[发明专利]一种挖掘机模拟操作培训系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种挖掘机模拟操作培训系统，属模拟系统。是针对培训挖掘机驾驶员而开发的一种模拟操作培训系统。

技术背景

挖掘机作为世界上用量最大的工程机械，已成为中国等许多国家重要的土方施工工具。目前对驾驶学员的培训通常是在前期理论课结束后，就进行实际上机操作训练，学习驾驶操作技能、技巧。但挖掘机的各种操作技能、技巧是通过长时间实际上机训练才可以熟练掌握的。这种训练方式存在着很多问题，例如成本大、耗材高等缺点，在训练过程中受到时间、条件的限制，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。

发明内容

本发明提供一种挖掘机模拟操作培训系统，用于挖掘机驾驶员在训练过程中模拟操作学习。

本发明的技术方案如下：一种挖掘机模拟操作培训系统，包括模拟操作台、传感系统或开关、单片机、可编程控制器(由主板、主板电器处理单元、存储单元组成)和图像显示系统；模拟操作台包括工作台，安装在工作台上的模拟操作部件：挖掘机左、右操作手柄、左、右履带行走踏板、操作杆、座椅、底座等，在各模拟操作部件下均安装有传感系统或开关，各传感系统或开关通过数据线与用于一级信号处理的单片机连接，将信号传输给单片机，单片机通过数据接口与用于二级信号处理的可编程控制器连接，可编程控制器通过数据线与显示系统连接。模拟操作部件采用与真机相同的硬件设备；系统软件包含挖掘机模拟操作软件系统，通过按键进行选择视角模式，从而进行挖掘机课题的操作与学习；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。

学员在操作台上操作，当各种操作部件被操作时，会触到所设置的传感触点或开关，该传感触点或开关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，经过信号处理后采用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，然后通过数据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场景，将同步图形显示在显示系统上。

本发明的优点是：可以模拟挖掘机的各种作业课题、实际工作中的环境及任务等，增加学员的训练时间，在提高培训机构教学质量的同时，以20T型号挖掘机为例，培训成本约200元/小时，而一台挖掘机模拟培训仪的培训成本仅仅1元/小时。

系统配合声音、图像、动漫及互动视景设备，培养学员在实际操纵挖掘机前，熟练掌握挖掘机操作的技能和技巧。

附图说明

下面结合附图及实例对本发明进一步详细说明。

图1是结构示意图；

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、数据线，4、单片机，5、左操作手柄，6、万向节，7、球头，8、连杆，9、工作台，10、右操作手柄，11、左行走踏板，12、右行走踏板，13、右行走操作杆，14、左行走操作杆，15、传感系统或开关。

具体实施方式

如图1所示，该系统由模拟机操作部件、传感系统或开关、单片机、可编程控制器(由主板、主板电器处理单元、存储单元)和显示系统组成。操作台的动作通过传感系统或开关收集信号后，经信号数据线传递给单片机，单片机处理数据后通过数据接口输入可编程控制器，可编程控制器经过数据处理后通过显示系统将操作动作显示在屏幕上。

如图2所示，操作台由1、显示系统，2、可编程控制器，3、数据线，4、单片机，5、左操作手柄，6、万向节，7、球头，8、连杆，9、工作台，10、右操作手柄，11、左行走踏板，12、右行走踏板，13、右行走操作杆，14、左行走操作杆，15、传感系统或开关组成。

如图1所示，系统具有可编程控制器、视景数据库、图像生成器、图像显示系统、传感系统或开关、应用软件系统和安装在操作台上的操作部件；在左右操作手柄及左右行走踏板下各装有传感系统或开关来收集操作部件动作产生的信号数据。在与左操纵手柄(5)相连的传感系统或开关(15)，通过电路触点的连接，形成闭环电路，通过电流判断左操纵手柄的前后左右动作方向；在与右操纵手柄(10)相连的传感系统或开关(15)，通过电路触点的连接，形成闭环电路，通过电流判断右操纵手柄的前后左右动作方向；在左行走操纵杆(14)前后设置传感系统或开关(15)，通过电路触点的连接，形成闭环电路，通过电流判断左行走手杆的动作方向；在右行走操纵杆(13)前后设置传感系统或开关(15)，通过电路触点的连接，形成闭环电路，通过电流判断右行走手杆的动作方向。