[實(shí)用新型]一種應(yīng)用于水利工程施工的碾壓機(jī)無人駕駛縱向控制裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820046281.8
• 申請日: 2018-01-11
• 公開（公告）號: CN207987876U
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)濤;崔博;鐘登華;時(shí)夢楠;肖堯
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: E02B7/02
• 分類號: E02B7/02;E02D15/02
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 程小艷

本實(shí)用新型公開一種應(yīng)用于水利工程施工的碾壓機(jī)無人駕駛縱向控制裝置，與碾壓機(jī)檔桿連接，所述檔桿的兩側(cè)設(shè)置有活動撥片，所述活動撥片鉸接連桿，所述連桿焊接于齒輪B，所述齒輪B嚙合齒輪A，所述齒輪A中軸與電機(jī)焊接，所述齒輪B中軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器，所述轉(zhuǎn)角傳感器信號線連接PID控制器，所述PID控制器調(diào)節(jié)所述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。實(shí)現(xiàn)碾壓機(jī)的縱向精確控制，包括停車，前進(jìn)，后退和車速控制，確保了裝置穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于水利工程自動化施工領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于水利工程施工的碾壓機(jī)無人駕駛縱向控制裝置。

背景技術(shù)

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，無人駕駛技術(shù)已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。目前對無人駕駛應(yīng)用場景的研究主要集中在車輛在道路環(huán)境下的無人駕駛。然而由于道路條件復(fù)雜，且一旦出現(xiàn)故障會對人民財(cái)產(chǎn)損失造成重大傷害，目前的道路交通領(lǐng)域的無人駕駛技術(shù)仍處于實(shí)驗(yàn)階段，還沒有大規(guī)模投入使用。在一些其他領(lǐng)域，列入農(nóng)機(jī)的無人駕駛，由于農(nóng)機(jī)的行車環(huán)境沒有道路那么復(fù)雜，且發(fā)生故障也不會對人民生命財(cái)產(chǎn)造成巨大傷害，因此應(yīng)用于農(nóng)機(jī)的無人駕駛技術(shù)正在蓬勃發(fā)展且已有一些研究投入了實(shí)際使用。

受此啟發(fā)，在水利行業(yè)中，大型水利工程的相繼開工對大壩的施工建設(shè)水平提出了更高的要求。傳統(tǒng)人工駕駛碾壓機(jī)容易出現(xiàn)錯(cuò)距不規(guī)范、碾壓機(jī)行車超速、機(jī)械利用率不高等無法避免的缺陷。無人駕駛技術(shù)用無人駕駛系統(tǒng)替代駕駛員人工操控，可以將碾壓機(jī)駕駛員從繁重的重復(fù)性勞動中解放出來，消除了施工過程中人為因素對大壩施工質(zhì)量的干擾，有效規(guī)范碾壓機(jī)施工參數(shù)，提高施工效率等。而且水利工程施工作業(yè)倉面行車區(qū)域更為開闊，人流量較少，使得無人駕駛技術(shù)在短期內(nèi)替代人工駕駛碾壓機(jī)自動作業(yè)成為可能。然而國外目前還沒有對水利工程施工中的碾壓機(jī)無人駕駛技術(shù)的相關(guān)研究，國內(nèi)對于碾壓機(jī)無人駕駛技術(shù)的研究也剛剛起步。當(dāng)前的研究只是針對于單倉面的實(shí)驗(yàn)性研究，沒有考慮施工過程連續(xù)性的特點(diǎn)，很多仍處于科研試驗(yàn)階段，目前還沒有針對于水利工程施工的應(yīng)用級成熟無人駕駛筑壩技術(shù)。

在碾壓機(jī)無人駕駛所涉及的關(guān)鍵技術(shù)中，無人駕駛碾壓機(jī)的橫向、縱向控制是無人駕駛技術(shù)的核心問題之一，橫向、縱向控制的水平?jīng)Q定了碾壓機(jī)是否能夠按照設(shè)計(jì)的路徑進(jìn)行，直接關(guān)系到無人駕駛碾壓機(jī)的施工質(zhì)量作業(yè)水平。然而由于大壩施工建設(shè)中的無人駕駛技術(shù)仍在起步階段，還沒有成熟的解決方案來實(shí)現(xiàn)對無人碾壓機(jī)的橫向、縱向精確控制。

縱向控制主要包括對碾壓機(jī)的停車控制，前進(jìn)控制，后退控制和碾壓機(jī)的車速控制。目前應(yīng)用于汽車無人駕駛的縱向控制方法主要包括兩類，第一類是通過在汽車上加裝設(shè)備來模擬人在駕駛過程中的操控，來實(shí)現(xiàn)對車輛的縱向控制。例如在油門踏板上安裝液壓桿來模擬人對油門的踩踏。由此來控制車速；另一類是通過線控的手段，直接控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速等來實(shí)現(xiàn)對車輛的縱向控制。在水利工程施工中碾壓機(jī)振動強(qiáng)烈，對機(jī)載設(shè)備的穩(wěn)定性提出了更高的要求，線控的手段雖然速度快但是該方法需要對碾壓機(jī)的電子線路進(jìn)行改裝，極大的破壞了碾壓機(jī)原結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種應(yīng)用于水利工程施工的碾壓機(jī)無人駕駛縱向控制裝置，提高水利工程中碾壓機(jī)無人駕駛系統(tǒng)穩(wěn)定性，能實(shí)現(xiàn)人工駕駛和無人駕駛相切換。

為解決本實(shí)用新型提出的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出技術(shù)方案為：一種應(yīng)用于水利工程施工的碾壓機(jī)無人駕駛縱向控制裝置，與碾壓機(jī)檔桿連接，所述檔桿的兩側(cè)設(shè)置有活動撥片，所述活動撥片鉸接連桿，所述連桿焊接于齒輪B，所述齒輪B嚙合齒輪A，所述齒輪A中軸與電機(jī)焊接，所述齒輪B中軸上設(shè)置有轉(zhuǎn)角傳感器，所述轉(zhuǎn)角傳感器以信號線連接PID控制器，所述PID控制器調(diào)節(jié)控制所述電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

所述活動撥片卡接于所述檔桿上。

所述齒輪B和所述齒輪A的齒輪比為1:1。

該裝置卡接在碾壓機(jī)檔桿上，通過各部件的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)對無人碾壓機(jī)的停車、前進(jìn)、后退及車速的精確控制。