作业机械回转防撞方法、系统及作业机械

文档序号:1933428 发布日期:2021-12-07 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 作业机械回转防撞方法、系统及作业机械 (Operation machine rotation anti-collision method and system and operation machine ) 是由 姜雨 薛海鸥 于 2021-08-17 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种作业机械回转防撞方法、系统及作业机械,涉及作业机械防撞技术领域,包括:实时获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离;在确定距离小于安全阈值时,发出报警指令,控制预警器报警;基于第一函数,根据距离区间设置预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,报警频率逐渐提高。本发明提供的作业机械回转防撞方法可使机手根据预警器的报警频率大小判断作业机械发生碰撞的危险性高低,从而确定减缓回转速度甚至完全停止作业,解决了现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能简单粗暴的停止作业,而导致作业效率低下严重降低作业机械寿命的问题。(The invention provides a method and a system for preventing rotation of a working machine and the working machine, which relate to the technical field of collision prevention of the working machine and comprise the following steps: acquiring the distance between two sides of the operation machine and the barrier in real time; when the distance is determined to be smaller than the safety threshold value, an alarm instruction is sent out to control an early warning device to give an alarm; and setting the alarm frequency of the early warning device according to the distance interval based on the first function, wherein the alarm frequency is gradually increased along with the gradual shortening of the distance value. The method for preventing the operating machinery from rotating can enable a manipulator to judge the collision risk of the operating machinery according to the alarm frequency of the early warning device, so as to determine to slow down the rotating speed and even stop the operation completely, and solve the problem that the manipulator only can simply and violently stop the operation when noticing the alarm of the acousto-optic early warning device in the prior art, so that the operating efficiency is low and the service life of the operating machinery is seriously reduced.)

作业机械回转防撞方法、系统及作业机械

技术领域

本发明涉及作业机械防撞技术领域,尤其涉及一种作业机械回转防撞方法、系统及作业机械。

背景技术

现有技术中的作业机械,包括但不限于挖掘机、旋挖钻机等通常需要回转作业。由于作业机械通常存在视野盲区等原因,导致作业机械回转过程中可能出现碰撞,从而造成人员及财产损失。

为了解决这个问题,现有技术中的作业机械通常设置有声光报警灯,以提示机手注意安全,防止碰撞发生。当声光预警器报警时,机手通常会将作业机械进行急停。但对于某些情况下,可能只需将回转速度减缓即可,急停后再启动既容易导致工作速率下降,又容易损伤作业机械。

因此,如何解决现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能将作业机械进行急停,容易导致作业速率下降以及损坏作业机械的问题是本领域技术人员所亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种作业机械回转防撞方法、系统及作业机械,用以至少在一定程度上解决现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能将作业机械进行急停,容易导致作业速率下降以及损坏作业机械的缺陷。

本发明提供一种作业机械回转防撞方法,包括:

获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离;

在确定所述距离小于安全阈值时,发出报警指令,控制预警器报警,基于第一函数,根据距离区间设置所述预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,所述预警器的报警频率逐渐提高。

本发明提供的作业机械回转防撞方法,通过获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并基于第一函数,根据距离设置预警器的报警频率。随着距离逐渐减小,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越近;随着距离逐渐增大,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越远。本发明提供的作业机械回转防撞方法可使机手根据预警器的报警频率大小判断作业机械发生碰撞的危险性高低,从而确定减缓回转速度甚至完全停止作业,解决了现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能将简单粗暴的停止作业,而导致作业效率低下严重降低作业机械寿命的问题。

根据本发明提供的一种作业机械回转防撞方法,在所述实时获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离之后,还包括:

在确定所述距离小于安全阈值时,基于第二函数,根据所述距离控制所述作业机械的回转速度,所述第二函数在所述距离由大到小的方向上,整体呈下降趋势。

通过获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并基于第二函数,根据距离控制作业机械的回转速度。随着距离逐渐减小,作业机械的回转速度逐渐减小,机手无需调节手柄进行减速;随着距离逐渐增大,作业机械的回转速度逐渐增大,直至距离大于安全阈值后,作业机械的回转速度恢复至初始回转速度,机手可以通过手柄调节作业机械回转速度。如此设置,通过作业机械回转防撞方法能够根据距离控制作业机械的回转速度,减小急停的次数,从而避免急停所导致的作业效率降低以及容易对作业机械造成损伤的问题。

根据本发明提供的一种作业机械回转防撞方法,在所述实时获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离之后,还包括:

控制显示装置显示所述距离的数值。

通过显示装置显示距离的数值,可使机手能够更准确地知晓作业机械与障碍物之间的距离,从而根据距离的数值判断作业机械需要减速、加速或急停。

本发明还提供一种作业机械回转防撞系统,包括:测距装置、控制器及预警器,所述测距装置和所述预警器均与所述控制器可通信地相连接;

其中,所述测距装置用于检测作业机械的两侧与障碍物之间的距离并将所述距离传输至所述控制器;

所述控制器在确定所述距离小于安全阈值时,发出报警指令,控制预警器报警;基于第一函数,根据距离区间设置所述预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,所述预警器的报警频率逐渐提高。

本发明提供的作业机械回转防撞系统,通过控制器接收由测距装置检测的作业机械两侧与障碍物之间的距离,并基于第一函数,根据距离设置预警器的报警频率。随着距离逐渐减小,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越近;随着距离逐渐增大,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越远。本发明提供的作业机械回转防撞系统可使机手根据预警器的报警频率大小判断作业机械发生碰撞的危险性高低,从而确定减缓回转速度设置完全停止作业,解决了现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能简单粗暴的停止作业,而导致作业效率低下严重降低作业机械寿命的问题。

根据本发明提供的作业机械回转防撞系统,所述控制器还与所述作业机械的主泵电磁阀可通信地相连接;

所述控制器在确定所述距离小于安全阈值时,基于第二函数,根据所述距离控制所述主泵电磁阀的开度,以控制所述主泵的流量;

所述第二函数在所述距离由大到小的方向上,整体呈下降趋势。

通过获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并基于第二函数,根据距离控制主泵电磁阀的开度。随着距离逐渐减小,主泵电磁阀的开度减小,使得主泵流量减小,则作业机械的回转速度逐渐减小,机手无需调节手柄进行减速;随着距离逐渐增大,主泵电磁阀的开度增大,使得主泵流量增大,则作业机械的回转速度逐渐增大,直至距离大于安全阈值后,作业机械的回转速度恢复至初始回转速度,机手可以重新通过手柄调节作业机械的回转速度。如此设置,作业机械回转防撞系统能够根据距离控制作业机械的回转速度,减小急停的次数,从而避免急停所导致的作业效率降低以及容易对作业机械造成损伤的问题。

根据本发明提供的作业机械回转防撞系统,还包括显示装置,所述显示装置与所述控制器可通信地相连接,以用于显示所述距离的数值。所述预警器为声光预警器。声光预警器能够通过观感和听感提醒机手,预警效果更好。

通过显示装置显示距离的数值,可使机手能够更准确地知晓作业机械与障碍物之间的距离,从而根据距离的数值判断作业机械需要减速、加速或急停。

根据本发明提供的作业机械回转防撞系统,所述显示装置为显示器。

根据本发明提供的作业机械回转防撞系统,所述测距装置包括设置于所述作业机械的两侧的测距摄像头以及与所述测距摄像头可通信连接的图像处理模块,所述图像处理模块与所述控制器可通信地相连接。测距摄像头将采集的图像信息传输至图像处理模块,图像处理模块将图像信息转换为控制器能够识别的信息,并将转换后的信息传输至控制器,控制器根据转换后的信息计算得出距离。如此设置,测距装置的结构简单,所需要的硬件更少。

根据本发明提供的作业机械回转防撞系统,所述预警器为声光预警器。声光预警器能够通过观感和听感提醒机手,预警效果更好。

本发明还提供一种作业机械,能够回转作业,包括如上任一项所述的作业机械回转防撞系统。

根据本发明提供的一种作业机械,所述预警器与所述作业机械的开机启动装置联动设置,以在开启所述开机启动装置时,使所述预警器报警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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。

图1是本发明的实施例中提供的作业机械回转防撞系统的结构示意图;

图2是本发明的实施例中提供的第一函数的示意图;

图3是本发明的实施例中提供的第二函数的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面结合图1描述本发明的实施例中提供的作业机械回转防撞方法。

具体而言,作业机械回转防撞方法,包括:

实时获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离;

在确定距离小于安全阈值时,发出报警指令,控制预警器报警。基于第一函数,根据距离区间设置所述预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,所述预警器的报警频率逐渐提高。如图2所示,第一函数在距离由大到小的方向上,整体呈上升趋势。

如图2所示的第一函数,其中S代表距离,F代表预警器的报警频率。报警频率包括但不限于闪烁频率或者鸣响频率。可选地,第一函数可以是如图2所示的一元折线函数,随着距离逐渐增大,该一元折线函数整体呈上升趋势。当然,第一函数也可以是整体呈上升趋势的曲线函数或者一元一次函数。

本发明的实施例中提供的作业机械回转防撞方法,通过获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并基于第一函数,根据距离设置预警器的报警频率。随着距离逐渐减小,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越近;随着距离逐渐增大,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越远。本发明提供的作业机械回转防撞方法可使机手根据预警器的报警频率大小判断作业机械发生碰撞的危险性高低,从而确定减缓回转速度甚至完全停止作业,解决了现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能简单粗暴的停止作业,而导致作业效率低下严重降低作业机械寿命的问题。

在本发明提供的一些实施例中,在实时获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离之后,还包括:

在确定距离小于安全阈值时,基于第二函数,根据距离控制作业机械的回转速度。如图2所示,第二函数在距离由大到小的方向上,整体呈下降趋势。

如图3所示的第二函数,其中S代表距离,V代表作业机械的回转速度。可选地,第二函数可以是如图3所示的一元折线函数,随着距离逐渐增大,该一元折线函数整体呈上升趋势。当然,第一函数也可以是整体呈上升趋势的曲线函数或者一元一次函数。

通过获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并基于第二函数,根据距离控制作业机械的回转速度。随着距离逐渐减小,作业机械的回转速度逐渐减小,机手无需调节手柄进行减速;随着距离逐渐增大,作业机械的回转速度逐渐增大,直至距离大于安全阈值后,作业机械的回转速度恢复至初始回转速度,机手可以通过手柄调节作业机械回转速度。如此设置,通过作业机械回转防撞方法能够根据距离控制作业机械的回转速度,减小急停的次数,从而避免急停所导致的作业效率降低以及容易对作业机械造成损伤的问题。

在本发明提供的一些实施例中,在实时获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离之后,还包括:

控制显示装置显示距离的数值。例如,显示装置可以是显示器。

通过显示装置显示距离的数值,可使机手能够更准确地知晓作业机械与障碍物之间的距离,从而根据距离的数值判断作业机械需要减速、加速或急停,以便于机手进行有针对性的操作,减少不必要的急停次数,提高作业效率。

本发明的实施例还提供了一种作业机械回转防撞系统,如图1所示,包括:测距装置、控制器及预警器。测距装置和预警器均与控制器可通信地相连接。

其中,测距装置用于检测作业机械的两侧与障碍物之间的距离并将距离传输至控制器。

控制器在确定距离小于安全阈值时,基于第一函数,根据距离区间设置预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,报警频率逐渐提高。如图2所示,第一函数在距离由大到小的方向上,整体呈上升趋势。

本发明的实施例中提供的作业机械回转防撞系统,通过控制器接收由测距装置检测的作业机械两侧与障碍物之间的距离,并基于第一函数,根据距离设置预警器的报警频率。随着距离逐渐减小,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越近;随着距离逐渐增大,预警器的报警频率提高,以提示机手作业机械与障碍物越来越远。本发明提供的作业机械回转防撞系统可使机手根据预警器的报警频率大小判断作业机械发生碰撞的危险性高低,从而确定减缓回转速度甚至完全停止作业,解决了现有技术中机手注意到声光预警器报警时只能简单粗暴的停止作业,而导致作业效率低下严重降低损坏作业机械寿命的问题。

在本发明提供的一些实施例中,控制器还与作业机械的主泵的电磁阀可通信地相连接。

控制器在确定距离小于安全阈值时,基于第二函数,根据距离控制主泵电磁阀的开度,以控制主泵的流量,通过控制主泵的流量以达到控制作业机械回转速度的效果。

如图3所示,第二函数在距离由大到小的方向上,整体呈下降趋势。

通过获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并基于第二函数,根据距离控制主泵电磁阀的开度。随着距离逐渐减小,主泵电磁阀的开度减小,使得主泵流量减小,则作业机械的回转速度逐渐减小,机手无需调节手柄进行减速;随着距离逐渐增大,主泵电磁阀的开度增大,使得主泵流量增大,则作业机械的回转速度逐渐增大,直至距离大于安全阈值后,作业机械的回转速度恢复至初始回转速度,机手可以重新通过手柄调节作业机械的回转速度。如此设置,作业机械回转防撞系统能够根据距离控制作业机械的回转速度,减小急停的次数,从而避免急停所导致的作业效率降低以及容易对作业机械造成损伤的问题。

在本发明提供的一些实施例中,作业机械回转防撞系统还包括显示装置。显示装置与控制器可通信地相连接,以用于显示距离的数值。可选地,显示装置可以是显示器。通过显示装置显示距离的数值,可使机手能够更准确地知晓作业机械与障碍物之间的距离,从而根据距离的数值判断作业机械需要减速、加速或急停,以便于机手进行有针对性的操作,减少不必要的急停次数,提高作业效率。

在本发明提供的一些实施例中,测距装置包括设置于作业机械的两侧的测距摄像头以及与测距摄像头可通信连接的图像处理模块,图像处理模块与控制器可通信地相连接。测距摄像头将采集的图像信息传输至图像处理模块,图像处理模块将图像信息转换为控制器能够识别的信息,并将转换后的信息传输至控制器,控制器根据转换后的信息计算得出距离。如此设置,测距装置的结构简单,所需要的硬件更少。

在本发明提供的一些实施例中,预警器为声光预警器。通过设置声光预警器能够同时鸣响以及闪烁,从而通过观感和听感提醒机手,预警效果更好。

可选地,驾驶室以及驾驶室的外部均可以设置预警器。驾驶室内的预警器可以提示机手进行操作,驾驶外的预警器可以提醒外部人员注意安全,及时躲避。

本发明的实施例中还提供了一种作业机械,能够回转作业,包括如上任一项的作业机械回转防撞系统。需要说明的是,作业机械包含了作业机械回转防撞系统也就包含了其所有优点,此处不再赘述。

本发明提供的实施例中,预警器与作业机械的开机启动装置联动,以在开启开机启动装置时,使预警器报警。如此,在启动作业机械时,使预警器进行开机预警,从而提醒周围人员进行避让,保护周围施工人员的安全。当然,在作业机械稳定运行后可以使预警器的开机预警关闭,并由作业机械回转防撞系统根据与障碍物距离控制预警器报警。预警器开机预警的关闭可以通过设置报警时长的方式实施。例如,在预警器开机预警15-30S后自动停止。除了上述的关闭方式,还可以通过设置关闭按钮来实施,使机手可以通过关闭按钮手动关闭预警器的开机预警。

需要说明的是,上述的作业机械回转防撞方法的各步骤可以组合,例如,作业机械回转防撞方法包括:

获取作业机械的两侧与障碍物之间的距离,并通过显示装置显示距离的数值;

在确定距离小于安全阈值时,基于第一函数,根据距离区间设置预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,报警频率逐渐提高。第一函数在距离由大到小的方向上,整体呈上升趋势。基于第二函数,根据距离控制作业机械的回转速度。第二函数在距离由大到小的方向上,整体呈下降趋势。如此,根据距离大小控制作业机械的回转速度以及预警器的报警频率,从而使机手通过体感和声感的变换就可以感觉是否具有障碍物,解放更多的注意力在工作中,从而提高施工质量。当障碍物脱离安全阈值后,作业机械的转速也能够回到初始回转速度,从而提高工作效率。

同样地,上述的作业机械回转防撞系统的各个部分也能够进行组合,例如,作业机械回转防撞系统包括:测距装置、控制器、预警器及显示器。测距装置、预警器及显示器均与控制器可通信地相连接。控制器还与作业机械的主泵电磁阀可通信地相连接。显示器用于显示距离的数值。

测距装置用于检测作业机械的两侧与障碍物之间的距离并将距离传输至控制器。

控制器在确定距离小于安全阈值时,基于第一函数,根据距离区间设置预警器的报警频率,随着距离值的逐渐缩短,报警频率逐渐提高。第一函数在距离由大到小的方向上,整体呈上升趋势。基于第二函数,根据距离控制电磁阀的开度,以控制主泵的流量。第二函数在距离由大到小的方向上,整体呈下降趋势。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

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