一种凿岩设备过弯辅助控制方法、装置及凿岩设备制造方法及图纸

技术编号:38084432 阅读:30 留言:0更新日期:2023-07-06 08:51
本发明专利技术涉及凿岩设备技术领域,公开了一种凿岩设备过弯辅助控制方法、装置及凿岩设备,其中方法包括:在凿岩设备过弯时,获取角度检测设备量测的转体转向角度和臂架与转体的相对角度;根据转体转向角度对凿岩设备进行转弯分析,获得设备转向外径可调范围以及臂架摆动角度可调范围;根据设备转向外径可调范围和臂架摆动角度可调范围,通过模糊控制策略获得臂架精确控制命令,以根据臂架精确控制命令控制臂架执行相应的操作。本发明专利技术实现了臂架摆动角度与转体转向角度自适应匹配,以及提高凿岩设备转弯效率的目的。备转弯效率的目的。备转弯效率的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种凿岩设备过弯辅助控制方法、装置及凿岩设备


[0001]本专利技术涉及凿岩设备
,特别是涉及一种凿岩设备过弯辅助控制方法、装置及凿岩设备。

技术介绍

[0002]目前,凿岩设备在转向时,为了减少转弯半径,往往需要将向前伸出的臂架进行同方向动作,此操作需要停车单独动作,降低了行驶效率,操作复杂,同时臂架转动角度需要不断尝试,以适应通过角度。

技术实现思路

[0003]基于此,有必要提供一种凿岩设备过弯辅助控制方法、装置及凿岩设备,以解决现有的手动调整臂架转动角度存在操作繁琐、效率低的问题。
[0004]第一方面,本专利技术实施例提供了一种凿岩设备过弯辅助控制方法,包括:
[0005]在凿岩设备过弯时,获取角度检测设备量测的转体转向角度和臂架与转体的相对角度;
[0006]根据所述转体转向角度对所述凿岩设备进行转弯分析,获得设备转向外径可调范围以及臂架摆动角度可调范围;
[0007]根据所述设备转向外径可调范围和所述臂架摆动角度可调范围,通过模糊控制策略获得臂架精确控制命令,以根据所述臂架精确控制命令控制所述臂架执行相应的操作。
[0008]第二方面,本专利技术实施例提供了一种凿岩设备过弯辅助控制装置,包括:
[0009]角度检测模块,用于在凿岩设备过弯时,获取角度检测设备量测的转体转向角度和臂架与转体的相对角度;
[0010]转弯分析模块,用于根据所述转体转向角度对所述凿岩设备进行转弯分析,获得设备转向外径可调范围以及臂架摆动角度可调范围;
[0011]臂架控制模块,用于根据所述设备转向外径可调范围和所述臂架摆动角度可调范围,通过模糊控制策略获得臂架精确控制命令,以根据所述臂架精确控制命令控制所述臂架执行相应的操作。
[0012]第三方面,本专利技术实施例提供了一种凿岩设备,包括如第二方面所述的凿岩设备过弯辅助控制装置。
[0013]本专利技术实施例提供的凿岩设备过弯辅助控制方法、装置及凿岩设备,在凿岩设备过弯时,根据实时测量的转体转向角度和臂架与转体的相对角度进行转弯分析,获得当前转体转向角度下设备转向外径可调范围和臂架摆动角度可调范围,结合模糊控制原理获得臂架精确控制命令,以根据精确控制命令使臂架与转体协同动作,可以实现臂架摆动角度与转体转向角度自适应匹配,以及提高凿岩设备转弯效率的目的。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1为本专利技术一实施例提供的一种凿岩设备过弯辅助控制方法的流程示意图;
[0016]图2为本专利技术一实施例提供的一种凿岩设备的结构示意图;
[0017]图3为本专利技术一实施例中的模糊控制示意图;
[0018]图4为本专利技术一实施例提供的一种凿岩设备过弯辅助控制装置的结构示意图一;
[0019]图5为本专利技术一实施例提供的一种凿岩设备过弯辅助控制装置的结构示意图二;
[0020]附图标记说明:
[0021]1、后车体;2、转体;21、支撑座;3、臂架;4、推进梁;5、第一铰接组件;6、第二铰接组件;7、第三铰接组件。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进,因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023]在本专利技术的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
[0024]如图1所示,本专利技术实施例提供了一种凿岩设备过弯辅助控制方法,具体包括以下步骤:
[0025]S10,在凿岩设备过弯时,获取角度检测设备量测的转体转向角度和臂架与转体的相对角度。
[0026]在本实施例中,参考2所示的凿岩设备的结构示意图,该凿岩设备主要包括后车体1、转体2、臂架3和推进梁4;后车体1与转体2通过第一铰接组件5连接;转体2与臂架3通过第二铰接组件6连接;臂架3与推进梁4通过第三铰接组件7连接;该转体2前端安装有支撑座21。
[0027]该角度检测设备可以为角度传感器或者雷达。
[0028]具体的,通过检测方向盘的转向操作信息,确定凿岩设备是否处于过弯状态。在判定到凿岩设备处于过弯状态时,通过安装在转体2和臂架3上的角度传感器或者雷达测量转体转向角度以及臂架3与转体2的相对角度。
[0029]需要说明的是,在其他实施例中,也可以根据方向盘的角度信息和轮胎的角度信息,获取转体转向角度以及臂架3与转体2的相对角度。
[0030]S20,根据所述转体转向角度对所述凿岩设备进行转弯分析,获得设备转向外径可调范围以及臂架摆动角度可调范围。
[0031]在本实施例中,所述设备转向外径可调范围为在测量的转体转向角度下,设备转向外径最小值到设备转向外径最大值之间的范围,可以表示为:[R2
min
,R2
max
],其中R2
min
为设备转向外径最小值,R2
max
为设备转向外径最大值。其中,设备转向外径最小值是在以设备自身车宽为转向外径约束条件下,根据转体转向角度和设备转向内径推算出的设备转向外径;设备转向外径最大值是在以臂架3与转体2平行,并且转体2与设备转向内径相切为转向外径约束条件下,根据转体转向角度和设备转向内径推算出的设备转向外径。
[0032]所述臂架摆动角度可调范围为在测量的转体转向角度下,臂架摆动角度最小值到臂架摆动角度最大值之间的范围,可以表示为:[θ2
min
,θ2
max
],其中θ2
min
为臂架摆动角度最小值,θ2
max
为臂架摆动角度最大值。其中,臂架摆动角度最小值是在以臂架3与转体2平行为摆动角度约束条件下,根据转体转向角度确定的臂架摆动角度;臂架摆动角度最大值是在以臂架3与设备转向内径相切为摆动角度约束条件下,根据设备转向内径推算出的臂架摆动角度。
[0033]而对于设备转向内径,其与转体转向角度存在函数关系,即R1=f(θ1)。
[0034]具体的,在获取到转体转向角度后,先基于设备转向内径与转体转向角度的函数关系获取设备转向内径,再启动转向外径分析线程和辅助角度分析线程,此时,通过转向外径分析线程,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种凿岩设备过弯辅助控制方法,其特征在于,包括:在凿岩设备过弯时,获取角度检测设备量测的转体转向角度和臂架与转体的相对角度;根据所述转体转向角度对所述凿岩设备进行转弯分析,获得设备转向外径可调范围以及臂架摆动角度可调范围;根据所述设备转向外径可调范围和所述臂架摆动角度可调范围,通过模糊控制策略获得臂架精确控制命令,以根据所述臂架精确控制命令控制所述臂架执行相应的操作。2.根据权利要求1所述的凿岩设备过弯辅助控制方法,其特征在于,所述根据所述转体转向角度对所述凿岩设备进行转弯分析,获得设备转向外径可调范围以及臂架摆动角度可调范围,包括:将所述转体转向角度输入预设的转向内径评估模型,获得设备转向外径;将所述设备转向外径和所述转体转向角度输入预设的转向外径极值评估模型,获得设备转向外径极值,并根据所述设备转向外径极值得到设备转向外径可调范围;将所述设备转向外径和所述转体转向角度输入预设的摆动角度极值评估模型,获得所述臂架摆动角度极值,并根据所述臂架摆动角度极值得到臂架摆动角度可调范围。3.根据权利要求1所述的凿岩设备过弯辅助控制方法,其特征在于,所述在凿岩设备过弯时,获取角度检测设备量测的转体转向角度和臂架与转体的相对角度之前,所述凿岩设备过弯辅助控制方法还包括:获取凿岩设备的基本参数,构建凿岩设备模型;基于所述凿岩设备模型,推算转体转向角度与设备转向内径之间存在的函数关系,并构建转向内径评估模型;基于所述凿岩设备模型,推算在转向外径约束条件下所述转体转向角度、所述设备转向内径与转向外径限值之间存在的函数关系,并构建转向内径限值评估模型;基于所述凿岩设备模型,推算在摆动角度约束条件下所述转体转向角度、所述设备转向内径与摆动角度限值之间存在的函数关系,并构建摆动角度限值评估模型。4.根据权利要求1所述的凿岩设备过弯辅助控制方法,其特征在于,所述根据所述设备转向外径可调范围和所述臂架摆动角度可调范围,通过模糊控制策略获得臂架精确控制命令,包括:根据所述设备转向外径可调范围和所述臂架摆动角度可调范围,确定设备转弯半径目标值和臂架摆动角度目标值;将所述转体转向角度和所述臂架与转体的相对角度作为测量参数,将所述设备转弯半径目标值和所述臂架摆动角度目标值作为期望参数;根据所述测量参数和所述期望参数进行模糊推理,以获得臂架摆动角度对应的模糊推理结果;将所述模糊推理结果进行清晰化处理,得到臂架精确控制命令,并将所述臂架精确控制命令发送到所述臂架。5.根据权利要求4所述的凿岩设备过弯辅助控制方法,其特征在于,所述根据所述设备转向外径可调范围和所述臂架摆动角度可调范围,确定设备转弯半径目标值和臂架摆动角度目标值,包括:
获取设备...

【专利技术属性】
技术研发人员:龚俊邱坤张俊杰管付如吴新开
申请(专利权)人:湖南五新隧道智能装备股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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