[发明专利]一种基于可调节底板的液压支架群位姿模拟系统

权利要求书

1.一种基于可调节底板的液压支架群位姿模拟系统，其特征在于，包括：支架位姿模拟试验台，虚实交互系统和虚拟仿真系统；

其中，所述支架位姿模拟试验台包括可调节底板、液压支架样机组、电控装置以及配套传感测量装置；所述支架样机组设置于可调节底板上，用于模拟复杂底板下的液压支架的位姿，配套传感装置设置于所述可调节底板和支架样机组上，用于采集支架样机组和可调节底板的实时位姿信息；所述电控装置连接所述配套传感测量装置，用于传输配套传感测量装置采集的实时数据；

所述虚实交互系统包括依序连接的传感数据输入接口，数据处理模块和数据输出接口，所述传感数据输入接口连接电控装置，以接收数据，数据处理模块用于将传感数据输入接口接收的传感数据转化为可直接驱动虚拟场景的运行数据并通过数据输出接口输出；

所述虚拟仿真系统包括GUI人机交互平台，虚拟现实场景和支架位姿解析运算器；所述GUI人机交互平台接收通过数据输出接口输出的驱动虚拟场景的运行数据，并传输至虚拟现实场景；所述虚拟现实场景中设置与模拟试验台一一对应的虚拟模型，所述虚拟模型通过实时运行数据驱动，实现与物理设备完全一致的动作，通过支架位姿解析运算器从虚拟场景中获取位置坐标信息，通过预先设定的支架位姿解析算法，求解液压支架的位姿状态；

所述可调节底板由5个相同的多自由度可调节子底板和一块安装平台组成；

其中，所述多自由度可调节子底板包括：接触板和调节板，所述接触板和调节板均为立方形板，二者的相对两边同向弯折形成固定沿，将接触板扣置于调节板上，使二者同侧的固定沿重合，同时使调节板卡置于接触板内；重合的固定沿分别使用六角头螺栓进行固定，且使所述接触板以两端的六角头螺栓连线为轴进行转动；所述调节板上对称设置四个螺孔，用于固定上调节螺栓，每一所述上调节螺栓端部固定设置一端头球，端头球与接触板接触；所述调节板中心位置设置一连接板，连接板和调节板通过螺栓固定连接；连接板的中心设置一等长双头螺柱，所述连接板上设置一支撑架，所述等长双头螺柱同时插入至所述支撑架内，支撑架、连接板和调节板通过螺栓依序固定连接；调节板底部设置所述安装平台，所述安装平台两端对称设置下调节螺栓，下调节螺栓的端部设置端头球与调节板底部接触；所述安装平台通过六角头螺栓固定于安装位置。

2.根据权利要求1所述的基于可调节底板的液压支架群位姿模拟系统，其特征在于，所述支撑架设置等中心距可调节圆孔，等长双头螺柱与不同圆孔配合，实现多自由度可调节子底板的高度变化；

支撑架和连接板接触的位置设置两个圆形凸台，凸台内设置螺纹孔，用于与下调节螺栓进行配合；下调节螺栓上安装有圆挡圈和扁螺母，旋紧扁螺母增加支撑架和安装平台接触表面的摩擦力。

3.根据权利要求1所述的基于可调节底板的液压支架群位姿模拟系统，其特征在于，液压支架样机是根据ZY21000/30/63D液压支架等比例缩小30倍并加以改造设计制作，其中液压支架样机的立柱、推移油缸和千斤顶由电动推杆代替，通过电控装置控制电动推杆的伸长控制液压支架样机的姿态，实现液压支架样机的推溜、移架、开合护帮板、立柱升降以及掩护梁和顶梁活动侧护板的伸缩；液压支架样机底座下表面装有条形磁铁形成凸台，与可调节地板的子底板接触板上设置的条形孔进行配合，通过磁力保证液压支架样机与可调节地板的子底板接触板之间的可靠连接，且沿该条形孔 前后滑动。

4.根据权利要求3所述的基于可调节底板的液压支架群位姿模拟系统，其特征在于，所述电控装置由单片机集成线路进行控制，通过按钮控制液压支架样机的电动推杆动作，通过串口通讯收集传感信息，与虚实交互系统采用串口通信形式。