专利名称：一种优化电控装载机工作路径的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装载机，具体涉及一种优化电控装载机工作路径的装置。
背景技术：
目前电控装载机的运行需要较多的人工操作控制，严重制约了其各项技术性能和功能的发展和提高，由于装载机一般为小场地往复多次重复作业，例如装车和移动料堆，使得操纵者劳动强度大，作业效率和作业质量完全依赖于操纵者个人技术水平的发挥情况；随着科技的发展与社会的进步，电控装载机遥控化、机器人化成为了未来的发展方向，目前已有对电控装载机工作装置自动放平电控装置的研究，多数研究都只注重于工作装置的自动化，虽然已实现行走装置与工作装置的电控化，但是目前电控装载机工作路径亦然依靠操纵者人工选择，使得电控装载机的行走路径达不到最优最短。
发明内容针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种优化电控装载机工作路径的装置，该装置能够使得装载机行走最短的路径，并能够实现电控装载机的自动驾驶。为了实现上述任务，本实用新型采用如下技术方案予以实现:一种优化电控装载机工作路径的装置，包括PC机、单片机、电子油门、电子刹车和转向泵，该装置还包括 安装在电控装载机车前桥的第一电子罗盘、安装在电控装载机车后桥的第二电子罗盘和安装在电控装载机车后桥的GPS定位器，其中，第一电子罗盘、第二电子罗盘和GPS定位器分别与PC机的输入端相连，PC机的输出端与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过转向电机驱动电路与转向电机相连，转向电机与转向泵相连，单片机的输出端还分别与电子油门和电子刹车相连。本实用新型还具有如下技术特点:所述的单片机采用ATMEGA16单片机。本实用新型的优化电控装载机工作路径的装置能够使电控装载机沿着最短路径工作，并能够实现电控装载机的自动驾驶，减轻人工的驾驶强度，节约作业时间，减少了燃油的消耗。
图1是本实用新型的连接关系示意图。图2是本实用新型的部分部件的安装位置示意图。图3是装载机的工作路径示意图。图中各个标号的含义为:1-第一电子罗盘，2-第二电子罗盘，3-GPS定位器，4-PC机，5-电子油门，6-单片机，7-电子刹车，8-转向电机驱动电路，9-转向电机，10-转向泵。
以下结合附图和实施例对本实用新型的具体内容作进一步详细地说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。遵从上述技术方案，如图1和图2所示，一种优化电控装载机工作路径的装置，包括PC机4、单片机6、电子油门5、电子刹车7和转向泵10，该装置还包括安装在电控装载机车前桥的第一电子罗盘1、安装在电控装载机车后桥的第二电子罗盘2和安装在电控装载机车后桥的GPS定位器3，其中，第一电子罗盘1、第二电子罗盘2和GPS定位器3分别与PC机4的输入端相连，PC机4的输出端与单片机6的输入端相连,单片机6的输出端通过转向电机驱动电路8与转向电机9相连，转向电机9与转向泵10相连，单片机6的输出端还分别与电子油门5和电子刹车7相连。单片机6采用ATMEGA16单片机，ATmegal6是基于增强的AVRRISC结构的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmegal6的数据吞吐率高达lMIPS/MHz，从而可以减缓系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ATmegal6单片机的AVR内核具有丰富的指令集和32个通用工作寄存器。所有的寄存器都直接与运算逻单元(ALU)相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的数据吞吐率。第一电子罗盘I和第二电子罗盘2均米用P3000霍尔式角度传感器，其输出信号是O 5V信号，与PC机相连，获得前后轴的转向角度。GPS定位 器3采用型号为WGL20的GPS定位器，用于获取坐标信息。转向电机驱动电路8为本领域常规的转向电机驱动电路。上述电子元器件之间的具体连接方式均为常规连接，本领域技术人员遵从上述技术方案即可实现电子元器件之间的具体连接。本实用新型的工作过程如下所述:如图3所示，需将物料从料堆A移动到运输车C，第一次由驾驶者人工作业，将电控装载机从B点驾驶到料堆A处，铲料后运送至运输车C处，GPS定位器3为下次铲料作业提供定位坐标，通过GPS定位器3的数据确定料堆A和运输车C的坐标，传递给PC机4 ;第一电子罗盘I和第二电子罗盘2分别采集车前桥和车后桥的方位角参数，传递給PC机4 ;PC机4根据A和C两点坐标以及车前桥和车后桥的方位角参数计算出最佳工作路径，在PC机4中的显示器上显示这条路径，并且在PC机4中生成路径中等距离的有限个点的速度、车前桥和车后桥指向方位的数据。电控装载机此时是在路径的初始点A，PC机4将初始的速度、车前桥和车后桥指向方位的数据与下一点的数据进行比较，如速度过快则输出刹车信号给单片机6，速度过低则输出油门加速信号给单片机6，PC机4还实时地向单片机6输出方位控制信号，PC机4不断地进行数据比较，直到装载机到达路径终点C ;单片机6接收到PC机4的信号后输出相应的控制信号给电子油门5和电子刹车7，进行加速或减速操作，实现电控装载机的自动加速或减速；同时单片机6输出信号给转向电机驱动电路8,控制转向电机9，从而控制转向泵10，转向泵10控制车轮的转向角度，实现电控装载机的自动转向。通过上述控制过程，保证电控装载机在经济油耗的状况下用最快的时间走最短的距离，也就是最大效率的完成作业。
权利要求1.一种优化电控装载机工作路径的装置，包括PC机(4)、单片机(6)、电子油门(5)、电子刹车(7)和转向泵(10)，其特征在于，该装置还包括安装在电控装载机车前桥的第一电子罗盘(I)、安装在电控装载机车后桥的第二电子罗盘(2)和安装在电控装载机车后桥的GPS定位器(3)，其中，第一电子罗盘(I)、第二电子罗盘(2)和GPS定位器(3)分别与PC机(4)的输入端相连，PC机(4)的输出端与单片机(6)的输入端相连,单片机(6)的输出端通过转向电机驱动电路(8)与转向电机(9)相连，转向电机(9)与转向泵(10)相连，单片机(6)的输出端还分别与电子油门(5)和电子刹车(7)相连。
2.如权利要求1所述的优化电控装载机工作路径的装置，其特征在于，所述的单片机(6)采用ATMEGA16单片机·。
专利摘要本实用新型公开了一种优化电控装载机工作路径的装置，包括PC机、单片机、电子油门、电子刹车和转向泵，该装置还包括安装在装电子载机车前桥的第一电子罗盘、安装在电子装载机车后桥的第二电子罗盘和安装在电子装载机车后桥的GPS定位器，其中，第一电子罗盘、第二电子罗盘和GPS定位器分别与PC机的输入端相连，PC机的输出端与单片机的输入端相连，单片机的输出端通过转向电机驱动电路与转向电机相连，转向电机与转向泵相连，单片机的输出端还分别与电子油门和电子刹车相连。本实用新型能够使电控装载机沿着最短路径工作，并能够实现电控装载机的自动驾驶，减轻人工的驾驶强度，节约作业时间，减少了燃油的消耗。
文档编号E02F9/20GK203129233SQ201320050809
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月30日 优先权日2013年1月30日
发明者黄美程 申请人:长安大学