专利名称：装载机、叉车模拟操作考试装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装载机、叉车模拟操作考试装置，属模拟系统。是针对装载机、 叉车驾驶员而开发的一种模拟操作考试系统。
背景技术：
装载机、叉车两种工程机械作为世界上用量最大的工程机械，由于它们操作使用方便 快捷，移动转场自由快速，购买便宜，维修容易，已成为中国等许多国家重要的土方施工 工具。目前对学员的考试通常是在前期理论课结束后，进行实际上机操作训练，学习驾驶 操作技能、技巧，进行真机操作考试。但这种考试方式存在着很多问题，例如成本大、耗 材高等缺点，在考试过程中受到时间、条件的限制。
发明内容
本实用新型提供一种装载机、叉车模拟操作考试装置，用于叉车、装载机驾驶员教学 中上机模拟操作考试。
本实用新 型的技术方案如下 一种装载机、叉车模拟操作考试装置，包括模拟操作台、 传感系统、用于一级信号处理的单片机、用于二级信号处理的可编程控制器和图像显示器； 模拟操作台包括工作台，安装在工作台上的模拟操作部件动臂/升降铲操作手柄、铲斗/ 门架操作手柄、方向盘及连杆、变档手柄、手刹、离合器、刹车和油门，在各模拟操作部 件下均安装有传感器系统，各传感系统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USB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VGA数据线与显示器连接。模拟操作部件采用与真机相同的硬件设备；系 统软件包含装载机、叉车两套模拟操作软件系统，通过按键进行选择装载机和叉车模拟课 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。
因叉车与装载机在操作原理及硬件操作部件上有很大相似之处，所以装载机与叉车两
款软件考试系统共同使用一台模拟器硬件设备进行操作考核，在节省培训成本的同时也降 低了产品的制造成本。故此实用新型为利用一台模拟器硬件设备进行操作二种工程机械车 辆(叉车、装载机)考试软件的工程机械模拟考试装置。
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，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
3USB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，将同步图形显示在显示系统上。
本实用新型的优点是可以模拟装载机、叉车的各种作业课题、实际工作中的环境及 任务等，采用通用的标准化考试系统对学员进行装载机、叉车模拟操作考试，实现模拟考 试取代真机考试，降低了考试成本。
以下结合附图及实施例对本实用新型进一步详细说明。 图l是本实用新型结构示意图； 图2是操作台结构示意图。
图2中1、显示器，2、可编程控制器，3、 USB数据线，4、单片机，5、数据线， 6、传感系统，7、行走部分操作杆，8、操作杆，9、铲斗/门架操作手柄，10、动臂/升降 叉操作手柄，11、油门，12、刹车，13、离合器，14、手刹，15、变档手柄，16、方向盘， 17、方向盘连杆，18、工作台，19、 VGA数据线。
具体实施方式
如
图1所示，该装置由模拟机操作部件、传感系统、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)和显示器组成。操作台的动作通过传感系统收集信号 后，经信号数据线传递给单片机，单片机处理数据后通过USB数据线输入可编程控制器， 可编程控制器经过信号处理后通过显示器将操作动作显示在屏幕上。
如图2所示，操作台包括工作台18，安装在工作台18上的动臂/升降叉操作手柄10、 铲斗/门架操作手柄9，方向盘16及连杆17、变档手柄15、手刹14、离合器13、刹车12、 油门11，其下部安装传感系统6，每个传感系统6通过数据线5传输给一级信号处理单片 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可编程控制器2，经 过可编程控制器处理后通过VGA19数据线传递给显示器1显示。
系统软件包含装载机、叉车两套模拟操作软件系统，通过按键进行选择装载机和叉车 模拟课题的操作考试。。
该模拟装置的软件操作系统包含模拟操作室内部和模拟操作室外部两种操作视角模 式。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。
本实用新型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。
打开模拟器主电源开关后，启动可编程控制器和图形显示器，使采集整理的装载机或叉车工作时的动作画面同步显示在屏幕上。
当方向盘16顺时针或逆时针转动，方向盘下面的传感系统6根据模拟方向盘转动的 角度，这时传感系统6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数据线3再传递给可编程控制器2， 可编程控制器2内装有装载机、叉车操作模拟软件，操作模拟程序根据单片机4传递过来 的方向转动的一级信号来执行虚拟转动，并通过VGA数据线19传递给显示器1，并在显 示器中显示出来，所显示内容与方向盘转动角度一致。
当脚踩下离合器13时，通过离合器13下面的传感系统6传递给单片机4 一个信号来 切断行走部分操作杆7及相应传感系统6传递过来的动作信号。当变档操作手柄15完成 变档动作后，松开离合器13切断信号解除，单片机4将按照新的档位传递过来的初级《言 号再传递给可编程控制器2进行处理，从而显示器1将相对应的不同工作模式显示出来， 达到真实直观的目的。
在模拟操作过程中当遇到装载及其他动作需要刹车时，踩下刹车12这时相对应的传 感系统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。
当模拟装置模拟发动机熄火后，系统将停止发动机模拟声音的发出，这时我们按照安 全须知来扳下手刹14通过相对应的传感系统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。
当需要提叉/抬大臂时，操作动臂/升降叉操作手柄10向上，动臂/升降叉操作手柄10 的动作被传感系统6转换成电子信号传递给单片机4进行信号处理，通过USB数据线传 递给可编程控制器进行图像信息处理后在显示系统上同步显示。如要加快提叉/抬大臂速 度，踏下油门ll，其速度会根据油门11的大小发生速度上的变化。
当落叉/降大臂时，操作动臂/升降叉操作手柄10向下，动臂/升降叉操作手柄10的动 作被传感系统转换成电子信号传递给单片机4进行信号处理，通过USB数据线传递给可 编程控制器进行图象信息处理后在显示系统上同步显示。如要加快落叉/降大臂的速度， 只需将动臂/升降叉操作手柄10向下的行程加大，其速度会根据行程大小发生速度上的变 化。
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 器直观视野再现操作的真实性。
权利要求1、一种装载机、叉车模拟操作考试装置，包括模拟操作台、传感系统、用于一级信号处理的单片机、用于二级信号处理的可编程控制器和图像显示器；其特征在于模拟操作台包括工作台(18)，安装在工作台(18)上的模拟操作部件动臂/升降铲操作手柄(10)、铲斗/门架操作手柄(9)、方向盘(16)及连杆(17)、变档手柄(15)、手刹(14)、离合器(13)、刹车(12)和油门(11)，在各模拟操作部件下均安装有传感系统(6)，各传感系统(6)通过数据线(5)与单片机(4)连接将信号传输给单片机(4)，单片机(4)通过USB接口(3)与可编程控制器(2)连接，可编程控制器(2)通过VGA(19)数据线与显示器(1)连接。
2、 根据权利要求1所述的装载机、叉车模拟操作考试装置，其特征在于单片机(4)通 过其它数据接口代替USB接口与可编程控制器(2)连接。
3、 一种装载机、叉车模拟操作考试装置，包括模拟操作台、传感系统、用于一级信号处 理的单片机、用于二级信号处理的可编程控制器和图像显示器；其特征在于模拟操作台包 括工作台(18)，安装在工作台(18)上的模拟操作部件动臂/升降铲操作手柄(10)、铲斗 /门架操作手柄(9)、方向盘(16)及连杆(17)、变档手柄(15)、手刹(14)、离合器(13)、 刹车(12)和油门(11)，在各模拟操作部件下均安装有传感系统(6)，各传感系统(6)通 过数据线(5)与单片机(4)连接将信号传输给单片机(4)，单片机(4)通过VGA (19) 数据线与显示器(1)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种装载机、叉车模拟操作考试装置，属模拟系统。包括模拟操作部件、传感器、可编程控制器、图像显示器。各传感器通过数据线与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USB接口与二级信号处理的可编程控制器连接，可编程控制器通过VGA数据线与显示器连接。操作台的动作通过传感器7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USB数据线输入可编程控制器，可编程控制器经过信号处理后通过显示器将操作动作显示在屏幕上。优点是可以模拟装载机、叉车的各种作业课题、实际工作中的环境及任务等，采用通用的标准化考试系统对学员进行挖掘机模拟操作考试，实现模拟考试取代真机考试，降低了考试成本。
文档编号G09B9/052GK201435168SQ20092004046
公开日2010年3月31日 申请日期2009年4月24日 优先权日2009年4月24日
发明者宏 李 申请人:江苏宏昌工程机械有限公司