专利名称：用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车起重机模拟训练操纵装置，具体的说是一种用于汽车起重机模拟训练器的操纵信号采集、输出装置，具有信号输出、故障检测和通讯功能。
背景技术：
汽车起重机、整装整卸车越来越多的采用液压系统进行操作控制。这些大型装备结构复杂，操纵过程中安全隐患大，操纵不当，易发生翻车，造成车辆损坏，人员伤亡等重大安全事故。为了解决上述问题，目前主要采用实车训练来提高操作者的技术水平。但是实车训练存在着投入大、需要专人辅导、以及训练不便等缺点。另外，也有使用计算机鼠标以及游戏手柄操作模拟训练，但该方法缺乏真实的操纵感觉，无法灵活地调整操纵信号。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了解决现有的计算机鼠标以及游戏手柄操作方法缺乏真实的操纵感觉、无法灵活地调整操纵信号的缺陷，提供的一种用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置。为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:一种用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置，其特征在于包括:a、将原车的每个操纵杆连接的液压联动装置，分别替换连接为相应的位置传感器；b、设置一个操纵信号控制装置，它包括单片机，单片机外围依次设置相连的光电隔离电路、A/D转换电路、滤波电路、模拟信号调理电路，各位置传感器与模拟信号调理电路相连；单片机外围还设有状态显示模块、保护电路以及RS485接口。在上述技术方案的基础上，有以下进一步的技术方案:将原车的每个操纵杆下方原有的液压联动装置替换为传感器的固定支架，固定支架中设置角度传感器，角度传感器中的转轴与操纵杆相连，转轴上设有复位扭簧，保证与原车相同的操作手感。操纵信号控制装置中设有传感器信号诊断模块与单片机相连，通过显示屏，提示各传感器工作状态是否正常。实用新型优点1.采用原车操控装置可以帮助受训人员加深对操纵机构工作原理与机构特征的认识；2.与计算机鼠标操作方法以及游戏手柄操纵方法相比，本实用新型的操控装置可以灵活地调整操纵信号，具有与实车相同的操作手感。3.具有信号显示和故障检测功能，并可以与上位机连接通讯，通过动力学模型的运算，驱动三维实景模型实现模拟训练。附图 说明:[0016]
图1是本实用新型上装的5根操纵杆结构图；图2是本实用新型下装的7根操纵杆结构图；图3是将操纵杆与角度传感器连接结构示意图；图4是本实用新型的操纵信号控制装置的原理框图。
具体实施方式
:本实用新型由实车操纵机构、传感器固定支架、位置传感器、操纵信号控制装置等组成。本实用新型中原车的操纵杆包括上装的5根操纵杆、油门踏板以及下装的7根操纵杆。在信号采集箱内设有单片机控制电路板，实现信号处理、A/D转换、故障诊断、显示以及通讯等功能。通过显示屏，模拟显示操纵杆当前位置和传感器输出信号。如
图1所示的上装5根操纵杆:Is号杆:钢丝绳收、放操纵控制杆。向前推，放下钢丝绳，向后拉，收起钢丝绳。控制杆行程越大，钢丝绳收放速度越快。2s号杆:吊臂仰俯操纵控制杆。向前推吊臂下落，向后拉吊臂抬升。通过控制液压油流量，控制仰俯油缸伸出、缩回速度，控制杆行程越大，吊臂升降速度越快。3s号杆:吊臂伸缩操纵控制杆。向前推吊臂伸出，向后拉吊臂缩回。控制杆行程越大，吊臂伸缩速度越快。4s号杆:高低速操纵控制杆，向前推液压系统各执行机构处于高速区，原始位置液压系统各执行机构处 于低速区。5s号杆:起重机回转操纵控制杆，向前推起重机向左旋转，向后拉起重机向右旋转。行程越大，起重回转速度越快。操纵速度过猛，会造成起吊货物的空中摆动，引起吊车倾翻，手柄球头采用红色。如图2所示的下装7根操纵杆:I号杆:发动机转速操纵控制杆，向下压发动机转速提高。通过控制发动机油门操纵装置，从而改变发动机转速。2号杆:右后支腿油缸通断操纵控制杆，向下压接通垂直支腿，向上抬接通水平支腿，中间位置锁止。3号杆:左后支腿油缸通断操纵控制杆，向下压接通垂直支腿，向上抬接通水平支腿，中间位置锁止。4号杆:右前支腿油缸通断操纵控制杆，向下压接通垂直支腿，向上抬接通水平支腿，中间位置锁止。5号杆:左前支腿油缸通断操纵控制杆，向下压接通垂直支腿，向上抬接通水平支腿，中间位置锁止。6号杆:中央垂直支腿油缸操纵控制杆，向下压接通垂直支腿，向上抬锁止垂直支腿。7号杆:支腿油缸伸出、缩回操纵控制杆，向下压控制对应支腿伸出，向上抬控制对应支腿缩回。图3是操纵杆A与角度传感器B固定示意图，固定支架E中设置角度传感器B，角度传感器B中的转轴D与操纵杆A相连，转轴D上设有复位扭簧C。同样的方式，油门踏板中也替换为角度传感器。图4是本实用新型的操纵信号控制装置的框图，它包括:单片机以及外围依次设置相连的光电隔离电路、A/D转换电路、滤波电路、模拟信号调理电路，各位置传感器的信号分别与模拟信号调理电路相连；单片机外围还设有状态显示模块、保护电路以及RS485接口。另外还设有传感器信号诊断模块与单片机相连，通过显示屏，提示各传感器工作状态是否正常。本实用新型通过RS485接口与计算机图形工作站连接，应用模拟训练系统，借助计算机仿真技术，模拟汽车起重机液压操纵过程和操纵场景，有助于受训人员学习液压装置的基本知识和基本故障处理方法。通过模拟操作，使受训人员掌握基本操作方法和安全规程，降低训练过程 中的安全隐患，提高受训人员的基本操作能力。
权利要求1.用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置，其特征在于包括: a、将原车的每个操纵杆连接的液压联动装置，分别替换连接为相应的位置传感器； b、设置一个操纵信号控制装置，它包括单片机，单片机外围依次设置相连的光电隔离电路、A/D转换电路、滤波电路、模拟信号调理电路，各位置传感器与模拟信号调理电路相连；单片机外围还设有状态显示模块、保护电路以及RS485接口。
2.根据权利要求1所述的用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置，其特征在于:将原车的每个操纵杆下方原有的液压联动装置替换为传感器的固定支架，固定支架中设置角度传感器，角度传感器中的转轴与操纵杆相连，转轴上设有复位扭簧。
3.根据权利要求1或2所述的用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置，其特征在于:操纵信号控制装置中设有传感器信号诊断模块与单片机相连，显示各传感器工作状态是否正 常。
专利摘要本实用新型涉及一种用于汽车起重机模拟训练器的模拟操纵装置，将原车的每个操纵杆连接的液压联动装置，分别替换连接相应的位置传感器。设置一个操纵信号控制装置，包括单片机以及外围依次设置相连的光电隔离电路、A/D转换电路、滤波电路、模拟信号调理电路，各位置传感器的信号与模拟信号调理电路相连；单片机外围还设有状态显示模块、保护电路以及RS485通讯接口。本实用新型优点是本实用新型的操控装置可以灵活地调整操纵信号，具有与实车相同的操作手感。具有信号显示和故障检测功能，并可以与上位机连接通讯，通过动力学模型的运算，驱动三维实景模型实现模拟训练。
文档编号G09B9/04GK203134174SQ20132013453
公开日2013年8月14日 申请日期2013年3月23日 优先权日2013年3月23日
发明者张少靖, 姜斯平, 盛德号, 汪时武 申请人:姜斯平