最新一种工程机械远程控制系统的制作方法

将乐信息网 http://www.jianglexinxi.cn 2020-09-16 18:37 出处:网络
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一种工程机械远程控制系统的制作方法
本实用新型涉及工程机械控制技术领域,尤其涉及一种工程机械远程控制系统。其包括:设置于车体上的取像装置、倾角检测装置、第一接收器、控制器;以及远程显像操作装置。本实用新型中通过在车体上设置取像装置以及倾角检测装置能够获得车体周边的环境信息以及车体的位置姿态,同时图像处理器能够将各个取像装置获得的单景图像处理生成全景图像,控制器再将车体的位置姿态、单景图像和全景图像发送给远程显像操作装置,远程显像操作装置上的显示器将上述单景图像和全景图像显示,操作人员根据图像信息、显示的车体位置姿态对车体进行控制。操作人员清晰的获取车体周围的全景图像,保证了操作人员与工程机械距离较远时工程机械安全操作的问题。

一种工程机械远程控制系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程机械控制技术领域,尤其涉及一种工程机械远程控制系统。

[0002]工程机械的远程控制一般多应用于环境比较恶劣或者危险的区域,例如大型垃圾场,钢渣场等,为此,无线远程遥控工程机械越来越多。然而,操作人员与工程机械距离较远时,操作人员无法用肉眼观测到被遥控的工程机械的工作情况,无法保证工程机械能够安全操作。

[0003]本实用新型的目的在于提出一种工程机械远程控制系统,能够解决工程机械与操作人员距离较远时不能保证工程机械安全操作的问题。为达此目的,本实用新型采用以下技术方案:
[0004]—种工程机械远程控制系统,包括:
[0005]设置于车体上的取像装置,所述取像装置用于获取工程机械周边环境信息;
[0006]设置于车体上的倾角检测装置,所述倾角检测装置用于获取车体的位置姿态;
[0007]设置于车体上的第一接收器;
[0008]远程显像操作装置,所述远程操作装置包括显示器、第二接收器以及遥操作器,所述第二接收器与所述第一接收器之间传递信息;
[0009]设置于车体上的控制器,所述控制器包括图像处理器,所述控制器用于接收取像装置获取的车体周边图像信息、倾角检测装置获取的车体的位置信息,并接收执行遥操作器发出的指令进行相应动作,所述图像处理器将全部所述取像装置获得的单景图像生成全景图像,并发送给远程显像操作装置。
[0010]作为优选,所述第一接收器与控制器通过总线相连接。
[0011]作为优选,所述遥操作器包括用于图像显示的显示屏以及用于操作者操作的机械手柄以及按键。
[0012]作为优选,所述机械手柄包括行走手柄、执行机构动作控制手柄。
[0013]作为优选,所述工程机械为推土机。
[0014]作为优选,所述取像装置为广角摄像头。
[0015]作为优选,所述广角摄像头数量为五个,所述广角摄像头分别设置在铲刀左刀角、铲刀右刀角、左履带、右履带以及驾驶室正后方。
[0016]作为优选,所述倾角检测装置为倾角传感器,所述倾角传感器设置于车体重心位置。
[0017]本实用新型的有益效果:
[0018]本实用新型中通过在车体上设置取像装置以及倾角检测装置能够获得车体周边的环境信息以及车体的位置姿态,同时控制器中的图像处理器能够将各个取像装置获得的单景图像处理生成全景图像,控制器再将车体的位置姿态、单景图像和全景图像发送给远程显像操作装置,远程显像操作装置上的显示器将上述单景图像和全景图像显示,操作人员根据图像信息以及显示的车体位置姿态对车体进行控制。该系统能够保证操作人员清晰的获取车体周围的全景图像,保证了操作人员与工程机械距离较远时工程机械安全操作的问题。

[0019]图1是本实用新型提供的工程机械远程控制系统的结构示意图;
[0020]图2是图1提供的工程机械远程控制系统取向装置的分布示意图。
[0021]图中:
[0022]1、车体;2、取像装置;21、第一摄像头;22、第二摄像头;23、第三摄像头;24、第四摄像头;25、第五摄像头;3、倾角检测装置;4、第一接收器;5、第二接收器;6、遥操作器;61、机械手柄;62、按键;7、控制器;8、显示器。

[0023]为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图并通过来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0024]本实施例提供了一种工程机械远程控制系统,如图1所示,该系统包括:分别设置在车体上的取像装置2、倾角检测装置3、第一接收器4、控制器7,用于显示工程机械周边环境信息的远程显像操作装置,同时远程显像操作装置还包括显示器8、第二接收器5以及遥操作器6。
[0025]取像装置2用于获取工程机械周边环境信息;本实施例中取像装置2为广角摄像头,且广角摄像头的数量为五个;更为具体的,取像装置2为150°广角摄像头;广角镜头不仅能够获得全景效果,同时图像畸变比较小,在视觉转换时能看清转换方向车身周围更远一些的影像,操作者可根据周边环境和车身姿态做出正确的判断和安全的操作,进而提升远程操作人员的判断和视觉效果,进而提高了工作效率。
[0026]倾角检测装置3用于获取车体的位置姿态;本实施例中的车体位置姿态是指车体的倾斜角度。
[0027]远程显像操作装置通过第二接收器5、第一接收器4的无线连接将信息与控制器7相互传递,同时该远程显像操作装置能够将工程机械车体周边的图像信息显示给操作人员,操作人员能够实时的了解车体周边的环境信息。
[0028]控制器7用于接收取像装置2获取的车体周边图像信息、倾角检测装置3获取的车体I的位置信息,并经过数据处理后将上述信息通过第一接收器传递给第二接收器5,第二接收器5再将信息反映在显示器上,然后接收执行遥操作器6发出的指令进行相应动作;图像处理器将全部所述取像装置获得的单景图像生成全景图像,并且将单景图像和全景图像一并发送给远程显像操作装置。
[0029]本实施例中所述第一接收器4与控制器7通过总线相连接。具体的,总线为CAN总线。
[0030]遥操作器6包括用于操作者操作的机械手柄61以及按键62。其中机械手柄包括行走手柄、执行机构动作控制手柄。按键则包括工程机械启停按键。行走手柄用以控制工程机械的前后左右的运动,执行机构动作控制手柄用来控制工程机械中工作部分的运动。
[0031]本实施例中工程机械为推土机;如图2所示,广角摄像头包括分别设置在推土机的铲刀左刀角的第一摄像头21,位于铲刀右刀角的第二摄像头22;位于左履带一侧的第三摄像头23;位于右履带一侧的第四摄像头24;以及位于驾驶室的正后方的第五摄像头25。其中倾角检测装置3为倾角传感器,倾角传感器设置于车体重心位置。
[0032]本实施例中工程机械远程控制系统工作状态如下:
[0033]当推土机处于静止状态下时,遥操作器6上行走手柄处于中位,车体上的5路广角摄像头将采集到的车体周边单景图像发送给控制器7,控制器7在图像处理器中进行图像处理生成全景图像,并且控制器7同时将倾角检测装置采集的车体倾斜角度信息一并处理后,通过第一接收器4与第二接收器5之间的信息传递将信息发送给远程显像操作装置,远程显像操作装置将全景图像、单景图像与车体姿态呈现在显示屏上,提供给远程操作人员,操作人员通过显示器上显示的车体周边的环境信息对推土机进行操作,以实现安全操作的目的。
[0034]当推土机处于前进状态时,遥操作器6上行走手柄处于前进位,操作人员最为关心的视觉信息除了全景信息以外,铲刀的刀角位置和车身姿态也是操作人员需要关注的,此时控制器7接收到遥操作器6的前进指令后,通过总线将前进信号传送给车辆控制器,车辆控制器对应控制车辆前进电磁阀动作,车辆前进行驶,与此同时,控制器7发送开关量数字信号给铲刀左刀角、右刀角广角摄像头,激活摄像头。在显示器进行全景显示时,会将左刀脚、右刀脚摄像头单景图像放大显示,保证操作者的安全操作。同时,倾角检测装置采集的车体倾斜角度一并发送至远程显像操作装置,远程操作人员除了有车辆四周的全景图像以夕卜,左刀脚、右刀脚的信息会放大显示,操作人员可以结合左刀脚、右刀脚的放大图像和车体倾斜姿态,做出调整铲刀的动作,避免车辆出现危险,接收到的全景图像为远程操作人员提供了准确的判断,提高了工作效率,同理,前进动作结束后,遥操作器6上的手柄回到中位后,第二接收器5将遥操作器6的中位信息发送至第一接收器4,第一接收器4接收后通过CAN总线传输至控制器7,控制器7切断前进电磁阀信号,同时将左刀脚、右刀脚摄像头的视觉转换信号切换,车辆恢复正常状态的全景影像。车辆后退时,工作原理同上所述。
[0035]当车辆处于左转向时,遥操作器6上的行走手柄处于左转向位,此时,远程操作人员最为关心的信息除了车身姿态以外,左侧地面环境信息及左刀脚的信息也是远程操作人员需要关注的。此时第一接收器接收到遥操作器6的“左转向”指令后,通过CAN总线将“左转向”信号传送给控制器7,控制器7对应控制车辆左转向电磁阀动作,车辆向左侧转向行驶,与此同时,控制器7发送开关量数字信号给左刀脚、左方位摄像头,激活此两路摄像头,在显示器将左刀脚、左方位摄像头影像放大显示,同时,连同倾角检测装置采集的车体姿态一并通过第一接收器4,发送至远程显像操作装置,远程操作人员除了有车辆四周的全景图像以夕卜,左刀脚、左方位的信息会放大显示,实现视觉转换,保证了操作者的安全操作,操作人员可以结合左刀脚、左方位的放大图像和车体倾斜姿态,做出调整铲刀的动作,或者调整左转向转弯半径,避免车辆出现危险,实现安全转向。通过放大图像以及全景图像为远程操作人员提供了准确的判断依据,提高了工作效率。左转向动作结束后,手柄回到中位。同理,车辆右转向时,工作原理同上所述。
[0036]注意,以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施方式的限制,上述实施方式和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内,本实用新型的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

1.一种工程机械远程控制系统,其特征在于,包括: 设置于车体(I)上的不少于两个的取像装置(2),所述取像装置(2)用于获取工程机械周边环境信息; 设置于车体(I)上的倾角检测装置(3),所述倾角检测装置(3)用于获取车体的位置姿态; 设置于车体(I)上的第一接收器(4); 远程显像操作装置,所述远程操作装置包括显示器(8)、第二接收器(5)以及遥操作器(6),所述第二接收器(5)与所述第一接收器(4)之间传递信息; 设置于车体(I)上的控制器(7),所述控制器(7)包括图像处理器,所述图像处理器将全部所述取像装置获得的单景图像生成全景图像,所述控制器(7)用于接收取像装置(2)获取的车体周边图像信息、倾角检测装置(3)获取的车体(I)的位置信息,并将单景图像、全景图像一同发送给远程显像操作装置,并接收执行遥操作器(6)发出的指令进行相应动作。2.根据权利要求1所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述第一接收器(4)与控制器(7)通过总线相连接。3.根据权利要求1所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述遥操作器(6)用于操作者操作的机械手柄(61)以及按键(62)。4.根据权利要求3所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述机械手柄(61)包括行走手柄、执行机构动作控制手柄。5.根据权利要求1-4任一所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述工程机械为推土机。6.根据权利要求5所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述取像装置(2)为广角摄像头。7.根据权利要求6所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述广角摄像头数量为五个,所述广角摄像头分别设置在铲刀左刀角、铲刀右刀角、左履带、右履带以及驾驶室正后方。8.根据权利要求7所述的工程机械远程控制系统,其特征在于,所述倾角检测装置(3)为倾角传感器,所述倾角传感器设置于车体重心位置。
G05B19/04GK205485417SQ201620273556
2016年8月17日
2016年4月5日
王涛卫, 杨继红, 吴涛, 渠笑纳, 陈莉, 陈超
山推工程机械股份有限公司

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