一种电控操纵杆制造技术

本实用新型专利技术公开一种电控操纵杆，包括操纵手柄和安装基座，还包括有安装在操纵手柄上的第一加速度传感器及安装在安装基座上的第二加速传感器和数据处理器，第一加速度传感器与第二加速度传感器相对平行设置，第一加速度传感器和第二加速度传感器均为三轴加速度传感器，数据处理器为对第一加速度传感器的信号和第二加速度传感器的信号进行处理、计算得出操纵手柄位置信息的电信号的可编程控制器，第一加速度传感器和第二加速度传感器分别与可编程控制器的输入端电连接。与现有技术相比，其用于操纵手柄位置信息采样的各部件均无机械结构的相对运动，使操纵手柄位置信息采样的数据较为精准，保护了电控操纵杆的操作精度和可靠度，且使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开一种电控操纵杆，包括操纵手柄和安装基座，还包括有安装在操纵手柄上的第一加速度传感器及安装在安装基座上的第二加速传感器和数据处理器，第一加速度传感器与第二加速度传感器相对平行设置，第一加速度传感器和第二加速度传感器均为三轴加速度传感器，数据处理器为对第一加速度传感器的信号和第二加速度传感器的信号进行处理、计算得出操纵手柄位置信息的电信号的可编程控制器，第一加速度传感器和第二加速度传感器分别与可编程控制器的输入端电连接。与现有技术相比，其用于操纵手柄位置信息采样的各部件均无机械结构的相对运动，使操纵手柄位置信息采样的数据较为精准，保护了电控操纵杆的操作精度和可靠度，且使用寿命长。【专利说明】一种电控操纵杆
本技术涉及用于工程机械的电控操纵杆。
技术介绍
电控操纵杆相对于传统的液压手柄具有较强的独立性和灵活性，逐渐被应用于工程机械领域。该电控操纵杆具有操纵手柄和安装基座，该安装基座固定安装在工程机械上，该操纵手柄通过复位装置与安装基座铰接在一起，该复位装置可使操纵手柄自动复位回原位。现有的电控操纵杆虽然结构形式多种多样，所采样的电信号也不尽相同，但基本原理大同小异，都是采用电位器来实现，即手柄在X轴、y轴方向摆动时，通过机械传动装置改变X轴和y轴电位器的阻值大小，将操纵手柄的位置信息转换为电信号。由于电位器存在相对运动的机械结构，长时间工作会对其机械结构造成较大程度的磨损，影响其电气特性，从而使电位器采样到的操纵手柄位置信息较为不准确，进而使电控操纵杆的操作精度差，可靠度低，使用寿命较短。有鉴于此，本 申请人:对现有电控操纵杆所存在的问题进行深入研究，遂由本案产生。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种操作精度高，可靠度高和使用寿命长的电控操纵杆。为了达成上述目的，本技术的解决方案是:一种电控操纵杆，包括操纵手柄和安装基座，此安装基座安装于工程机械上，该操纵手柄竖立设置，该操纵手柄的下端通过复位件活动铰接在该安装基座上；还包括有位置测量单元和数据处理器，上述位置测量单元包括第一加速度传感器和第二加速传感器，上述第一加速度传感器安装在上述操纵手柄上，上述第二加速度传感器安装在上述安装基座上，且上述第一加速度传感器与上述第二加速度传感器相对平行设置，上述第一加速度传感器和上述第二加速度传感器均为三轴加速度传感器，上述数据处理器为对第一加速度传感器的信号和第二加速度传感器的信号进行处理、计算得出操纵手柄位置信息的电信号的可编程控制器，上述数据处理器安装在上述安装基座上，上述第一加速度传感器和上述第二加速度传感器分别与上述可编程控制器的输入端电连接。上述可编程控制器的输出端具有电信号输出接口，上述电信号输出接口安装在上述安装基座的外表面上。上述第一加速度传感器设置有二个，上述第二加速度传感器对应设置有二个。采用上述方案后，本技术的一种电控操纵杆，通过第一加速度传感器可测得操纵手柄倾斜时重力加速度在第一加速度传感器坐标系的X轴、y轴和Z轴上的分量，第二加速度传感器可测得安装基座倾斜时重力加速度在第一加速度传感器坐标系的X轴、y轴和z轴上的分量，两加速度传感器测得的分量数据发送给数据处理器进行处理即可得出操纵手柄相对于安装基座的倾斜角度和倾斜方向的操作信息，并将得出的操作信息发送出去给执行部件。与现有技术相比，本技术的电控操纵杆，其用于操纵手柄位置信息采样的各部件均无机械结构的相对运动，使操纵手柄位置信息采样的数据较为精准，从而使电控操纵杆的操作精度较高，提高了电控操纵杆的可靠性，并具有结构简易，使用寿命长的优点。【专利附图】【附图说明】图1为本技术安装在电控操纵杆上的结构示意图；图2为本技术的电路原理框图。图中:操纵手柄I安装基座2复位件3位置测量单元4第一加速度传感器41 第二加速度传感器 42数据处理器5电信号输出接口51【具体实施方式】 为了进一步解释本技术的技术方案，下面通过具体实施例来对本技术进行详细阐述。本技术的一种电控操纵杆，如图1、2所示，包括操纵手柄I和安装基座2，此安装基座2安装于工程机械上，该操纵手柄I竖立设置，该操纵手柄I的下端通过复位件3活动铰接在该安装基座2上。本技术中，该操纵手柄1、安装基座2与复位件3的组装方式与传统电控操纵杆的操纵手柄、安装基座与复位件的组装方式相同，本 申请人:在此不再累述。本技术的改进之处在于:该电控操纵杆还包括有位置测量单元4和数据处理器5,该位置测量单兀4包括第一加速度传感器41和第二加速传感器42,第一加速度传感器41固定安装在操纵手柄I内，第二加速度传感器42固定安装在安装基座2内，且第一加速度传感器41与第二加速度传感器42相对平行设置，第一加速度传感器41和第二加速度传感器42均为三轴加速度传感器，数据处理器5为对第一加速度传感器41的信号和第二加速度传感器42的信号进行处理、计算得出操纵手柄位置信息的电信号的可编程控制器，该数据处理器5安装在安装基座2内，且第一加速度传感器41和第二加速度传感器42分另Ij与数据处理器5的输入端电连接，该数据处理器5的输出端具有电信号输出接口 51，此电信号输出接口 51安装在安装基座2的外表面上，通过此电信号输出接口 51可方便外界电控系统与数据处理器5的控制电连接，并可方便电控操纵杆的更换、携带。本技术的电控操纵杆，安装第一加速度传感器41和第二加速度传感器42过程中，在安装基座2与水平面平行时第一加速度传感器41坐标轴上的X轴方向和第二加速度传感器42坐标轴上的X轴方向均指向电控操纵杆的正前方，第一加速度传感器41坐标轴上的I轴方向和第二加速度传感器42坐标轴上的y轴方向均指向电控操纵杆的右侧，第一加速度传感器41坐标轴上的z轴方向和第二加速度传感器42坐标轴上的z轴方向根据右手定则确定。使用时，当操作人员摆动操纵手柄1，安装基座2同时随工程机械发生倾斜时，第一加速度传感器41测得其X轴、y轴和z轴三个坐标轴上的分量gxl、gyl、gzl，得到第一加速度传感器的位置向量(gxl、gyl、gzl);第二加速度传感器42根据工程机械的摆动相应测得其X轴、I轴和z轴三个坐标轴上的分量gx2、gy2、gz2，得到第二加速度传感器的位置向量(gx2、gy2、gz2);第一加速度传感器41测得的数据和第二加速度传感器42测得的数据分别发送至数据处理器5，数据处理器5接收到第一加速度传感器41和第二加速度传感器42的发送的数据，并求解出操作手柄I的操作信息，此操作信息包括操作方向和操作力度，该数据处理器5的具体求解过程如下所述:首先,将接收到的数据使用公式Vgx=gxl-gx2, Vgy=gyl-gy2,Vgz=gzl-gz2,计算出操作手柄的操作向量(Vgx, Vgy, Vgz),再将操作手柄的操作向量映射到以操作手柄与安装基座的铰接点为原点，X轴方向指向电控操纵杆的正前方，Y轴方向指向电控操纵杆右侧，Z轴通过右手定则确定的全局坐标系的xy平面，得到映射向量(Vgx，Vgy)，并通过公式IVgxy |=^/Vgv2 +Vg12计算出映射向量的模，该映射向量的模即为操作者对操作手柄的操作力度，该映射向量的模的大小直接反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电控操纵杆，包括操纵手柄和安装基座，此安装基座安装于工程机械上，该操纵手柄竖立设置，该操纵手柄的下端通过复位件活动铰接在该安装基座上；其特征在于：还包括有位置测量单元和数据处理器，上述位置测量单元包括第一加速度传感器和第二加速传感器，上述第一加速度传感器安装在上述操纵手柄上，上述第二加速度传感器安装在上述安装基座上，且上述第一加速度传感器与上述第二加速度传感器相对平行设置，上述第一加速度传感器和上述第二加速度传感器均为三轴加速度传感器，上述数据处理器为对第一加速度传感器的信号和第二加速度传感器的信号进行处理、计算得出操纵手柄位置信息的电信号的可编程控制器，上述数据处理器安装在上述安装基座上，上述第一加速度传感器和上述第二加速度传感器分别与上述可编程控制器的输入端电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘强，牛大伟，冯姝婷，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：福建;35