卷扬巡航控制方法、装置、工程机械和可读存储介质

文档序号:870395 发布日期:2021-03-19 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 卷扬巡航控制方法、装置、工程机械和可读存储介质 (Winch cruise control method and device, engineering machinery and readable storage medium ) 是由 李俊飞 李岩 刘志岩 于 2020-12-07 设计创作,主要内容包括:本申请实施例提供一种卷扬巡航控制方法、装置、工程机械和可读存储介质,该卷扬巡航控制方法包括:响应卷扬巡航启动指令,获取卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值及对应的卷扬动作;根据该信号控制量的平均值控制卷扬控制机构的输入值,以使卷扬机执行该卷扬动作。本申请的技术方案可通过现场学习巡航控制数据可方便操作者在任意的场合下实现卷扬巡航控制,降低了操作者的劳动强度,提高作业安全性;还通过将卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值作为当前巡航的控制数据,可以减少随机误差,提高了控制准确性等。(The embodiment of the application provides a winch cruise control method, a winch cruise control device, engineering machinery and a readable storage medium, wherein the winch cruise control method comprises the following steps: responding to a winch cruise starting instruction, and acquiring an average value of signal control quantity of a winch control mechanism in a specified time period and a corresponding winch action; and controlling the input value of the hoisting control mechanism according to the average value of the signal control quantity so as to enable the hoisting machine to execute the hoisting action. According to the technical scheme, the winch cruise control can be conveniently realized by an operator on any occasion through on-site learning of the cruise control data, the labor intensity of the operator is reduced, and the operation safety is improved; and the average value of the signal control quantity of the winch control mechanism in a specified time period is used as the control data of the current cruise, so that the random error can be reduced, the control accuracy is improved, and the like.)

卷扬巡航控制方法、装置、工程机械和可读存储介质

技术领域

本申请涉及工程机械技术领域,尤其涉及一种卷扬巡航控制方法、装置、工程机械和可读存储介质。

背景技术

在一些包含卷扬机的工程设备中,如连续墙抓斗、挖钻机等,在操作卷扬机时,往往需要反复重复地下钻/挖取土、地上放土或者甩土等操作,这就要求卷扬机对挖掘模块反复的下放、上提操作,加之设备较重,每一次提放操作均需要持续较长的时间。而在这一上提或下放控制过程中,操作者需要人为推动手柄或者长按按键完成,由于长时间地保持或重复同一动作,容易导致操作者出现手酸等疲劳状态,进而容易出现人为失误等。

发明内容

有鉴于此,本申请的目的是为了克服现有技术中的不足,提供一种卷扬巡航控制方法、装置、工程机械和可读存储介质。

本申请的一实施例提供一种卷扬巡航控制方法,包括:

响应卷扬巡航启动指令,获取卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值及对应的卷扬动作;

根据该信号控制量的平均值控制该卷扬控制机构的输入值,以使卷扬机执行该卷扬动作。

在一种实施例中,该卷扬巡航控制方法还包括:

响应卷扬巡航停止指令,控制该卷扬机停止巡航操作并将巡航模式切换为手动操作模式,其中,在手动操作模式下,卷扬机将根据接收到的用户操作指令进行响应。

在一种实施例中,卷扬巡航停止指令根据接收到的对卷扬控制机构的任意操作生成。

在一种实施例中,所述响应卷扬巡航启动指令,获取卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值及对应的卷扬动作包括:

接收到所述卷扬巡航启动指令后,读取采集到的所述卷扬控制机构在接收到所述卷扬巡航启动指令之前的预设时间段内的多组信号控制量;

基于所述多组信号控制量计算所述预设时间段内所述信号控制量的平均值;

将所述平均值与接收到所述卷扬巡航启动指令时的卷扬动作进行关联存储。

在一种实施例中,该卷扬控制机构的信号控制量包括施加在操纵手柄处的控制量,该操纵手柄用于控制与卷扬机连接的控制阀的开度,所述根据所述信号控制量的平均值控制所述卷扬控制机构的输入值包括:

将计算得到的操纵手柄的控制量的平均值设定为该操纵手柄的当前输入控制量。

在一种实施例中,该操纵手柄为液压型操纵手柄或电控型操纵手柄;

若为液压型操纵手柄时,该操纵手柄的控制量为施加在液压型操纵手柄处的压力;

若为电控型操纵手柄,该操纵手柄的控制量为施加在电控型操纵手柄处的电流或电压。

在一种实施例中,该卷扬控制机构的信号控制量还包括用于卷扬驱动的卷扬马达的排量和/或用于输入到卷扬机的液压泵的输出油量,所述根据所述信号控制量的平均值控制所述卷扬控制机构的输入值包括:

将计算得到的马达的排量的平均值设定为马达的当前排量,和/或将计算得到的液压泵的输出油量的平均值设定为该液压泵的当前输出油量。

本申请的一实施例还提供一种卷扬巡航控制装置,包括:

数据获取模块,用于响应卷扬巡航启动指令,获取卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值及对应的卷扬动作;

巡航控制模块,用于根据该信号控制量的平均值控制卷扬控制机构的输入值,以使卷扬机执行该卷扬动作。

本申请的一实施例还提供一种工程机械,工程机械包括卷扬机,卷扬机采用上述的卷扬巡航控制方法进行巡航控制。

在一种实施例中,工程机械为连续墙抓斗机、旋挖钻机或螺旋钻机。

本申请的一实施例还提供一种可读存储介质,其存储有计算机程序,计算机程序被执行时实施上述的卷扬巡航控制方法。

本申请的实施例具有如下优点:

本申请实施例的卷扬巡航控制方法通过在接收到卷扬巡航启动指令后获取控制数据,其中,该控制数据包括卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值,即通过利用特定时间段内的平均值来减少随机误差,提高了控制准确性等,并且通过现场学习控制数据可方便操作者在任意的场合下实现卷扬巡航控制,有效地解决操作者因长时间保持或重复同一操作时出现操作手疲劳的问题,降低了操作者的劳动强度,也可减少人为事故发生的机率等。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本申请的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。

图1示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的流程示意图;

图2示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的控制数据的获取流程示意图;

图3示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的以操纵手柄为对象的控制流程示意图;

图4示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的另一流程示意图;

图5示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的以操纵手柄和卷扬马达为对象的控制流程示意图;

图6示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的以操纵手柄和液压泵为对象的控制流程示意图;

图7示出了本申请实施例的卷扬巡航控制方法的以操纵手柄、卷扬马达和液压泵为对象的控制流程示意图;

图8示出了本申请实施例的卷扬巡航控制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例,实施例的示例在附图中示出,其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本申请,而不能理解为对本申请的限制。

除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在模板的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参照图1,本实施例提出一种卷扬巡航控制方法,可应用各种包含卷扬装置的工程机械设备,如连续墙抓斗机、旋挖钻机等。该方法可以实现卷扬自动巡航功能,进而大大降低了操作者的劳动强度,提高作业安全性等。下面对该卷扬巡航控制方法进行详细说明。

步骤S10,响应卷扬巡航启动指令,获取卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值及对应的卷扬动作。

通常地,操作者在进行卷扬手动操作时,通常可根据经验判断出当前是否比较合适启动卷扬自动巡航功能。例如,可通过在设备上设置一个自动巡航键以方便操作者进行一键式启动自动巡航功能。当然,还可以利用其他的方式来启动卷扬巡航功能,如在控制屏上输入特定的轨迹,手势识别,语音输入等等。

示范性地,当检测到卷扬巡航启动信号后,设备将获取用于实现卷扬巡航所需的控制数据。在一种实施方式中,该控制数据与相应的卷扬控制机构的信号控制量以及对应的卷扬动作有关。通常地,该卷扬动作的类型包括上提和下放。在实际使用场景中,接收到卷扬巡航启动指令之前及之后的这段时间内,卷扬动作通常不会发生类型变化。示范性地,该卷扬控制机构可包括但不限于操纵手柄等。

在一种实施方式中,该指定时间段包括接收到该卷扬巡航启动指令的时刻之前的预设时间段。例如,该预设时间段可以是上述特定时刻之前的前几秒,如2~5s等。通常地,该预设时间段越长,对应的处理数据越多,计算结果也相当更加准确,然而此时运算时间也会增加,故可根据实际需求来选定以实现计算时间与准确性的较好平衡,在此并不作限定。

示范性地,如图2所示,对于步骤S10中的巡航用数据的获取,包括:

步骤S110,接收到卷扬巡航启动指令后,读取采集到的卷扬控制机构接收到卷扬巡航启动指令之前的预设时间段内的多组信号控制量。

示范性地,设备可实时采集并存储卷扬控制机构的信号控制量。当接收到扬巡航启动指令后,将确定对应时刻之前的预设时间段,并提取存储的该预设时间段内卷扬控制机构的多组历史数据,以便进行后续的计算操作。

本实施例中,卷扬控制机构是与卷扬控制相关的机构,在不同的使用场景下,该卷扬控制机构可以是一种或多种。在一种实施方式中,该卷扬控制机构主要包括操纵手柄。其中,该操纵手柄主要用于控制与卷扬机连接的控制阀的开关及开度,进而实现卷扬机的速度控制及卷扬动作控制。可以理解,当该卷扬控制机构为操纵手柄时,则采集该卷扬控制机构的信号控制量即为采集该操纵手柄的控制量。

步骤S120,基于多组信号控制量计算该预设时间段内该信号控制量的平均值。

在一种实施方式中,示范性地,若该段时间内存在卷扬控制机构的n组信号控制量,分别为(X1,X2,X3,…,Xn),此时可采用下面的两种公式中的任意一种来计算该平均值x:

或,

仍以上述的操纵手柄这一卷扬控制机构为例,此时计算得到的是该操纵手柄在预设时间段内的多组控制量的平均值。

可以理解,由于巡航启动时刻是由操作者通过经验值来确定的,通过将这些最接近巡航启动时刻的多组信号控制量来综合计算得到该控制数据,一方面可以保证卷扬操作按照当前最符合操作者的预期控制下自动执行,以提高实时控制性;另一方面可有效地减少基于当前时刻下的单组信号控制量所带来的随机误差,尤其是对于需要精确的场景下,通过该指定时间段内的平均值方式可提高控制精度及准确性等。

步骤S130,将上述计算得到的平均值与接收到卷扬巡航启动指令时的卷扬动作进行关联存储。

示范性地,在计算得到该卷扬控制机构的信号控制量的平均值后,将其作为当前时段内的控制数据,并将在接收到卷扬巡航启动指令时的卷扬动作进行关联存储。进而,设备将利用该控制数据开始进行与该卷扬动作相同的巡航操作。

可以理解,该控制数据优先采用在卷扬巡航启动后实时计算得到的方式。相比预先存储并在卷扬巡航启动后直接调用的方式,由于预先存储并直接调用的方式往往是针对某种特定场合而设定的,一旦换了场合,便需要重新预先存储新的控制数据,而且随着设备可能需要在不同时刻更换不同的场合时,其存储的数据量不仅大大增加,而且对于不同场合下的控制数据的选择也将非常繁琐,也不利于操作者的现场调整等,因此,本实施例的方法则可以很好解决上述问题,可以实现现场巡航学习及设置,实时性好,实用性强等。

步骤S20,根据该信号控制量的平均值控制卷扬控制机构的输入值,以使卷扬机执行所述卷扬动作。

以上述的操纵柄为例,手示范性地,如图3所示,在计算得到该操纵手柄的控制量的平均值后,可依据该操纵手柄的控制量的平均值设定该操纵手柄的当前输入控制量,从而实现卷扬巡航操作。例如,若该控制数据对应的卷扬动作为上提,则此时卷扬机将以预期的卷扬速度自动执行上提动作;若为下放,则此时卷扬机将自动执行下放动作。当然,若检测到卷扬巡航停止信号,将停止该巡航操作。

对于上述的操纵手柄,在一种实施方式中,该操纵手柄为液压型操纵手柄。此时,施加在操纵手柄处的控制量可为施加在液压型操纵手柄处的压力大小。而该卷扬动作的类型则可通过检测该操纵手柄的转动方向等获取。

在另一种实施方式中,该操纵手柄为电控型操纵手柄。此时,施加在操纵手柄处的控制量则为施加在电控型操纵手柄处的电信号,如电流或电压。而该卷扬动作的类型可通过施加的电流的正反方向或电压的正负等来区分。可以理解,上述两种类型的操纵手柄仅仅是示例,并不限于此。

进一步地,如图4所示,该卷扬巡航控制方法还包括:

步骤S30,响应卷扬巡航停止指令,控制卷扬机停止巡航操作并将巡航模式切换为手动操作模式。其中,手动操作模式下的该卷扬机将用于根据接收到的操作者的操作指令进行响应。

示范性地,卷扬巡航停止的指令可根据接收到的对卷扬控制机构的任意操作而生成。例如,当操作者手动操作了一下手柄方向时,此时设备将自动退出当前的卷扬巡航功能,以方便操作者能够继续进行人工操作,尤其是对于一些突发情况,该自动退出功能可提高操作安全性等。

本实施例的卷扬巡航控制方法通过在接收到卷扬巡航启动指令后获取控制数据,其中,该控制数据包括卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值,即通过利用特定时间段内的平均值来减少随机误差,提高了控制准确性等,并且通过现场学习控制数据可方便操作者在任意的场合下实现自动卷扬巡航控制,不需要人为推动手柄,降低了操作者的劳动强度,有效地解决因操作者长时间保持或重复同一操作时容易出现疲劳的问题,进而降低了人为事故的发生机率等,提高了作业安全性等。

实施例2

请参照图5至图7,基于上述实施例1,本实施例提出一种卷扬巡航控制方法,与上述实施例1的不同之处在于,卷扬控制机构除了包括操纵手柄外,还包括用于卷扬驱动的马达和/或用于卷扬控制的液压泵。

在第一种实施方式中,如图5所示,卷扬控制机构的信号控制量还包括卷扬马达的排量。示范性地,该卷扬马达可为电控型马达,也可以是液控型马达,在此并不作限定。对于上述步骤S10,此时该控制数据将包括操纵手柄在预设时间段内的控制量的平均值和该卷扬马达在预设时间段内的排量的平均值。可以理解,上述排量的平均值计算方式可参见上述实施例1,在此不再重复描述。

示范性地,对于上述步骤S20,基于计算得到的控制数据控制卷扬控制机构包括:分别对操纵手柄和卷扬马达进行信号控制量设定,即设定该操纵手柄的当前输入控制量为计算得到的操纵手柄的控制量的平均值,以及设定卷扬马达的当前排量为计算得到的卷扬马达的排量的平均值。

在第二种实施方式中,如图6所示,卷扬控制机构的信号控制量还包括用于输入卷扬机的液压泵的输出油量。当然,该液压泵可以采用电控型泵替换,在此并不作限定。对于上述步骤S10,此时该控制数据将包括操纵手柄在预设时间段内的控制量的平均值和该液压泵在预设时间段内的输出油量的平均值。可以理解,上述输出油量的平均值计算方式可参见上述实施例1,在此不再重复描述。

示范性地,对于上述步骤S20,基于计算得到的控制数据控制卷扬控制机构包括:分别对操纵手柄和液压泵进行信号控制量设定,即设定该操纵手柄的当前输入控制量为计算得到的操纵手柄的控制量的平均值,以及设定液压泵的输出油量为计算得到的液压泵的输出油量的平均值。

在第三种实施方式中,如图7所示,卷扬控制机构的信号控制量还包括卷扬马达的排量和液压泵的输出油量,对于上述步骤S10,此时该控制数据将包括操纵手柄在预设时间段内的控制量的平均值、卷扬马达在预设时间段内的排量的平均值和液压泵在预设时间段内的输出油量的平均值。

示范性地,对于上述步骤S20,基于计算得到的控制数据控制卷扬控制机构包括:对操纵手柄、卷扬马达和液压泵分别进行信号控制量设定,即设定该操纵手柄的输入控制量为计算得到的操纵手柄的控制量的平均值,以及设定卷扬马达的排量为计算得到的卷扬马达的排量的平均值,以及设定液压泵的当前输出油量为计算得到的液压泵的输出油量的平均值。

可以理解,由于上述的卷扬马达的排量和液压泵的输出油量同样会影响卷扬速度,通过综合多种卷扬控制机构的信号控制量作为控制数据,进而共同实现卷扬巡航控制,可以提高控制精度等。上述实施例的可选项同样适用于本实施例,在此不再详述。

实施例3

请参照图8,基于上述实施例1的方法,本实施例提出一种卷扬巡航控制装置1,包括:

数据获取模块10,用于响应卷扬巡航启动指令,获取卷扬控制机构在指定时间段内的信号控制量的平均值及对应的卷扬动作。

巡航控制模块20,用于根据信号控制量的平均值控制卷扬控制机构的输入值,以使卷扬机执行所述卷扬动作。

可以理解,本实施例的各模块对应于上述实施例中的各步骤,上述实施例中的可选项同样适用于本实施例,故在此不再详述。

本申请还提供一种工程机械,其中,该工程机械包括卷扬机,该卷扬机将采用上述实施例的卷扬巡航控制方法进行巡航控制。示范性地,工程机械可包括但不限于为连续墙抓斗机、旋挖钻机或螺旋钻机等。

本申请还提出一种可读存储介质,其存储有计算机程序,计算机程序被执行时实施上述实施例的卷扬巡航控制方法。

在这里示出和描述的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制,因此,示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。

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