專(zhuān)利名稱(chēng)：挖掘機(jī)模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)，是針對(duì)培訓(xùn)挖掘機(jī)駕駛員而發(fā)明的一種挖掘機(jī)模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著改革開(kāi)放的深入發(fā)展，各地區(qū)及城市的基礎(chǔ)建設(shè)都在火熱進(jìn)行中，對(duì)挖掘機(jī)駕駛員的需求也越來(lái)越大，同樣也使挖掘機(jī)駕駛培訓(xùn)市場(chǎng)逐年升溫，但挖掘機(jī)駕駛員屬于特種行業(yè)駕駛員，對(duì)其掌握的技能、技術(shù)要求比較高，同樣對(duì)其培訓(xùn)學(xué)校的教學(xué)能力及技術(shù)含量要求更高。
在模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)及設(shè)備未發(fā)明以前，前來(lái)學(xué)習(xí)的學(xué)員通常在前期挖掘機(jī)理論課結(jié)束后，就進(jìn)行挖掘機(jī)實(shí)際上機(jī)操作訓(xùn)練，學(xué)習(xí)各種挖掘機(jī)的操作技能、技巧。但挖掘機(jī)的各種操作技能、技巧是通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)際上機(jī)訓(xùn)練才可以熟練掌握的。這種訓(xùn)練方式、方法存在著很多問(wèn)題，例如成本大、耗才高等缺點(diǎn)，學(xué)員在訓(xùn)練過(guò)程中也受到時(shí)間、經(jīng)濟(jì)條件等限制，造成學(xué)員不能熟練掌握挖掘機(jī)的操作技能、技巧，在以后的實(shí)際工作中也帶來(lái)許多的安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種挖掘機(jī)駕駛教學(xué)的模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)。該模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)是利用操作手柄將模擬信號(hào)傳遞給微機(jī)，微機(jī)經(jīng)過(guò)處理后再輸出信號(hào)到顯示系統(tǒng)，其操作和顯示系統(tǒng)輸出圖像同步；學(xué)員通過(guò)操作手柄進(jìn)行挖掘機(jī)的各種課題訓(xùn)練，幫助學(xué)員掌握和熟練操作挖掘機(jī)各種操作技能及技巧。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下挖掘機(jī)模擬培訓(xùn)系統(tǒng)具有操作臺(tái)、計(jì)算機(jī)、視景數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像生成器、圖像顯示系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)；操作臺(tái)信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)S端子輸入計(jì)算機(jī)；操作臺(tái)包括工作臺(tái)，安裝在工作臺(tái)上的左操作手柄、右操作手柄、右行走操作桿、左行走操作桿；左操作手柄及右操作手柄分別通過(guò)萬(wàn)向節(jié)、球頭與兩個(gè)連桿連接，在兩個(gè)連桿上各自裝有定位卡塊；左行走操作桿與右行走操作桿分別通過(guò)左行走踏板、右行走踏板與兩個(gè)連桿連接。在各連桿的下端各裝有電觸點(diǎn)；在左操縱手柄相連的連桿上下設(shè)置電路，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左操縱手柄的前后動(dòng)作方向；在右操縱手柄相連的連桿上下各設(shè)置電路，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右操縱手柄的前后動(dòng)作方向；在左行走操縱桿前后各設(shè)置電路，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左行走操縱桿的動(dòng)作方向；在右行走操縱桿前后各設(shè)置電路，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右行走操縱桿的動(dòng)作方向。
該系統(tǒng)包含模擬操作室內(nèi)部和模擬操作室外部?jī)煞N視野模式；計(jì)算機(jī)通過(guò)圖形顯示系統(tǒng)顯示出當(dāng)前的模擬現(xiàn)場(chǎng)工作環(huán)境。
學(xué)員在操作臺(tái)上操作，當(dāng)手柄被操作時(shí)，手柄會(huì)觸到所設(shè)置的觸點(diǎn)，該觸點(diǎn)使所對(duì)應(yīng)的電路接通產(chǎn)生電流，計(jì)算機(jī)通過(guò)相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換后獲得相關(guān)動(dòng)作指令，在視景數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)出對(duì)應(yīng)的視景，并生成模擬的工作環(huán)境圖形，將圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)，可以模擬挖掘機(jī)的各種作業(yè)課題、實(shí)際工作中的環(huán)境及任務(wù)等，大幅度增加了學(xué)員的訓(xùn)練時(shí)間，使學(xué)員能真正熟練掌握挖掘機(jī)的各種操作技能、技巧。


下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是操作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1、左操作手柄，2、萬(wàn)向節(jié)，3、球頭4、連桿，5、定位卡塊，6、連桿，7、連桿，8、連桿，9、工作臺(tái)，10、右操作手柄，11、左行走踏板，12、連桿，13、連桿，14、右行走踏板，15、右行走操作桿，16、左行走操作桿16。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，操作臺(tái)由左操作手柄1、萬(wàn)向節(jié)2、球頭3、連桿4、定位卡塊5、連桿6、連桿7、連桿8、工作臺(tái)9、右操作手柄10、左行走踏板11、連桿12、連桿13、右行走踏板14、右行走操作桿15、左行走操作桿16組成。如圖1所示，系統(tǒng)具有計(jì)算機(jī)、視景數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像生成器、圖像顯示系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)和操作臺(tái)；操作臺(tái)信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)S端子輸入計(jì)算機(jī)。在連桿4、6、12、13、7、8的下端各裝有2個(gè)電觸點(diǎn)。如圖1所示，在左操縱手柄相連的連桿4上下設(shè)置電路1和電路2，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左操縱手柄的左右動(dòng)作方向；在左操縱手柄相連的連桿6上下設(shè)置電路3和電路4，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左操縱手柄的前后動(dòng)作方向；在右操縱手柄相連的連桿7上下設(shè)置電路5和電路6，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右操縱手柄的前后動(dòng)作方向；在右操縱手柄相連的連桿8上下設(shè)置電路7和電路8，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右操縱手柄的左右動(dòng)作方向；在左行走操縱手柄前后設(shè)置電路9和電路10，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左行走手柄的動(dòng)作方向；在右行走操縱手柄前后設(shè)置電路11和電路12，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右行走手柄的動(dòng)作方向。
該系統(tǒng)包含模擬內(nèi)部和模擬操作室外部?jī)煞N視野模式。
打開(kāi)系統(tǒng)主電源開(kāi)關(guān)后，打開(kāi)計(jì)算機(jī)和圖形顯示系統(tǒng)，使采集整理的實(shí)際挖掘機(jī)工作時(shí)的動(dòng)作畫(huà)面顯示在屏幕上。
左操縱手柄1前后動(dòng)作對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)動(dòng)臂開(kāi)、收動(dòng)作。手柄1向前推動(dòng)時(shí)，連桿6向下運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)④接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示系統(tǒng)上顯示完成動(dòng)臂開(kāi)的動(dòng)作圖形；操作手柄1向后拉時(shí)，連桿6向上運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)③接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將相應(yīng)的動(dòng)臂收回的圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
左操縱手柄1左右動(dòng)作對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)左、右旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。手柄1向左拉動(dòng)時(shí)，連桿4向下運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)2接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示系統(tǒng)上顯示完成左旋轉(zhuǎn)的動(dòng)作圖形；操作手柄1向右拉動(dòng)時(shí)，連桿4向上運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)①接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將相應(yīng)的右旋轉(zhuǎn)的圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
右操縱手柄10前后動(dòng)作對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)大臂升、降動(dòng)作。手柄10向前拉動(dòng)時(shí)，連桿7向下運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)⑥接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示系統(tǒng)上顯示完成挖掘機(jī)大臂降下的動(dòng)作圖形；操作手柄10向后拉動(dòng)時(shí)，連桿7向上運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)⑤接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將相應(yīng)的大臂升上的圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
右操縱手柄10左右動(dòng)作對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)挖斗開(kāi)、收動(dòng)作。手柄10向左拉動(dòng)時(shí)，連桿8向上運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)⑦接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示系統(tǒng)上顯示完成挖掘機(jī)挖斗收的動(dòng)作圖形；操作手柄10向右拉動(dòng)時(shí)，連桿8向下運(yùn)動(dòng)，使觸點(diǎn)⑧接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將相應(yīng)的挖斗開(kāi)的圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
左行走操作桿16前后動(dòng)作對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)左邊履帶前后運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，手桿16向前拉動(dòng)時(shí)，使觸點(diǎn)⑨接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示系統(tǒng)上顯示左履帶前駛的動(dòng)作圖形；手桿16向后拉動(dòng)時(shí)，使觸點(diǎn)⑩接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將相應(yīng)的左履帶后駛的圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
右行走操作桿15前后動(dòng)作對(duì)應(yīng)挖掘機(jī)右邊履帶前后運(yùn)動(dòng)動(dòng)作，手桿15向前拉動(dòng)時(shí)，使觸點(diǎn)(11)接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)處理后，在顯示系統(tǒng)上顯示右履帶前駛的動(dòng)作圖形；手桿15向后拉動(dòng)時(shí)，使觸點(diǎn)⑩接觸，輸出信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)S端子，經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后將相應(yīng)的右履帶后駛的圖形顯示在顯示系統(tǒng)上。
權(quán)利要求
1.一種挖掘機(jī)模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是，系統(tǒng)具有操作臺(tái)、計(jì)算機(jī)、視景數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像生成器、圖像顯示系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)；操作臺(tái)信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)S端子輸入計(jì)算機(jī)；操作臺(tái)包括工作臺(tái)(9)，安裝在工作臺(tái)(9)上的左操作手柄(1)、右操作手柄(10)、右行走操作桿(15)、左行走操作桿(16)；左操作手柄(1)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)(2)、球頭(3)與連桿(4)連接，連桿(4)上裝有定位卡塊(5)；右操作手柄(10)通過(guò)萬(wàn)向節(jié)、球頭與連桿(8)連接，連桿(8)上裝有定位卡塊；左行走操作桿(16)通過(guò)左行走踏板(11)與連桿(12)連接，右行走操作桿(15)通過(guò)右行走踏板(14)與連桿(13)連接；在連桿(4)、(6)、(12)、(13)、(7)、(8)的下端各裝有2個(gè)電觸點(diǎn)；在與左操縱手柄(1)相連的連桿(6)上下設(shè)置電路(3)和電路(4)，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左操縱手柄的前后動(dòng)作方向；在與左操縱手柄相連的連桿(4)上下設(shè)置電路(1)和電路(2)，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左操縱手柄的左右動(dòng)作方向；在與右操縱手柄相連的連桿(7)上下設(shè)置電路(5)和電路(6)，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右操縱手柄的前后動(dòng)作方向；在與右操縱手柄相連的連桿(8)上下設(shè)置電路(7)和電路(8)，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右操縱手柄的左右動(dòng)作方向；在左行走操縱桿(16)前后設(shè)置電路(9)和電路(10)，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷左行走手柄的動(dòng)作方向；在右行走操縱桿(15)前后設(shè)置電路(11)和電路(12)，通過(guò)電路觸點(diǎn)的連接，形成閉環(huán)電路，通過(guò)電流判斷右行走手柄的動(dòng)作方向。
2.跟據(jù)權(quán)利要求1所述的挖掘機(jī)模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征是系統(tǒng)包含模擬操作室內(nèi)部視野模式和模擬操作室外部視野模式。
全文摘要
本發(fā)明是培訓(xùn)挖掘機(jī)駕駛員教學(xué)中所使用的一種挖掘機(jī)模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)。隸屬于模擬系統(tǒng)領(lǐng)域，該模擬操作系統(tǒng)是利用操作手柄將模擬信號(hào)傳遞給微機(jī)，微機(jī)經(jīng)過(guò)處理后再輸出信號(hào)到顯示系統(tǒng)；系統(tǒng)主要由操作臺(tái)、計(jì)算機(jī)、視景數(shù)據(jù)庫(kù)、圖像生成器、圖像顯示系統(tǒng)、傳感系統(tǒng)、應(yīng)用軟件系統(tǒng)組成，操作臺(tái)信號(hào)通過(guò)計(jì)算機(jī)S端子輸入計(jì)算機(jī)，其操作動(dòng)作和顯示系統(tǒng)的輸出圖像同步；該系統(tǒng)包含模擬操作室內(nèi)部和模擬操作室外部?jī)煞N視野模式。學(xué)員通過(guò)操作手柄進(jìn)行挖掘機(jī)的各種課題訓(xùn)練，幫助學(xué)員掌握和熟練操作挖掘機(jī)各種操作技能及技巧。
文檔編號(hào)G09B9/04GK1916994SQ20061008616
公開(kāi)日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月6日
發(fā)明者李宏 申請(qǐng)人:李宏