强夯机自动控制系统的制作方法_3

文档序号:10364474阅读:来源:国知局
使得报警装置执行不同的报警,例如不同的警报声音,不同的指示灯颜色等。
[0053]在本实用新型的实施例中,如图2所示,强夯机自动控制系统20还可以包括:急停开关210,与下位机单元103电连接,向下位机单元发送停机信号,停止强夯机工作。急停开关的主要作用是紧急情况下人工停止强夯机作业,可以设置至少一个急停开关(例如可以有多个),通常布置在强夯机周围便于人工操作的位置。
[0054]在本实用新型的实施例中,如图2所示,强夯机自动控制系统20还可以包括:人机界面单元211,与下位机单元103电连接,将强夯机自动模式下的工作参数输入至下位机单元103,并且显示强穷机的状态参数。下位机单元103将该工作参数传输至上位机单元102。其中,上位机单元102根据作业任务数据以及工作参数进行任务解算规划,生成夯点布置图,并根据夯点布置图生成目标动作指令。下位机单元从上位机单元接收上述根据夯点布置图生成的目标动作指令,并且根据该目标动作指令生成控制指令,控制强夯机本体执行相应的动作。
[0055]在一些实施例中,可以设置至少一个人机界面单元。例如,该人机界面单元可以为触摸屏。该人机界面单元实现了用户对强夯机作业参数进行设定,以及显示强夯机关键状态参数。
[0056]在本实用新型的实施例中,如图2所示,强夯机自动控制系统20还可以包括:定位定向单元212,与上位机单元1 2电连接,获得强夯机本体实时的位置和方向(例如车头的朝向)信息,并将该位置和方向信息传输至上位机单元102。其中,上位机单元根据夯点布置图以及位置和方向信息生成引导轨迹和工作轨迹,并根据该引导轨迹和该工作轨迹分别生成引导轨迹目标动作指令和工作轨迹目标动作指令,将该引导轨迹目标动作指令和该工作轨迹目标动作指令传输至下位机单元;下位机单元根据引导轨迹目标动作指令和工作轨迹目标动作指令生成控制指令,控制强穷机本体执行相应的动作。
[°°57] 在一些实施例中,定位定向单元可以包括:高精度GPS(Global Posit1ningSystem,全球定位系统)系统和三轴电子罗盘。该定位定向单元可以以高精度GPS系统为主,以三轴电子罗盘为辅,判定GPS信号的有效性。高精度GPS系统可以由基于RTK(Real TimeKinemat i c,实时动态差分法)原理的高精度GPS基站和流动站组成。其中,GPS基站(例如图4示出的GPS基站410)固定在强夯机作业工地上,GPS流动站(例如图3A示出的GPS流动站301)至少由两个安装于强夯机本体上的定位天线组成,可提供位置和方向信息。三轴电子罗盘(例如图3A示出的三轴电子罗盘302)可以安装在强夯机操纵室顶部,实现对GPS姿态信息的校正。
[0058]图4是示意性地示出根据本实用新型一些实施例的强夯机自动控制系统的轨迹规划示意图。下面结合图4示例性地说明强夯机自动控制系统20的工作过程。
[0059]在组装点401对强夯机进行组装,组装后的强夯机车头方向可能为任意方向,这里以组装点强夯机车头方向402示意。组装完成后,用户通过任务导入单元将作业任务数据导入上位机单元。然后,用户通过人机界面单元按照施工工艺要求和本机特性设定强夯机自动模式下的工作参数。然后,上位机单元进行任务规划,生成夯点布置图(例如,如图4中夯点408所形成的夯点阵列即为夯点布置图),在用户选定第一停留点大致方位后,结合定位定向单元数据进行引导轨迹和工作轨迹规划,用户进行确认,并将强夯机模式选择开关置于自动模式。然后,上位机单元将规划的引导轨迹403生成目标动作指令,实时发送到下位机单元。下位机单元控制强穷机本体按照上位机单元目标动作指令沿引导轨迹403从组装点401自动行走至第一停留点404(如果组装点车头方向并非方向402所示,则引导轨迹403也随之发生变化),下位机单元在自动行走过程中实时与上位机单元进行信息交互,当环境安全检测单元检测到动作路径上有障碍物存在或状态检测单元的数据信息异常或接收到远程监测与控制单元紧急停止信号时发出报警信号并终止所执行的动作。当到达第一停留点404后,此时强夯机的第一停留点车头方向405如图4所示。然后,上位机单元将规划的工作轨迹407转化为目标控制指令发送给下位机单元,下位机单元按照目标动作指令沿工作轨迹407的次序,实时接收状态检测单元的数据信息并根据控制率计算输出驱动强夯机本体进行自动行走、自动卷扬、自动回转、自动变幅、自动穷击等动作,直到作业任务完成,当环境安全检测单元检测到动作路径上有障碍物存在或实时接收状态检测单元的数据信息异常或接收到远程监测与控制单元紧急停止信号时发出报警信号并终止所执行的动作。图4中还示出了工作轨迹407上的停留点406和工作区409。强夯机可以在停留点406执行夯击作业。
[0060]本实用新型的实施例中,下位机单元接收上位机单元发来的目标动作指令和目标控制参数,综合状态检测单元信息,按照设定的控制率计算生成驱动强夯机本体动作的控制指令,比如驱动强穷机履带自动行走、自动回转、自动变幅、自动卷扬、自动穷击、Φ恸、控制发动机转速等。
[0061]本实用新型的实施例中,上位机单元任务数据解算、接收下位机单元信息、轨迹与运动规划、信息交互,生成输出至下位机单元的目标动作指令和目标控制参数。
[0062]本实用新型提供了基于无人操控技术的强夯机自动控制系统,可以实现自主行走与作业功能。
[0063]在本实用新型的实施例中,任务导入单元将作业任务数据导入上位机单元;上位机单元根据作业任务数据生成目标动作指令,并将目标动作指令传输至下位机单元;下位机单元根据目标动作指令,并按照设定的控制率生成控制指令,将控制指令传输至强夯机本体;强夯机本体根据下位机单元发出的控制指令执行相应的动作,从而实现强夯机的自动控制。
[0064]在本实用新型的实施例中,状态检测单元检测强夯机本体的状态参数,并将该状态参数传输至下位机单元,下位机单元将该状态参数传输至上位机单元;上位机单元根据该状态参数实时调整目标动作指令,并将调整的目标动作指令传输至下位机单元;下位机单元根据调整的目标动作指令,并且结合状态参数,生成控制指令并将控制指令传输至强夯机本体,驱动强夯机本体执行相应的动作。
[0065]在本实用新型的实施例中,环境安全检测单元在检测到夯锤作业区域或强夯机动作路径上存在障碍物时向上位机单元发送障碍物存在信号,以便于上位机单元执行相应处理。
[0066]在本实用新型的实施例中,远程监测与控制单元接收上位机单元发来的强夯机工作状态信息,实时监控强夯机的工作状态,以及在强夯机处于故障状态时发送急停信号给上位机单元,停止强穷机工作。
[0067]在本实用新型的实施例中,在上位机单元根据作业任务数据生成目标动作指令之前,模式选择开关选择强夯机的工作模式,并将选择的工作模式传输至下位机单元。其中,工作模式包括:人工模式和自动模式。
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