一種工程機械智能化遙控裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工程機械智能化遙控裝置，包括車載終端和手持端遙控器，所述車載終端包括車載控制器、視頻采集單元、傳感器單元、CAN總線及第一無線通訊模塊，所述視頻采集單元和傳感器單元均與CAN總線相連，所述車載控制器和CAN總線均與第一無線通訊模塊相連；所述手持端遙控器包括控制模塊、DSP處理單元、顯示單元及第二無線通訊模塊，所述顯示單元與DSP處理單元相連，所述DSP處理單元與遠程控制單元均與第二無線通訊模塊相連。提高了遙控操作的可視化程度，利用多個傳感器采集的運行數據可遠程傳輸到手持端，操作者可以遠程監(jiān)測機器運行的各項參數，大大提高了遠程控制的安全性和可靠性。
【專利說明】一種工程機械智能化遙控裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于自動控制【技術領域】，涉及一種工程機械智能化遙控裝置。
【背景技術】
[0002]隨著自動化控制技術的進步，智能控制技術在工程機械領域的廣泛應用，在高溫，易燃，粉塵，有毒氣體等施工條件較為惡劣的條件下，智能化工程機械逐漸地代替人工一線操作，不僅保證了工程的按時進行，更重要的提高了作業(yè)者的安全保證，減少了危險事故的發(fā)生。
[0003]現有的工程機械遙控器，操作人員必須在觀察整機動作的同時，控制操作機器動作。在超視距的工況下，受到視頻傳輸延時的影響，其安全性和可靠性無法保證。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的問題是提供一種工程機械智能化遙控裝置，該裝置應用于工程機械的遠程遙控，提高了操作適用性，延長了遠程遙控的安全距離。
[0005]一種工程機械智能化遙控裝置，包括車載終端和手持端遙控器，車載終端與手持端遙控器通過無線通信連接；
[0006]所述車載終端包括車載控制器、視頻采集單元、傳感器單元、CAN總線及第一無線通訊模塊，所述第一無線通訊模塊、視頻采集單元和傳感器單元均與CAN總線相連，所述車載控制器與第一無線通訊模塊相連；
[0007]所述手持端遙控器包括控制模塊、DSP處理單元、顯示單元及第二無線通訊模塊，所述顯示單元與DSP處理單元相連，所述DSP處理單元與遠程控制單元均與第二無線通訊模塊相連；第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊通信連接。
[0008]所述車載終端還包括與視頻采集單元相連的視頻壓縮單元，視頻壓縮單元的輸出端與所述CAN總線相連。
[0009]所述視頻采集單元至少包括兩個攝像頭，至少有一個安裝于工程機械的頂部，且至少有一個安裝于工程機械操作室內。
[0010]所述顯示單元包括視頻顯示屏及狀態(tài)顯示燈。
[0011]所述手持端遙控器的控制模塊包括操作搖桿、工程機械啟動旋鈕、工程機械發(fā)動機調速旋鈕及工程機械狀態(tài)控制開關。
[0012]所述手持端遙控器上設有肩帶穿孔。
[0013]所述手持端遙控器上設有與車載終端通信連接的CAN總線接口。
[0014]所述手持端遙控器上設有手持端遙控器啟動旋鈕。
[0015]所述DSP處理單元采用TMS320DM642DSP芯片。
[0016]有益效果
[0017]本實用新型提供了一種工程機械智能化遙控裝置，包括車載終端和手持端遙控器，車載終端與手持端遙控器進行無線通信連接；所述車載終端包括車載控制器、視頻采集單元、傳感器單元、CAN總線及第一無線通訊模塊，所述視頻采集單元和傳感器單元均與CAN總線相連，所述車載控制器和CAN總線均與第一無線通訊模塊相連；所述手持端遙控器包括控制模塊、DSP處理單元、顯示單元及第二無線通訊模塊，所述顯示單元與DSP處理單元相連，所述DSP處理單元與遠程控制單元均與第二無線通訊模塊相連。提高遙控操作的可視化程度，操作者可具有模擬駕駛室操作的操作體驗，習慣上車操作的人可以很容易地用遙控器操作，優(yōu)化的圖像數據處理單元提高了遙控器視頻顯示的實時性，提高了操作者對整機周圍環(huán)境的感知能力。利用多個傳感器采集的運行數據可遠程傳輸到手持端，操作者可以遠程監(jiān)測機器運行的各項參數，大大提高了遠程控制的安全性和可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0019]圖2為本實用新型的手持端遙控器面板示意圖；
[0020]圖3為本實用新型的手持端遙控器的側面示意圖；
[0021]標號說明:1_視頻顯示單元，2-狀態(tài)顯示燈，3-工程機械啟動旋鈕及工程機械發(fā)動機調速旋鈕，4第二操作搖桿，5-工程機械狀態(tài)控制開關，6-擴展開關，7第一操作搖桿。
【具體實施方式】
[0022]下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0023]如圖1所示，為本實用新型一種工程機械智能化遙控裝置的結構示意圖，包括車載終端和手持端遙控器，車載終端與手持端遙控器通過無線通信連接；
[0024]所述車載終端包括車載控制器、視頻采集單元、傳感器單元、CAN總線及第一無線通訊模塊，所述第一無線通訊模塊、視頻采集單元和傳感器單元均與CAN總線相連，所述車載控制器與第一無線通訊模塊相連；
[0025]所述手持端遙控器包括控制模塊、DSP處理單元、顯示單元及第二無線通訊模塊，所述顯示單元與DSP處理單元相連，所述DSP處理單元與遠程控制單元均與第二無線通訊模塊相連；第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊通信連接。
[0026]所述車載終端還包括與視頻采集單元相連的視頻壓縮單元，視頻壓縮單元的輸出端與所述CAN總線相連。
[0027]所述視頻采集單元至少包括兩個攝像頭，至少有一個安裝于工程機械的頂部，且至少有一個安裝于工程機械操作室內。
[0028]所述DSP處理單元采用TMS320DM642DSP芯片。
[0029]如圖2所示，為本實用新型手持端遙控器面板示意圖，包括視頻顯示單元1、狀態(tài)顯示燈2、工程機械啟動旋鈕及工程機械發(fā)動機調速旋鈕4、工程機械狀態(tài)控制開關5、第一操作搖桿7、第二操作搖桿4及擴展開關6。
[0030]視頻顯示單元I為通用顯示屏，表面涂有礦物防刮涂層，可以適應惡劣的工作環(huán)境，視頻顯示內容可以通過顯示屏右邊的按鈕切換，通過第一攝像頭或第二攝像頭采集工程機械操作室內或室外觀測到的視頻于顯示屏上顯示，攝像頭采用廣角大光圈攝像頭，用以獲得寬闊的視野，黑暗條件下也可獲得清晰的圖像數據。
[0031]所述的狀態(tài)顯示燈2用以顯示持端遙控器的開關狀態(tài)、工程機械的啟停狀態(tài)、剩余油量報警、故障報警和遙控器通訊的狀態(tài)顯示。手持端遙控器的開關由圖3所示的手持端遙控器啟動旋鈕控制，工程機械的啟停狀態(tài)、油量報警由車載終端采集數據后通過無線通信傳輸至手持端遙控器，遙控器通訊正常時，通訊指示燈常亮。
[0032]所述的工程機械發(fā)動機調速旋鈕4用以調節(jié)工程機械發(fā)動機的功率輸出，模擬輸出量通過模數轉換后再通過無線傳輸到車載終端，將參數傳給控制器。
[0033]第一操作搖桿7及第二操作搖桿4，具有八個可編程的操作方向，通過無線網橋可以控制更為復雜的機器動作。
[0034]所述的工程機械狀態(tài)控制開關5用以控制整機的工作，配合擴展開關6，通過編程控制，可以擴展6X2個開關控制對象，例如可遠程控制車上工作燈、警示燈、喇機、加裝輔具的動作等。該智能遙控器適用于惡劣環(huán)境下工作機械的遠程控制，還可以應用于各個類型的挖掘機、推土機等工程機械。
[0035]所述手持端遙控器上設有肩帶穿孔，便于穿入肩帶，將手持端遙控器佩戴于身上。
[0036]實施例1:本實施例將智能化遙控器裝置用在某智能管道修復機器人的控制上，施工的管道空間狹小，空氣污濁，人工施工難度很大。通過將該智能遙控器車載終端加裝在修復機器人上，在機器人的車頭加裝第一攝像頭，在車頂裝朝上的第二攝像頭，并在攝像頭安裝輔助照明燈。通過在信號衰弱處加裝中繼無線網橋，保證了信號長距離傳輸的穩(wěn)定。
[0037]打開手持端遙控器的啟動旋鈕及車載機械的啟停旋鈕，啟停燈亮。通過遙控器圖1的顯示屏，可以看到機器人前方的工作區(qū)域，通過控制搖桿操作機器人修復施工。通過視頻切換按鈕，可觀察其他視覺盲區(qū)的待修復區(qū)域，提高了整機的工作效率，增強了修復機器人的環(huán)境適應性。
[0038]車載控制器可將接收到的控制信號驅動執(zhí)行器。傳感器單元檢測機器運行中的各項參數，所述傳感器單元包括斗齒阻力傳感器、聲音傳感器、液壓油缸壓力傳感器及裝在活動機構的角度傳感器，攝像頭采集實時視頻信息，采集的數據通過數字信號處理芯片處理，再通過無線通訊模塊通訊。
[0039]所述車載終端的視頻圖像處理中，采用改進型的圖像壓縮優(yōu)化算法，在網絡通訊正常的條件下，圖像數據的傳輸大大縮短。
[0040]利用高速視頻數據處理模塊，在兩個視頻顯示實現無縫切換或者分屏顯示。
[0041]實施例2:本實施例將智能化遙控裝置用于對智能挖掘機的控制，通過將該智能遙控器車載終端加裝在智能挖掘機上，在機駕駛室內加裝第一攝像頭用以模擬人在駕駛室的視覺，在靠近工作數據的動臂上安裝第二攝像頭。
[0042]打開手持端遙控器的啟動旋鈕及車載機械的啟停旋鈕，打開啟停旋鈕。通過遙控器圖1的顯示屏，可以看到挖掘機前方的工作區(qū)域，通過控制搖桿操作挖掘機施工操作。操作者直接通過遙控器的顯示屏觀察挖掘機的工作狀況，模擬駕駛室實際操作體驗，對于習慣駕駛室操作的工作者來說，操作難度大大降低。同時通過視頻切換按鈕，可觀察工作屬具的工作情況，提高了整機的智能化程度，增強了智能挖掘機的環(huán)境適應性。車載傳感器將挖掘機的挖掘阻力反饋、油缸壓力、機器姿態(tài)、發(fā)動機轉速、液壓油溫、工作聲音等檢測信息無線傳輸到手持端，大大提高無線遙控的可靠性和安全性。
【權利要求】
1.一種工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，包括車載終端和手持端遙控器，車載終端與手持端遙控器通過無線通信連接； 所述車載終端包括車載控制器、視頻采集單元、傳感器單元、CAN總線及第一無線通訊模塊，所述第一無線通訊模塊、視頻采集單元和傳感器單元均與CAN總線相連，所述車載控制器與第一無線通訊模塊相連； 所述手持端遙控器包括控制模塊、DSP處理單元、顯示單元及第二無線通訊模塊，所述顯示單元與DSP處理單元相連，所述DSP處理單元與遠程控制單元均與第二無線通訊模塊相連；第一無線通訊模塊與第二無線通訊模塊通信連接。
2.根據權利要求1所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述車載終端還包括與視頻采集單元相連的視頻壓縮單元，視頻壓縮單元的輸出端與所述CAN總線相連。
3.根據權利要求2所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述視頻采集單元至少包括兩個攝像頭，至少有一個安裝于工程機械的頂部，且至少有一個安裝于工程機械操作室內。
4.根據權利要求1所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述顯示單元包括視頻顯示屏及狀態(tài)顯示燈。
5.根據權利要求4所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述手持端遙控器的控制模塊包括操作搖桿、工程機械啟動旋鈕、工程機械發(fā)動機調速旋鈕及工程機械狀態(tài)控制開關。
6.根據權利要求1-5任一項所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述手持端遙控器上設有肩帶穿孔。
7.根據權利要求1-5任一項所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述手持端遙控器上設有與車載終端通信連接的CAN總線接口。
8.根據權利要求1-5任一項所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述手持端遙控器上設有手持端遙控器啟動旋鈕。
9.根據權利要求1所述的工程機械智能化遙控裝置，其特征在于，所述DSP處理單元采用 TMS320DM642DSP 芯片。
【文檔編號】G05B19/042GK203606651SQ201320681079
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年10月30日 優(yōu)先權日:2013年10月30日
【發(fā)明者】劉心昊, 趙喻明, 何淼磊, 張大慶 申請人:山河智能裝備股份有限公司