè)人技術(shù)水平的發(fā)揮情況；隨著科技的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步，電控裝載機(jī)遙控化、機(jī)器人化成為了未來的發(fā)展方向，目前已有對電控裝載機(jī)工作裝置自動(dòng)放平電控裝置的研究，多數(shù)研究都只注重于工作裝置的自動(dòng)化，雖然已實(shí)現(xiàn)行走裝置與工作裝置的電控化，但是目前電控裝載機(jī)工作路徑亦然依靠操縱者人工選擇，使得電控裝載機(jī)的行走路徑達(dá)不到最優(yōu)最短。
發(fā)明內(nèi)容針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置，該裝置能夠使得裝載機(jī)行走最短的路徑，并能夠?qū)崿F(xiàn)電控裝載機(jī)的自動(dòng)駕駛。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置，包括PC機(jī)、單片機(jī)、電子油門、電子剎車和轉(zhuǎn)向泵，該裝置還包括 安裝在電控裝載機(jī)車前橋的第一電子羅盤、安裝在電控裝載機(jī)車后橋的第二電子羅盤和安裝在電控裝載機(jī)車后橋的GPS定位器，其中，第一電子羅盤、第二電子羅盤和GPS定位器分別與PC機(jī)的輸入端相連，PC機(jī)的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連，單片機(jī)的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與轉(zhuǎn)向電機(jī)相連，轉(zhuǎn)向電機(jī)與轉(zhuǎn)向泵相連，單片機(jī)的輸出端還分別與電子油門和電子剎車相連。本實(shí)用新型還具有如下技術(shù)特點(diǎn):所述的單片機(jī)采用ATMEGA16單片機(jī)。本實(shí)用新型的優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置能夠使電控裝載機(jī)沿著最短路徑工作，并能夠?qū)崿F(xiàn)電控裝載機(jī)的自動(dòng)駕駛，減輕人工的駕駛強(qiáng)度，節(jié)約作業(yè)時(shí)間，減少了燃油的消耗。

圖1是本實(shí)用新型的連接關(guān)系示意圖。圖2是本實(shí)用新型的部分部件的安裝位置示意圖。圖3是裝載機(jī)的工作路徑示意圖。圖中各個(gè)標(biāo)號的含義為:1-第一電子羅盤，2-第二電子羅盤，3-GPS定位器，4-PC機(jī)，5-電子油門，6-單片機(jī)，7-電子剎車，8-轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路，9-轉(zhuǎn)向電機(jī)，10-轉(zhuǎn)向泵。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型的具體內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
具體實(shí)施方式
以下給出本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，需要說明的是本實(shí)用新型并不局限于以下具體實(shí)施例，凡在本申請技術(shù)方案基礎(chǔ)上做的等同變換均落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。遵從上述技術(shù)方案，如圖1和圖2所示，一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置，包括PC機(jī)4、單片機(jī)6、電子油門5、電子剎車7和轉(zhuǎn)向泵10，該裝置還包括安裝在電控裝載機(jī)車前橋的第一電子羅盤1、安裝在電控裝載機(jī)車后橋的第二電子羅盤2和安裝在電控裝載機(jī)車后橋的GPS定位器3，其中，第一電子羅盤1、第二電子羅盤2和GPS定位器3分別與PC機(jī)4的輸入端相連，PC機(jī)4的輸出端與單片機(jī)6的輸入端相連,單片機(jī)6的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路8與轉(zhuǎn)向電機(jī)9相連，轉(zhuǎn)向電機(jī)9與轉(zhuǎn)向泵10相連，單片機(jī)6的輸出端還分別與電子油門5和電子剎車7相連。單片機(jī)6采用ATMEGA16單片機(jī)，ATmegal6是基于增強(qiáng)的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmegal6的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)lMIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。ATmegal6單片機(jī)的AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作寄存器。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問兩個(gè)獨(dú)立的寄存器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。第一電子羅盤I和第二電子羅盤2均米用P3000霍爾式角度傳感器，其輸出信號是O 5V信號，與PC機(jī)相連，獲得前后軸的轉(zhuǎn)向角度。GPS定位 器3采用型號為WGL20的GPS定位器，用于獲取坐標(biāo)信息。轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路8為本領(lǐng)域常規(guī)的轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。上述電子元器件之間的具體連接方式均為常規(guī)連接，本領(lǐng)域技術(shù)人員遵從上述技術(shù)方案即可實(shí)現(xiàn)電子元器件之間的具體連接。本實(shí)用新型的工作過程如下所述:如圖3所示，需將物料從料堆A移動(dòng)到運(yùn)輸車C，第一次由駕駛者人工作業(yè)，將電控裝載機(jī)從B點(diǎn)駕駛到料堆A處，鏟料后運(yùn)送至運(yùn)輸車C處，GPS定位器3為下次鏟料作業(yè)提供定位坐標(biāo)，通過GPS定位器3的數(shù)據(jù)確定料堆A和運(yùn)輸車C的坐標(biāo)，傳遞給PC機(jī)4 ;第一電子羅盤I和第二電子羅盤2分別采集車前橋和車后橋的方位角參數(shù)，傳遞給PC機(jī)4 ;PC機(jī)4根據(jù)A和C兩點(diǎn)坐標(biāo)以及車前橋和車后橋的方位角參數(shù)計(jì)算出最佳工作路徑，在PC機(jī)4中的顯示器上顯示這條路徑，并且在PC機(jī)4中生成路徑中等距離的有限個(gè)點(diǎn)的速度、車前橋和車后橋指向方位的數(shù)據(jù)。電控裝載機(jī)此時(shí)是在路徑的初始點(diǎn)A，PC機(jī)4將初始的速度、車前橋和車后橋指向方位的數(shù)據(jù)與下一點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如速度過快則輸出剎車信號給單片機(jī)6，速度過低則輸出油門加速信號給單片機(jī)6，PC機(jī)4還實(shí)時(shí)地向單片機(jī)6輸出方位控制信號，PC機(jī)4不斷地進(jìn)行數(shù)據(jù)比較，直到裝載機(jī)到達(dá)路徑終點(diǎn)C ;單片機(jī)6接收到PC機(jī)4的信號后輸出相應(yīng)的控制信號給電子油門5和電子剎車7，進(jìn)行加速或減速操作，實(shí)現(xiàn)電控裝載機(jī)的自動(dòng)加速或減速；同時(shí)單片機(jī)6輸出信號給轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路8,控制轉(zhuǎn)向電機(jī)9，從而控制轉(zhuǎn)向泵10，轉(zhuǎn)向泵10控制車輪的轉(zhuǎn)向角度，實(shí)現(xiàn)電控裝載機(jī)的自動(dòng)轉(zhuǎn)向。通過上述控制過程，保證電控裝載機(jī)在經(jīng)濟(jì)油耗的狀況下用最快的時(shí)間走最短的距離，也就是最大效率的完成作業(yè)。
權(quán)利要求1.一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置，包括PC機(jī)(4)、單片機(jī)(6)、電子油門(5)、電子剎車(7)和轉(zhuǎn)向泵(10)，其特征在于，該裝置還包括安裝在電控裝載機(jī)車前橋的第一電子羅盤(I)、安裝在電控裝載機(jī)車后橋的第二電子羅盤(2)和安裝在電控裝載機(jī)車后橋的GPS定位器(3)，其中，第一電子羅盤(I)、第二電子羅盤(2)和GPS定位器(3)分別與PC機(jī)(4)的輸入端相連，PC機(jī)(4)的輸出端與單片機(jī)(6)的輸入端相連,單片機(jī)(6)的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路(8)與轉(zhuǎn)向電機(jī)(9)相連，轉(zhuǎn)向電機(jī)(9)與轉(zhuǎn)向泵(10)相連，單片機(jī)(6)的輸出端還分別與電子油門(5)和電子剎車(7)相連。
2.如權(quán)利要求1所述的優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置，其特征在于，所述的單片機(jī)(6)采用ATMEGA16單片機(jī)·。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種優(yōu)化電控裝載機(jī)工作路徑的裝置，包括PC機(jī)、單片機(jī)、電子油門、電子剎車和轉(zhuǎn)向泵，該裝置還包括安裝在裝電子載機(jī)車前橋的第一電子羅盤、安裝在電子裝載機(jī)車后橋的第二電子羅盤和安裝在電子裝載機(jī)車后橋的GPS定位器，其中，第一電子羅盤、第二電子羅盤和GPS定位器分別與PC機(jī)的輸入端相連，PC機(jī)的輸出端與單片機(jī)的輸入端相連，單片機(jī)的輸出端通過轉(zhuǎn)向電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路與轉(zhuǎn)向電機(jī)相連，轉(zhuǎn)向電機(jī)與轉(zhuǎn)向泵相連，單片機(jī)的輸出端還分別與電子油門和電子剎車相連。本實(shí)用新型能夠使電控裝載機(jī)沿著最短路徑工作，并能夠?qū)崿F(xiàn)電控裝載機(jī)的自動(dòng)駕駛，減輕人工的駕駛強(qiáng)度，節(jié)約作業(yè)時(shí)間，減少了燃油的消耗。
文檔編號E02F9/20GK203129233SQ201320050809
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月30日
發(fā)明者黃美程 申請人:長安大學(xué)