[发明专利]步行式挖掘机自行上下运输车控制方法

说明书

本发明涉及一种步行式挖掘机自行上下运输车控制方法。具体说，是用来实现步行式挖掘机自行上、下运输车的控制方法。该方法包括依次包括设置传感器和控制器、建立步式挖掘机空间数学模型、由控制器中的微处理器对步行式挖掘机与运输车距离调整进行规划运算、进行上车步态规划运算和进行下车步态规划运算等步骤。采用本发明，降低了对驾驶员的要求，避免了因驾驶员操作过程中的疏忽而造成的·运输车损伤和步行式挖掘机倾翻等安全事故的发生。

技术领域

本发明涉及一种自动控制方法。具体说，是用来实现步行式挖掘机自行上、下运输车的控制方法。

背景技术

步行式挖掘机是一种适合于高原和山地作业的特种工程机械，其主要由步行式底盘和工作装置组成。

步行式底盘用于挖掘机的步行和行驶，如图1所示，其结构主要由后轮1、后腿2、后关节3、底座4、前关节5、前腿6、前轮7、前臂15和前爪8组成。前后轮采用液压马达驱动。后轮转向采用后轮转向油缸9驱动，后腿摆动与升降分别采用后腿摆动油缸 10和后腿升降油缸11驱动，前腿摆动与升降分别采用前腿摆动油缸12和前腿升降油缸 13驱动，前臂升降采用前臂升降油缸14驱动。步行式底盘为左右对称结构。

步行式底盘具有13个自由度，包括左、右后腿上下、左右摆动4个自由度，左、右前腿上下、左右摆动4个自由度，以及左右前腿中前臂升降2个自由度，前轮和后轮 (左右轮液压油路串连)驱动各1个自由度，后轮转向(左右轮液压油路串连)1个自由度。步行式底盘一般采用前腿与后轮配合转向，可以实现直线行驶和蟹行功能。

工作装置用于挖掘作业和辅助步行式底盘行走，如图2所示，其结构主要由安装在步行式底盘上的回转平台23、动臂22、斗杆20、伸缩臂18和铲斗16组成。其中回转平台采用液压马达驱动(回转平台内部)；动臂、斗杆、伸缩臂和挖斗分别由动臂油缸 25、斗杆油缸21、伸缩臂油缸19和铲斗油缸17驱动。

工作装置具有5个自由度，包括动臂1个摆动自由度、斗杆1个摆动自由度、伸缩臂1个平移自由度、铲斗1个摆动自由度和回转平台1个回转自由度。

为了便于表达，将步行式挖掘机结构图转化为运动简图，其行驶状态的主视图和俯视图分别如图3、图4所示。

步行式底盘是一种由多组关节、腿、轮连接而成的多自由度结构系统，其4条步行腿与具有伸缩功能的工作装置配合起来，相当于一个具有5条腿的步行行走机构，使得步行式挖掘机具有越障、爬坡、涉水、跨越壕沟等特殊功能，可在复杂地形环境下进行步行和作业。由于步行式挖掘机的控制自由度多，其步行时操作控制复杂，对驾驶员操作技能要求高。

步行式挖掘机行驶速度较低，长距离机动时一般采用专用车辆运输。其中的运输车车厢空间狭窄，仅能容纳步行式挖掘机运输。因此，步行式挖掘机上、下运输车时，需要对其进行准确定位，对驾驶员的要求非常高。操作过程中稍有疏忽，就易造成运输车损伤和步行式挖掘机倾翻等安全事故。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种步行式挖掘机自行上下运输车控制方法。采用这种控制方法，可避免运输车损伤和步行式挖掘机倾翻等安全事故的发生。

本发明要解决的上述问题有以下技术方案实现：

本发明的步行式挖掘机自行上下运输车控制方法特点是依次包括以下步骤：

(1).设置传感器和控制器

a.在步行式挖掘机底盘的后轮转向油缸、后腿摆动油缸、后腿升降油缸、前腿摆动油缸、前腿升降油缸和前臂升降油缸上均设置一个用于测量它们的活塞杆行程和位置的第一位移传感器，在两个后腿升降油缸和两个前腿升降油缸的油路中均设置一个用于测量步行腿受压状态的第一压力传感器；所述第一位移传感器和第一压力传感器均借助导线与控制器相连。