装载机智能辅助方法技术

本发明专利技术提供一种装载机智能辅助方法，提供智能辅助系统，该系统包括智能辅助系统控制器及存储器、用于监测动臂油缸状态的第一位移传感器和第一压力传感器、用于调控动臂油缸工作的第一电控流量阀和第一电控换向阀、用于监测转斗油缸状态的第二位移传感器和第二压力传感器、用于调控转斗油缸工作的第二电控流量阀和第二电控换向阀、用于调节油缸油压的第一电控减压阀和第二电控减压阀、电控变量泵、电控溢流阀、动力系统控制器、轮速传感器组、整机控制器等组成。本发明专利技术大大改善工作状况、降低故障率、延长机器使用寿命，同时降低机器操作员的技术难度、减轻操作者的劳动强度，提高了装载机档次和性价比，对装载机的发展有重要的促进作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于装卸机控制领域，具体涉及一种装载机智能辅助方法。
技术介绍
装载机广泛应用于各种工程现场，极大地方便了现场作业，大大提高了劳动效率，并极大地减轻了工人劳动强度，是这些场地不可缺少的装运工具。然而，由于存在被装载对象及装载场所复杂等问题，以及加上装载机操作员水平差异大、劳动强度高，仅靠人力操纵机器难以发挥机器最大潜能，也导致机器故障率高、维护工作量大、使用寿命短等问题。
技术实现思路
为改善上述问题，本专利技术提出一种装载机智能辅助方法。本专利技术采用以下技术方案：一种装载机智能辅助方法, 其特征在于：提供一智能辅助系统，所述智能辅助系统包括智能辅助系统控制器及与其相连接的存储器、辅助电源、用于监测装载机动臂油缸运动状态的第一位移传感器和第一压力传感器、用于调控装载机动臂油缸工作的第一电控流量阀和第一电控换向阀、用于监测装载机转斗油缸运动状态的第二位移传感器和第二压力传感器、用于调控装载机转斗油缸工作的第二电控流量阀和第二电控换向阀、用于调节装载机动臂油缸和转斗油缸油压的第一电控减压阀和第二电控减压阀、用于提供整个工作系统压力油的电控变量泵、调节整个工作机构液压系统最高油压的电控溢流阀、驱动电控变量泵和行走系统的的动力系统、动力系统控制器、监测车轮运动的轮速传感器组、装载机整机控制器；具体包括以下步骤：S1：主要由驾驶员人工完成装载机的操作，即在装载过程中，驾驶员根据自己工作经验，通过操作手柄、踏板告知整机控制器并经整机控制器间接操纵装载机的动臂油缸、转斗油缸及装载机行走系统，实现铲斗对物料的装载工作；在驾驶员操纵手柄与踏板之后，整机控制器通过扫描立即监测到手柄组与踏板组的位置信息，并通过这些信息感知驾驶员的工作意图，然后，整机控制器通过动力系统控制器调控电控变量泵转速和装载机行走速度，进行铲斗装载物料；与此同时，所述智能辅助系统控制器通过第一位移传感器和第一压力传感器、第二位移传感器和第二压力传感器、轮速传感器组及其它传感器监测着装载机的工作状况；当驾驶员一启动装载机时，整机控制器和本智能辅助系统立即随之启动并立即进入工作状态；整机控制器按时间间隔dtzj1，依预先设定的顺序不断重复检测手柄组和踏板的位置信息，智能辅助系统则每隔dtzn1时间间隔，依预先设定的顺序检测一次各个传感器的信息；S2：仅在智能辅助系统控制器监测并计算判断驾驶员操作不当或工作机构液压系统参数变化较剧烈时，才对工作机构液压系统或行走系统的有关参数进行智能动态优化和节能的自动修正调节；S3:在铲斗装载物料的整个过程中，驾驶员操作手柄组中的手柄，通过整机控制器并经智能辅助系统控制器，分别对第一电控换向阀和第二电控换向阀、第一电控流量阀和第二电控流量阀、第一电控减压阀和第二电控减压阀进行动臂油缸和转斗油缸的换向和流量及油压的调节；驾驶员通过加速踏板和手柄，借助整机控制器调节发动机转速或再经智能辅助系统控制器调整电控变量泵的变量参数实现调节电控变量泵的排量；驾驶员通过加速踏板和制动踏板，借助整机控制器并经动力系统控制器调节装载机行走速度，即在铲斗装载工作时，驾驶员借助操纵手柄与踏板，间接控制动臂油缸和翻斗油缸的各自移动速度和行走系统的移动速度，完成铲斗铲装物料及控制它们的作业速度和能量消耗等。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：使装有本专利技术技术的这类装载机在装载过程可以大大改善工作状况、降低故障率、延长机器使用寿命，同时降低机器操作员的技术难度、减轻操作者的劳动强度，提高了装载机档次和性价比，对装载机的发展有重要的促进作用。附图说明图1为本专利技术一实施例的系统原理框图。图2为本专利技术另一实施例的系统原理框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术专利做进一步解释说明。本专利技术提供一种装载机智能辅助方法,提供一智能辅助系统，所述智能辅助系统包括智能辅助系统控制器及与其相连接的存储器、辅助电源、用于监测装载机动臂油缸运动状态的第一位移传感器和第一压力传感器、用于调控装载机动臂油缸工作的第一电控流量阀和第一电控换向阀、用于监测装载机转斗油缸运动状态的第二位移传感器和第二压力传感器、用于调控装载机转斗油缸工作的第二电控流量阀和第二电控换向阀、用于调节装载机动臂油缸和转斗油缸油压的第一电控减压阀和第二电控减压阀、用于提供整个工作系统压力油的电控变量泵、调节整个工作机构液压系统最高油压的电控溢流阀、驱动电控变量泵和行走系统的的动力系统、动力系统控制器、监测车轮运动的轮速传感器组、装载机整机控制器；该系统具有两种连接方式，具体参见图1和图2。具体包括以下步骤：S1：主要由驾驶员人工完成装载机的操作，即在装载过程中，驾驶员根据自己工作经验，通过操作手柄、踏板告知整机控制器并经整机控制器间接操纵装载机的动臂油缸、转斗油缸及装载机行走系统，实现铲斗对物料的装载工作；在驾驶员操纵手柄与踏板之后，整机控制器通过扫描立即监测到手柄组与踏板组的位置信息，并通过这些信息感知驾驶员的工作意图，然后，整机控制器通过动力系统控制器调控电控变量泵转速和装载机行走速度，进行铲斗装载物料；与此同时，所述智能辅助系统控制器通过第一位移传感器和第一压力传感器、第二位移传感器和第二压力传感器、轮速传感器组及其它传感器监测着装载机的工作状况；当驾驶员一启动装载机时，整机控制器和本智能辅助系统立即随之启动并立即进入工作状态；整机控制器按时间间隔dtzj1，依预先设定的顺序不断重复检测手柄组和踏板的位置信息，智能辅助系统则每隔dtzn1时间间隔，依预先设定的顺序检测一次各个传感器的信息；S2：仅在智能辅助系统控制器监测并计算判断驾驶员操作不当或工作机构液压系统参数变化较剧烈时，才对工作机构液压系统或行走系统的有关参数进行智能动态优化和节能的自动修正调节；S3:在铲斗装载物料的整个过程中，驾驶员操作手柄组中的手柄，通过整机控制器并经智能辅助系统控制器，分别对第一电控换向阀和第二电控换向阀、第一电控流量阀和第二电控流量阀、第一电控减压阀和第二电控减压阀进行动臂油缸和转斗油缸的换向和流量及油压的调节；驾驶员通过加速踏板和手柄，借助整机控制器调节发动机转速或再经智能辅助系统控制器调整电控变量泵的变量参数实现调节电控变量泵的排量；驾驶员通过加速踏板和制动踏板，借助整机控制器并经动力系统控制器调节装载机行走速度，即在铲斗装载工作时，驾驶员借助操纵手柄与踏板，间接控制动臂油缸和翻斗油缸的各自移动速度和行走系统的移动速度，完成铲斗铲装物料及控制它们的作业速度和能量消耗等。进一步的，所述S2中的监测具体包括以下内容：S21：当所述智能辅助系统经第一压力传感器或第二压力传感器监测发现，某个油缸，将该油缸称为油缸A，压力变化速度大于阈值rp1，或所述智能辅助系统经第一位移传感器或第二位移传感器监测发现，对应油缸A的活塞移动速度大于阈值vg1时：智能辅助系统立即调控减少与油缸A相连接的电控流量阀的一个流量dtq1，使油缸A对应的压力变化速度和活塞移动速度减少；若经过时间间隔dto1后，发现油缸A的压力变化速度和活塞移动速度仍未小于其对应的各自阈值rp1和vg1时，智能辅助系统让该电控流量阀再减少一个流量dtq1，使油缸A的压力变化速度和活塞移动速度继续减少，该调节过程按同样的时间间隔和规律不断重复进本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装载机智能辅助方法, 其特征在于：提供一智能辅助系统，所述智能辅助系统包括智能辅助系统控制器及与其相连接的存储器、辅助电源、用于监测装载机动臂油缸运动状态的第一位移传感器和第一压力传感器、用于调控装载机动臂油缸工作的第一电控流量阀和第一电控换向阀、用于监测装载机转斗油缸运动状态的第二位移传感器和第二压力传感器、用于调控装载机转斗油缸工作的第二电控流量阀和第二电控换向阀、用于调节装载机动臂油缸和转斗油缸油压的第一电控减压阀和第二电控减压阀、用于提供整个工作系统压力油的电控变量泵、调节整个工作机构液压系统最高油压的电控溢流阀、驱动电控变量泵和行走系统的动力系统、动力系统控制器、监测车轮运动的轮速传感器组、装载机整机控制器；具体包括以下步骤：S1：主要由驾驶员人工完成装载机的操作，即在装载过程中，驾驶员根据自己工作经验，通过操作手柄、踏板告知整机控制器并经整机控制器间接操纵装载机的动臂油缸、转斗油缸及装载机行走系统，实现铲斗对物料的装载工作；在驾驶员操纵手柄与踏板之后，整机控制器通过扫描立即监测到手柄组与踏板组的位置信息，并通过这些信息感知驾驶员的工作意图；整机控制器通过动力系统控制器调控电控变量泵转速和装载机行走速度，进行铲斗装载物料；与此同时，所述智能辅助系统控制器通过第一位移传感器和第一压力传感器、第二位移传感器和第二压力传感器、轮速传感器组及其它传感器监测着装载机的工作状况；当驾驶员一启动装载机时，整机控制器和本智能辅助系统立即随之启动并立即进入工作状态；整机控制器按时间间隔dtzj1，依预先设定的顺序不断重复检测手柄组和踏板的位置信息，智能辅助系统则每隔dtzn1时间间隔，依预先设定的顺序检测一次各个传感器的信息；S2：仅在智能辅助系统控制器监测并计算判断驾驶员操作不当或工作机构液压系统参数变化较剧烈时，才对工作机构液压系统或行走系统的有关参数进行智能动态优化和节能的自动修正调节；S3:在铲斗装载物料的整个过程中，驾驶员操作手柄组中的手柄，通过整机控制器并经智能辅助系统控制器，分别对第一电控换向阀和第二电控换向阀、第一电控流量阀和第二电控流量阀、第一电控减压阀和第二电控减压阀进行动臂油缸和转斗油缸的换向和流量及油压的调节；驾驶员通过加速踏板和手柄，借助整机控制器调节发动机转速或再经智能辅助系统控制器调整电控变量泵的变量参数实现调节电控变量泵的排量；驾驶员通过加速踏板和制动踏板，借助整机控制器并经动力系统控制器调节装载机行走速度，即在铲斗装载工作时，驾驶员借助操纵手柄与踏板，间接控制动臂油缸和翻斗油缸的各自移动速度和行走系统的移动速度，完成铲斗铲装物料及控制它们的作业速度和能量消耗等。...

【技术特征摘要】
1.一种装载机智能辅助方法, 其特征在于：提供一智能辅助系统，所述智能辅助系统包括智能辅助系统控制器及与其相连接的存储器、辅助电源、用于监测装载机动臂油缸运动状态的第一位移传感器和第一压力传感器、用于调控装载机动臂油缸工作的第一电控流量阀和第一电控换向阀、用于监测装载机转斗油缸运动状态的第二位移传感器和第二压力传感器、用于调控装载机转斗油缸工作的第二电控流量阀和第二电控换向阀、用于调节装载机动臂油缸和转斗油缸油压的第一电控减压阀和第二电控减压阀、用于提供整个工作系统压力油的电控变量泵、调节整个工作机构液压系统最高油压的电控溢流阀、驱动电控变量泵和行走系统的动力系统、动力系统控制器、监测车轮运动的轮速传感器组、装载机整机控制器；具体包括以下步骤：S1：主要由驾驶员人工完成装载机的操作，即在装载过程中，驾驶员根据自己工作经验，通过操作手柄、踏板告知整机控制器并经整机控制器间接操纵装载机的动臂油缸、转斗油缸及装载机行走系统，实现铲斗对物料的装载工作；在驾驶员操纵手柄与踏板之后，整机控制器通过扫描立即监测到手柄组与踏板组的位置信息，并通过这些信息感知驾驶员的工作意图；整机控制器通过动力系统控制器调控电控变量泵转速和装载机行走速度，进行铲斗装载物料；与此同时，所述智能辅助系统控制器通过第一位移传感器和第一压力传感器、第二位移传感器和第二压力传感器、轮速传感器组及其它传感器监测着装载机的工作状况；当驾驶员一启动装载机时，整机控制器和本智能辅助系统立即随之启动并立即进入工作状态；整机控制器按时间间隔dtzj1，依预先设定的顺序不断重复检测手柄组和踏板的位置信息，智能辅助系统则每隔dtzn1时间间隔，依预先设定的顺序检测一次各个传感器的信息；S2：仅在智能辅助系统控制器监测并计算判断驾驶员操作不当或工作机构液压系统参数变化较剧烈时，才对工作机构液压系统或行走系统的有关参数进行智能动态优化和节能的自动修正调节；S3:在铲斗装载物料的整个过程中，驾驶员操作手柄组中的手柄，通过整机控制器并经智能辅助系统控制器，分别对第一电控换向阀和第二电控换向阀、第一电控流量阀和第二电控流量阀、第一电控减压阀和第二电控减压阀进行动臂油缸和转斗油缸的换向和流量及油压的调节；驾驶员通过加速踏板和手柄，借助整机控制器调节发动机转速或再经智能辅助系统控制器调整电控变量泵的变量参数实现调节电控变量泵的排量；驾驶员通过加速踏板和制动踏板，借助整机控制器并经动力系统控制器调节装载机行走速度，即在铲斗装载工作时，驾驶员借助操纵手柄与踏板，间接控制动臂油缸和翻斗油缸的各自移动速度和行走系统的移动速度，完成铲斗铲装物料及控制它们的作业速度和能量消耗等。2.根据权利要求1所述装载机智能辅助方法，其特征在于：所述S2中的监测具体包括以下内容：S21：当所述智能辅助系统经第一压力传感器或第二压力传感器监测发现，某个油缸，将该油缸称为油缸A，压力变化速度大于阈值rp1，或所述智能辅助系统经第一位移传感器或第二位移传感器监测发现，对应油缸A的活塞移动速度大于阈值vg1时：智能辅助系统立即调控减少与油缸A相连接的电控流量阀的一个流量dtq1，使油缸A对应的压力变化速度和活塞移动速度减少；若经过时间间隔dto1后，发现油缸A的压力变化速度和活塞移动速度仍未小于其对应的各自阈值rp1和vg1时，智能辅助系统让该电控流量阀再减少一个流量dtq1，使油缸A的压力变化速度和活塞移动速度继续减少，该调节过程按同样的时间间隔和规律不断重复进行，直至调节总时间不超过数值dt1时，油缸A的压力变化速度和活塞移动速度分别小于数值rp1和vg1为止；S22：当智能辅助系统经压力传感器和位移传感器监测发现，油缸A压力变化速度大于阈值rp1但对应油缸A的活塞位移速度小于阈值vg2时，智能辅助系统立即减少与油缸A连接的电控流量阀的一个流量dtq1，同时立即增加与另一个油缸，用油缸B表示，连接的电控流量阀的一个流量dtq1，使油缸A对应的压力变化速度减少、使油缸B的活塞移动速度增加；若经过时间间隔dto1后，发现油缸A的压力变化速度未小于阈值rp1、且油缸B的活塞移动速度未达到阈值vg2时，智能辅助系统再减少油缸A对应的电控流量阀的一个流量dtq1、同时增加与油缸B连接的电控流量阀一个流量dtq1，使油缸A的压力变化速度继续减少、使油缸B的活塞移动速度继续增加，该过程按这样的规律不断重复进行，直至调节总时间不超过数值dt1时,油缸A的压力变化速度小于数值rp1、或缸B的活塞移动速度达到阈值vg2为止；S23：当监测发现油缸A压力大于阈值p1、且对应的油缸A的活塞位移速度大于阈值vg1时，智能辅助系统立即减少与油缸A连接的电控减压阀出口油压一个数值dp2、同时减少与油缸A连接的电控流量阀的一个流量数值dtq2，使油缸A对应的油压和活塞移动速度减少；若每经过时间间隔dto1后，发现油缸A的压力和其活塞移动速度未小于各自的阈值p1和vg1时，智能辅助系统让该电控减压阀出口油压再减少一个数值dp2、且让该电控流量阀再减少一个流量数值dtq2，使该油缸的压力和活塞移动速度继续减少，且不断保持这样的调控规律，直至调节总时间不超过数值dt1时, 油缸A的压力和活塞移动速度都分别小于数值p1和vg1为止；S24：当监测发现油缸A压力大于阈值p1、但对应油缸A的活塞位移速度小于阈值vg2时：智能辅助系统立即减少与油缸A连接的电控流量阀的一个流量数值dtq1、同时立即增加与另一个油缸B连接的电控流量阀的一个流量数值dtq1，使油缸A对应的油压减少；每经过时间间隔dto1，重复进行一次减少与油缸A连接的电控流量阀的一个流量数值dtq1、同时立即增加与B缸连接的电控流量阀的一个流量数值dtq1，直至调节总时间不超过数值dt1时, 油缸A内的压力小于数值p1为止。3.根据权利要求2所述的装载机智能辅助方法，其特征在于：所述S21还包括以下步骤：若无法在时间dt1内，使油缸A的压力变化速度和活塞移动速度都分别小于数值rp1和vg1时，智能辅助系统控制器则保持此时的电控流量阀的参数不变，但立即调整电控变量泵的变量参数，减少其排量一个数值dbq，促使液压缸A的油压变化速度和活塞位移速度进一步降低；该过程每隔时间dto2，重新进行一次这样的重复调节，直至油缸A的压力变化速度和活塞移动速度都分别小于数值rp1和vg1为止、或直至装载机铲斗...

【专利技术属性】
技术研发人员：严世榕，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35