基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统及工程车辆技术方案

技术编号:24900468 阅读:29 留言:0更新日期:2020-07-14 18:26
本实用新型专利技术公开了一种基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统及工程车辆,直线行走纠偏系统包括控制器以及分别与控制器相连的左右行走使能开关、左右行走手柄、转速传感器、显示器、超声波传感器、超声波避障传感器。转速传感器安装在左右行走马达上,超声波传感器安装于车体上部中轴线的前端、中部及后端,超声波避障传感器安装于车体的前后端,通过操控左右行走手柄或控制器运算结果实现控制器控制左右行走马达电磁阀,显示器用于行走基准标定、行走偏差及行走速度的显示。本实用新型专利技术实现车体的自主直线行走及纠偏。

【技术实现步骤摘要】
基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统及工程车辆
本技术涉及一种隧道清理机器人的控制装置,具体是一种基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,属于隧道清理机器人控制装置

技术介绍
隧道清理机器人是一种用于清理隧洞内壁附着物,防止附着物过多,影响隧洞的正常使用,由于隧洞内可能会存在有害气体,无法人工清除,需要一种隧道清理机器人来自主清除,而清除过程中精确自主直线行走及自动纠偏就非常重要了,在清理施工过程中,由于隧洞截面呈圆弧形,且表面有随机性附着物,隧洞底部也会有随机性杂物,这就导致车辆在清理过程中会出现行走偏斜,或因为跑偏量过大而频繁停车,影响施工效率,甚至会出现碰撞隧道内壁,发生损坏隧道和设备的事故。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本技术提供一种基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,实现车体的自主直线行走及纠偏。本技术按以下技术方案实现:基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,包括控制器以及分别与控制器相连的左右行走使能开关、左右行走手柄、转速传感器、显示器、超声波传感器、超声波避障传感器;所述转速传感器安装在左右行走马达上,用于检测行走马达的正转及反转速度,进而得出左右履带行走速度;所述超声波传感器安装于车体上部中轴线的前端、中部及后端,用于检测车体与两侧的距离,为自动直线行走提供信号反馈;所述超声波避障传感器安装于车体的前后端,用于对设备前后的障碍物进行检测,保证车辆的行驶安全;通过操控左右行走手柄或控制器运算结果实现控制器控制左右行走马达电磁阀,从而实现对左右履带行走速度的控制;所述显示器用于行走基准标定、行走偏差及行走速度的显示;打开左右行走使能开关,通过手动操作左右行走手柄操控车辆,根据显示器上的双侧距离显示值,将车辆调整至隧洞中央位置,进行基准标定,行走基准标定完成之后,能够通过显示器切换至自动行走模式,点击前进或后退,实现车体的自主直线行走及纠偏。进一步,直线行走纠偏系统还包括底盘倾角传感器,通过底盘倾角测量值对车辆跑偏量进行补偿。进一步,所述控制器与底盘倾角传感器之间并联有120欧姆电阻。进一步,直线行走纠偏系统还包括行走档位切换开关,通过行走档位切换开关对车辆的行走速度进行低、中、高速切换,使得车辆可以以不同的基准速度行驶。进一步,直线行走纠偏系统还包括左右履带制动阀,通过左右行走使能开关和左右履带制动阀来保证左右履带行走的安全。进一步,所述控制器与显示器之间并联有120欧姆电阻。工程车辆,具有上述的基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统。进一步,该工程车辆包括隧道清理机器人。本技术有益效果:与现有技术相比,本技术通过通过安装于车体上部中轴线前端、中部及后端的超声波传感器检测车体与两侧的距离,为自动直线行走提供信号反馈,由控制器通过特定算法计算出车辆跑偏量和跑偏角,并通过底盘倾角测量值对车辆跑偏量进行补偿,根据跑偏量和跑偏角对左右履带的行走速度进行调整,进而达到高精度自主行走和自动纠偏的目的,并通过安装于车身前后端的超声波避障传感器对前后障碍物进行检测,及时报警和停车,保证了清理作业的高效和安全。附图说明构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本技术的进一步理解,本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术,并不构成对本技术的不当限定。在附图中:图1为本技术的电气系统部分原理图;图2为本技术的部分结构示意图。图中:1、控制器,2、左行走使能开关,3、右行走使能开关,4、左行走手柄,5、右行走手柄,6、左履带转速传感器,7、右履带转速传感器,8、显示器,9、底盘倾角传感器,10、行走档位切换开关,11、左履带制动阀,12、右履带制动阀,13、左1超声波传感器,14、右1超声波传感器,15、左2超声波传感器,16、右2超声波传感器,17、左3超声波传感器,18、右3超声波传感器,19、后端超声波避障传感器,20、左前超声波避障传感器,21、右前超声波避障传感器,22、左履带马达正转电磁阀,23、左履带马达反转电磁阀,24、右履带马达正转电磁阀,25、右履带马达反转电磁阀。具体实施方式为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本技术,而不能理解为对本技术的限制。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。下面结合附图对本技术的实施例进行详细说明。如图1至图2所示,一种基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,包括控制器1以及分别与控制器1相连的左右行走使能开关、左右行走手柄、转速传感器、显示器8、底盘倾角传感器9、行走档位切换开关10、左右履带制动阀、超声波传感器、超声波避障传感器。转速传感器安装在左右行走马达上,用于检测行走马达的正转及反转速度,进而得出左右履带行走速度;需要说明的是,转速传感器包括左履带转速传感器,7、右履带转速传感器。超声波传感器安装于车体上部中轴线的前端、中部及后端,用于检测车体与两侧的距离,为自动直线行走提供信号反馈;需要说明的是,车体上部中轴线的前端超声波传感器为左1超声波传感器13和右1超声波传感器14;车体上部中轴线的中部的超声波传感器为左2超声波传感器15和右2超声波传感器16;车体上部中轴线的后端的超声波传感器为左3超声波传感器17和右3超声波传感器18.超声波避障传感器安装于车体的前后端,用于对设备前后的障碍物进行检测,保证车辆的行驶安全;需要说明的是,安装于车体的前端的超声波避障传感器为左前超声波避障传感器20和右前超声波避障传感器21,安装于车体的后端的超声波避障传感器为后端超声波避障传感器19。操控左行走手柄4、右行走手柄5或控制器1运算结果实现控制器1控制左右行走马达电磁阀,从而实现对左右履带行走速度的控制;需要说明的是,左右行走马达电磁阀包括左履带马达正转电磁阀22、左履带马达反转电磁阀23、右履带马达正转电磁阀24和右履带马达反转电磁阀25。显示器8用于行走基准标定、行走偏差及行走速度的显示;打开左行走使能开关2和右行走使能开关3,通过手动操作左行走手柄4和右行走手柄5操控车辆,根据显示器8上的双侧距离显示值,将车辆调整至隧洞中央位置,进行基准标定,行走基准标定完成之后,可通过显示器8切换至自动行走模式,点击前进或后退,实现车体的自主直线行走及纠偏。继续参照图1、图2所示,直线行走纠偏系统还包括底盘倾角传感器9,通过底盘倾角测量值对车辆跑偏量进行补偿。直线行走纠偏系统还包括行走档位切换开关10,通过行走本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,其特征在于,包括:/n控制器;/n转速传感器,其与控制器电连接,且安装在左右行走马达上,用于检测行走马达的正转及反转速度,进而得出左右履带行走速度;/n超声波传感器,其与控制器电连接,且安装于车体上部中轴线的前端、中部及后端,用于检测车体与两侧的距离,为自动直线行走提供信号反馈;/n超声波避障传感器,其与控制器电连接,其安装于车体的前后端,用于对设备前后的障碍物进行检测,保证车辆的行驶安全;/n显示器,其与控制器电连接,用于行走基准标定、行走偏差及行走速度的显示。/n

【技术特征摘要】
1.基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,其特征在于,包括:
控制器;
转速传感器,其与控制器电连接,且安装在左右行走马达上,用于检测行走马达的正转及反转速度,进而得出左右履带行走速度;
超声波传感器,其与控制器电连接,且安装于车体上部中轴线的前端、中部及后端,用于检测车体与两侧的距离,为自动直线行走提供信号反馈;
超声波避障传感器,其与控制器电连接,其安装于车体的前后端,用于对设备前后的障碍物进行检测,保证车辆的行驶安全;
显示器,其与控制器电连接,用于行走基准标定、行走偏差及行走速度的显示。


2.根据权利要求1所述的基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,其特征在于:通过操控左右行走手柄或控制器运算结果实现控制器控制左右行走马达电磁阀,从而实现对左右履带行走速度的控制。


3.根据权利要求1所述的基于双侧距离检测的高精度直线行走纠偏系统,其特征在于:直线行走纠偏系统还包括底盘倾角传感器,通过底盘倾角测量值对车辆跑偏量进行补偿。

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【专利技术属性】
技术研发人员:顾波王刚王兵卢相安高霞芳
申请(专利权)人:徐州徐工基础工程机械有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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