定向钻车控制方法及定向钻车

本申请涉及煤矿机械设备，特别是涉及定向钻车控制方法及定向钻车。

背景技术：

1、定向钻车是一种用于煤矿开采过程中，在巷道内进行长距离定向钻孔，以实现瓦斯的抽采和排放，保证煤矿开采安全的设备。目前，定向钻车以定向钻机和孔底螺杆马达、高强度钻杆以及随钻轨迹测量系统一起形成定向钻机成套设备，通过高压电驱动液压马达带动整机设备的运动和打钻，并通过液压电磁阀系统实现运动、打钻动作的过程控制。传统的定向钻车控制方法为人工随车操控各类电磁阀手柄，定向钻车的控制高度依赖人工操作，自动化程度低，且存在人身安全风险。

2、相关技术中，定向钻车已实现通过遥控器在井下或远程进行实时人工操作。然而，目前的定向钻车遥控方法仍需要人工通过遥控器进行手动控制，依然对人工操作具有一定的依赖性。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前的定向钻车控制方法对人工操作具有依赖性的问题，提供一种定向钻车控制方法及定向钻车。

2、第一方面，提供一种定向钻车控制方法，包括：

3、确定运行自动模式的情况下，接收上位机发送的数字信号指令，根据所述数字信号指令控制所述定向钻车运动；

4、确定运行遥控模式的情况下，接收遥控器发送的遥控信号，根据所述遥控信号控制所述定向钻车运动。

5、在其中一个实施例中，所述数字信号指令包括所述定向钻车的行走机构两侧轮组运动的目标速度；

6、所述根据所述数字信号指令控制所述定向钻车运动，包括：

7、根据所述行走机构两侧轮组运动的目标速度，确定所述行走机构两侧轮组对应的液压电磁阀的开度控制信号；

8、根据所述开度控制信号，控制所述液压电磁阀输出的液压驱动流量，以驱动所述行走机构两侧轮组进行运动。

9、在其中一个实施例中，所述根据所述行走机构两侧轮组运动的目标速度，确定所述行走机构两侧轮组对应的液压电磁阀的开度控制信号，包括：

10、根据所述行走机构两侧轮组运动的目标速度以及所述液压电磁阀的开度与所述行走机构两侧轮组的运动速度的标定关系，计算所述液压电磁阀的目标开度；

11、将所述目标开度转换为所述开度控制信号；其中，所述开度控制信号为电压信号。

12、在其中一个实施例中，所述根据所述数字信号指令控制所述定向钻车运动，还包括：

13、获取所述底盘两侧轮运动的实时速度；

14、根据所述实时速度与所述目标速度的关系，调整所述开度控制信号，以控制所述液压电磁阀改变输出的液压驱动流量。

15、在其中一个实施例中，所述遥控信号包括所述遥控器的手柄的开度信号；

16、所述根据所述遥控信号控制所述定向钻车运动，包括：

17、根据所述手柄的开度信号，确定所述定向钻车的行走机构两侧轮组对应的液压电磁阀的开度控制信号；

18、根据所述开度控制信号，控制所述液压电磁阀输出的液压驱动流量，以驱动所述行走机构两侧轮组进行运动。

19、在其中一个实施例中，所述定向钻车控制方法，还包括：

20、在运行待机模式的情况下，接收模式选择信号，根据所述模式选择信号，切换运行自动模式或者遥控模式。

21、在其中一个实施例中，所述定向钻车控制方法，还包括：

22、在接收不到控制信号的情况下，切换运行急停模式。

23、在其中一个实施例中，所述定向钻车控制方法，还包括：

24、实时检测所述定向钻车的车载控制装置及输入输出扩展模块的硬件状态；

25、在所述硬件状态异常的情况下，关断所述车载控制装置的输出控制，并输出错误信号。

26、在其中一个实施例中，所述定向钻车控制方法，还包括：

27、实时获取所述定向钻车的传感装置的检测信号；

28、在所述检测信号异常或者所述检测信号超过设定值的情况下，确定所述定向钻车出现故障，控制所述定向钻车停止当前操作，并输出故障信号；

29、其中，所述传感装置包括温度传感器、压力传感器及速度传感器中的多种。

30、第二方面，提供一种定向钻车，包括车载控制装置，所述车载控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一项所述的定向钻车控制方法。

31、上述定向钻车控制方法及定向钻车，通过设置自动模式与遥控模式相结合，定向钻车集成遥控功能与自动控制功能，在自动模式下，定向钻车根据上位机发送的数字信号指令进行自主运动，提高定向钻车控制的自主性，可以实现定向钻车的自动控制，自动化程度高，适用于远程无人控制定向钻车的运动功能，可以实现煤矿等高危场景下定向钻车的无人化操控，提高定向钻车的运动控制性能，为定向钻车的智能化升级奠定技术基础，满足煤矿智能化发展的整体趋势，大大缓解目前定向钻车的控制方法对人工操作具有依赖性的问题。

技术特征：

1.一种定向钻车控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述数字信号指令包括所述定向钻车的行走机构两侧轮组运动的目标速度；

3.根据权利要求2所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述根据所述行走机构两侧轮组运动的目标速度，确定所述行走机构两侧轮组对应的液压电磁阀的开度控制信号，包括：

4.根据权利要求2所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述根据所述数字信号指令控制所述定向钻车运动，还包括：

5.根据权利要求1所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述遥控信号包括所述遥控器的手柄的开度信号；

6.根据权利要求1至5任一项所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述定向钻车控制方法，还包括：

7.根据权利要求1至5任一项所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述定向钻车控制方法，还包括：

8.根据权利要求1至5任一项所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述定向钻车控制方法，还包括：

9.根据权利要求1至5任一项所述的定向钻车控制方法，其特征在于，所述定向钻车控制方法，还包括：

10.一种定向钻车，其特征在于，包括车载控制装置，所述车载控制装置包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至9任一项所述的定向钻车控制方法。

技术总结
本申请涉及一种定向钻车控制方法及定向钻车。定向钻车控制方法包括：确定运行自动模式的情况下，接收上位机发送的数字信号指令，根据数字信号指令控制定向钻车运动；确定运行遥控模式的情况下，接收遥控器发送的遥控信号，根据遥控信号控制定向钻车运动。本申请的定向钻车控制方法，通过设置自动模式与遥控模式相结合，定向钻车集成遥控功能与自动控制功能，在自动模式下，定向钻车根据上位机发送的数字信号指令进行自主运动，提高定向钻车控制的自主性，可以实现定向钻车的自动控制，自动化程度高，适用于远程无人控制定向钻车的运动功能，可以实现煤矿等高危场景下定向钻车的无人化操控，提高定向钻车的运动控制性能。

技术研发人员：张翔宇,陈钢,黄建忠,张建富,冯平法,黄文涛,杨涛,王健健,吴志军,郁鼎文
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15