[實用新型]設(shè)有連桿機構(gòu)實現(xiàn)的三自由度平臺的電鏟模擬操作系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220175514.7
• 申請日: 2012-04-24
• 公開（公告）號: CN202650295U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李宏
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇宏昌工程機械有限公司
• 主分類號: G09B9/00
• 分類號: G09B9/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于工程機械模擬培訓(xùn)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及電鏟挖掘機的操作培訓(xùn)模擬設(shè)備。

背景技術(shù)

隨著國民經(jīng)濟突飛猛進，國家基礎(chǔ)建設(shè)蓬勃發(fā)展，帶動著國內(nèi)工程機械的發(fā)展，尤其是在大型露天煤礦、鐵礦等礦場需要使用電鏟挖掘機，因此增大了對電鏟挖掘機駕駛員的需求。而目前對電鏟挖掘機駕駛學(xué)員的培訓(xùn)通常是在前期理論課結(jié)束后，就進行實際上機操作訓(xùn)練，學(xué)習(xí)駕駛操作技能、技巧。但由于電鏟挖掘機非常昂貴，因此培訓(xùn)成本非常高，培訓(xùn)周期長，且受到場地、天氣等因素的影響。現(xiàn)有的模擬操作系統(tǒng)，使用者坐在座椅上通過教學(xué)儀上的操作桿、踏板、操作按鈕等進行模擬操作；而教學(xué)儀上設(shè)置的顯示器顯示模擬的畫面對使用者的操作進行反饋，但是該種反饋僅僅對使用者形成視覺上的反饋，而無法模擬出在具體的操作環(huán)境下駕駛座椅的顛簸或者傾斜的反饋，對模擬出的情景受到了限制。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：針對上述現(xiàn)有存在的問題和不足，本實用新型提供了一種設(shè)有連桿機構(gòu)實現(xiàn)的三自由度平臺的電鏟模擬操作系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以模擬在電鏟挖掘機的真實駕駛體驗，從而節(jié)約培訓(xùn)成本和縮短學(xué)員成長時間。

技術(shù)方案：為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：一種設(shè)有連桿機構(gòu)實現(xiàn)的三自由度平臺的電鏟模擬操作系統(tǒng)，包括由連桿機構(gòu)實現(xiàn)的三自由度平臺和安裝在該三自由度平臺上的電鏟模擬操作平臺，其中：

所述電鏟模擬操作平臺，包括底座、顯示器、左控制臺、右控制臺、座椅和主機，所述顯示器通過支架安裝在底座前端上方；所述座椅則安裝在底座的后端，所述左控制臺和右控制臺分別設(shè)置在座椅兩側(cè)，所述左控制臺上設(shè)置有挖掘模式按鈕、行走模式按鈕和能控制推壓機構(gòu)、左履帶行走和開斗操作的左操作桿；所述右控制臺上設(shè)置有能控制提升機構(gòu)、右履帶行走和回轉(zhuǎn)機構(gòu)的右操作桿，所述主機通過數(shù)據(jù)線與顯示器連接；

所述三自由度平臺，包括靜平臺、用以支撐模擬操作系統(tǒng)用的動平臺、固定于靜平臺上的三個步進電機、分別與步進電機連接的三個減速器、連接每個減速器以及動平臺的三個連桿機構(gòu)；所述連桿機構(gòu)包括第一連桿及第二連桿，所述第一連桿的一端剛接于減速器的輸出軸上，第二連桿的一端與第一連桿鉸接而另一端通過連接頭連接于動平臺上，所述連桿機構(gòu)是傾斜的連接于減速器及動平臺之間。

進行操作模擬時，當(dāng)需要將電鏟挖掘機行進到目標(biāo)位置時，首先按下行走模式，此時左操作桿和右操作桿分別控制左履帶和右履帶的前進和后退到達目的地后；進行挖鏟操作時按下挖掘模式按鈕，此時左操作桿控制推壓機構(gòu)的斗桿的推壓和收回等動作從而實現(xiàn)鏟斗的挖掘動作，而右操作桿前后方向控制提升機構(gòu)提升鏟斗，其左右方向則控制回轉(zhuǎn)機構(gòu)的回轉(zhuǎn)從而將鏟斗移至預(yù)定位置。

作為優(yōu)選，所述左控制臺上還設(shè)置有推壓/左行走松閘按鈕、推壓/左行走抱閘按鈕；所述右控制臺上還設(shè)置有提升/右行走松閘按鈕、提升/右行走抱閘按鈕、回轉(zhuǎn)松閘按鈕和回轉(zhuǎn)抱閘按鈕。因此當(dāng)處于挖掘模式時，可以按下回轉(zhuǎn)抱閘按鈕可以防止鏟斗挖礦時誤操作回轉(zhuǎn)，當(dāng)鏟斗挖滿礦后，按下提升/右行走松閘從而提升鏟斗并進入下一步的回轉(zhuǎn)，當(dāng)需要進行回轉(zhuǎn)時，按下回轉(zhuǎn)松閘，同時按下會提升/右行抱閘和推壓/左行抱閘，此時操作右操作桿左右方向?qū)㈢P斗回轉(zhuǎn)移至目的地。

作為優(yōu)選，所述左操作桿和右控制桿均為四維操作桿，其中左操作桿的前后方向用于控制推壓機構(gòu)或左履帶行走，而左右方向分別用于控制鏟斗的開斗和喇叭；所述右操作桿的前后方向用于控制提升機構(gòu)或右履帶行走，而左右方向用于控制回轉(zhuǎn)機構(gòu)。

作為優(yōu)選，所述顯示器為單屏顯示器、三屏顯示器或環(huán)形屏幕顯示器。從而能獲得更大的視野，增加更加逼真的模擬度。

作為優(yōu)選，所述三個連桿機構(gòu)呈三角排布。

作為優(yōu)選，所述連接頭為球鉸、或關(guān)節(jié)軸承、或萬向節(jié)。

有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點：可以真實模擬電鏟挖掘機的駕駛體驗，尤其是能模擬使用者在駕駛時的晃動和顛簸感受，提高了模擬真實程度；從而降低學(xué)使用者的培訓(xùn)成本，且不受天氣和場地等因素的影響，并可廣泛用于游戲、展示、實驗、教學(xué)以及技能鑒定考試。

附圖說明

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的左視圖；

圖3為圖2中三自由度平臺的左視圖。