平地机模拟操作培训系统技术方案

本发明专利技术公开了一种平地机模拟操作培训系统，属于模拟系统。包括操作台、可编程控制器、单片机、传感系统、图像显示器；在操作台上安装有若干操作手柄、方向盘及方向传动轴、档位控制器、刹车和油门；传感器与工作台上的各操作手柄连接并通过数据线将各操作手柄机械动作信号传输给一级信号处理单片机，信号经过单片机处理后通过ＵＳＢ接口传递给二级信号处理系统可编程控制器，经过可编程控制器处理后通过ＶＧＡ数据线传递给显示系统显示即时动作画面。优点是：通过模拟操作培训系统，可以模拟平地机的各种作业动作、实际工作中的环境及任务等，大幅度增加了学员的训练时间，使学员能真正熟练掌平地机的各种操作技能、技巧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于模拟操作培训系统，具体是针对培训平地机驾驶员而开发的一种 平地机模拟操作培训系统。
技术介绍
改革开放以来，我国国民经济迅速增长，特别是近些年公路交通建设事业的 飞速发展，为工程机械提供了巨大的市场机遇。我国道路工程机械行业的平地机 大增，对平地机驾驶员其掌握的技能、技术要求比较高，同样对其培训学校的教 学能力及技术含量要求更高。目前的培训方法是，学员通常在前期理论课结束后，就进行实际上机操作训 练，学习其操作技能、技巧。但平地机的各种操作技能、技巧是通过长时间实际 上机训练才可以熟练掌握的。这种训练方式、方法存在着很多问题，例如成本大、 耗材高等缺点，学员在训练过程中也受到时间、经济条件等限制，造成学员不能 熟练掌握挖掘机的操作技能、技巧，在以后的实际工作中也带来许多的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种平地机模拟操作培训系统。可以模拟平地机的各种 作业动作、实际工作中的环境及任务等，大幅度增加了学员的训练时间，使学员 能真正熟练掌握工程机械的各种操作技能、技巧。本专利技术的技术方案是 一种平地机模拟操作培训系统，包括操作台、可编程 控制器、视景数据库、图像生成器、图像显示器、由若干传感器组成的传感系统、 单片机及编程应用程序、操作应用软件系统；操作台包括工作台，安装在工作台上的操作杆连接轴，其连接轴上安装有若干操作手柄、方向盘及方向传动轴、档 位控制器、刹车和油门，传感系统与工作台上的各操作手柄连接并通过数据线将 各操作手柄机械动作信号传输给一级信号处理系统单片机，信号经过单片机处理后通过USB接口传递给二级信号处理系统可编程控制器，经过可编程控制器处 理后通过VGA数据线传递给显示系统显示即时动作画面。3软件操作系统的视角采用驾驶室内部视角模式和驾驶室外部视角模式两 种。模拟器采用与真机相同的硬件设备。学员在操作台上进行操作，当各种操作部件被操作时，会触到所设置的传 感触点，该传感触点使所对应的电路接通产生电流，传递给一级处理系统单片机， 经过信号处理后通过USB数据线传递给可编程控制器，可编程控制器通过相应 的A/D转换后获得相关动作指令，然后通过接口再传递给图象显示系统，图象 显示系统在视景数据库中调出对应的视景，并生成模拟的工作环境图形，将图形 显示在显示系统上。本专利技术的优点是通过模拟操作培训系统，可以模拟平地机的各种作业动 作、实际工作中的环境及任务等，大幅度增加了学员的训练时间，使学员能真正 熟练掌平地机的各种操作技能、技巧。附图说明下面结合附图及实施例对本专利技术进一步详细说明-图l是系统结构示意图； 图2是操作台结构示意图。图2中1、显示系统，2、可编程控制器，3、 USB数据线，4、单片机，5、 数据线，6、传感器，7、操作杆，8、传动轴，9、工作台，10、 VGA数据线， 11、方向盘，12、油门，13、刹车，14、档位控制器。具体实施例方式如图1所示，平地机模拟操作培训系统包括模拟操作台、传感系统、单片机、 可编程控制器和图像显示器。还包括与硬件相配合的平地机模拟视景数据库、图 像生成器、可编程应用程序、操作应用软件系统。如图2所示，操作台包括工作台9，安装在工作台9上的各种操作杆7，方 向盘11及方向传动轴8、档位控制器14、刹车13、油门12，其下部安装传感器 6，传感器6通过数据线5传输给一级信号处理系统单片机4，信号经过单片机4 处理后通过USB接口 3传递给二级信号处理系统可编，呈控制器即可编程控制器 2，经过可编程控制器2处理后通过VGA数据线10传递给显示器1。操作台的 动作通过传感系统收集信号后，经数据线传递给单片机，单片机处理数据后通过 USB数据线输入可编程控制器，可编程控制器经过数据处理后通过数据线传输到显示系统中以模拟动作画面形式同步表现出来。该模拟器的平地机软件操作系统包含模拟操作室内部视角模式和模拟操作 室外部视角模式两种操作视角模式。打开模拟器主电源开关后，启动可编程控制器和图形显示系统，使采集整理 平地机模拟工作时的同步动作画面显示在屏幕上。当模拟器的方向盘11顺时针、逆时针转动时，方向盘下面的传感器6根据 模拟器方向盘转动的角度会产生不同的电阻，从而会有相对应的电流通过数据 线5传递给单片机4。单片机4将信号进行一级处理后，通过USB连接线3再 传递给可编程控制器2，可编程控制器2内装有平地机操作模拟软件，操作模拟 程序根据单片机4传递过来的方向盘转动的一级信号来执行虚拟转动，并通过 VGA数据线10传递给显示器1，并在显示器l中显示出来，所显示内容与模拟 方向盘转动角度一致。当脚踩下油门12时，通过油门12下面的传感器6传递给单片机4 一个信号 来判断行走部分的速度控制及相应传感器传递过来的动作信号。单片机4将按照 油门踏板传递过来的初级信号再传递给可编程控制器2进行处理，从而显示系统 1将相对应的不同速度工作模式显示出来，达到真实直观的目的。在模拟操作过程中当遇到工作中需要刹车时，踩下刹车13，这时相对应的 传感器6会传递信号到单片机4，单片机4会做出切断行走的信号，同样经过可 编程控制器2处理后在显示器1上显示设备停止下来进行其他动作。在操作模拟器进行模拟作业时，操纵操作杆7进行协调配合进行复合动作， 其下部传感器6将收到的动作信号传递给单片机4，并将模拟信号一级处理后反 馈到可编程控制器2，此时可编程控制器2对信号处理后调用相应的平地机模拟 软件代码，最终将即时动作图象在显示器l展现出来。当模拟系统模拟发动机熄火后，系统将停止发动机模拟声音的发出，这时我 们按照安全须知来关闭启动开关通过相对应的传感器6传递给单片机4，单片机 4将所有动作信号截止操作完成。其他动作手柄如上所述，所对应操作动作真实模拟实际设备运行工作状态， 通过显示器宽阔的直观视野再现操作的真实性。权利要求1、一种平地机模拟操作培训系统，包括操作台、可编程控制器、视景数据库、图像生成器、图像显示器、由若干传感器组成的传感系统、单片机及可编程应用程序、操作应用软件系统；其特征在于操作台包括工作台(9)，安装在工作台(9)上的操作杆连接轴(15)，其连接轴上安装有若干工作操作手柄(7)、方向盘(11)及方向传动轴(8)、档位控制器(14)、刹车(13)和油门(12)，传感器(6)与工作台(9)上的各操作手柄连接并通过数据线(5)与单片机(4)连接将各操作手柄机械动作信号传输给一级信号处理系统单片机(4)，单片机(4)通过USB接口(3)与可编程控制器(2)连接将处理后将处理后的信号传递给二级信号处理可编程控制器(2)，可编程控制器(2)通过VGA数据线(10)与显示器(1)连接将处理后的数据传递给显示器显示即时动作画面。2、 如权利要求1所述的平地机模拟操作培训系统，其特征在于软件操作系 统的视角来用驾驶室内部视角模式和驾驶室外部视角模式两种。3、 如权利要求1所述的平地机模拟操作培训系统，其特征在于单片机(4) 也可以通过其它数据接口与可编程控制器(2)连接。4、 如权利要求1所述的平地机模拟操作培训系统，其特征在于系统也可以 不使用可编程控制器(2)，通过在单片机(4)上实现可编程控制器(2)的功能。全文摘要本专利技术公开了一种平地机模拟操作培训系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平地机模拟操作培训系统，包括操作台、可编程控制器、视景数据库、图像生成器、图像显示器、由若干传感器组成的传感系统、单片机及可编程应用程序、操作应用软件系统；其特征在于操作台包括工作台（９），安装在工作台（９）上的操作杆连接轴（１５），其连接轴上安装有若干工作操作手柄（７）、方向盘（１１）及方向传动轴（８）、档位控制器（１４）、刹车（１３）和油门（１２），传感器（６）与工作台（９）上的各操作手柄连接并通过数据线（５）与单片机（４）连接将各操作手柄机械动作信号传输给一级信号处理系统单片机（４），单片机（４）通过ＵＳＢ接口（３）与可编程控制器（２）连接将处理后将处理后的信号传递给二级信号处理可编程控制器（２），可编程控制器（２）通过ＶＧＡ数据线（１０）与显示器（１）连接将处理后的数据传递给显示器显示即时动作画面。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李宏，
申请(专利权)人：李宏，
类型：发明
国别省市：32[]