一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统及方法技术方案

一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统及方法，包括MPU主控制器，所述的主控制器连接激光位移传感器A和激光位移传感器B，所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B布置在一条直线上，且方向与被测挖掘机初始行驶方向平行；实现行驶速度和直线偏移量的自动检测，使用者只需要根据当时的现场环境，安装调节两个激光位移传感器之间的距离以及激光位移传感器和挖掘机之间的距离，然后调节大型液压挖掘机的行走姿态，按下启动开关，该自动检测系统就会测量大型液压挖掘机行走一段距离后所经历的时间以及激光位移传感器与大型液压挖掘机之间的起始和终始距离，通过简单的计算就可以得到行驶速度和直线偏移量。算就可以得到行驶速度和直线偏移量。算就可以得到行驶速度和直线偏移量。

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及工程机械测试
，具体是一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统及方法。

技术介绍

[0002]大型液压挖掘机在做型式试验时,都需要测量大型液压挖掘机的行驶速度和直线偏移量,从而判断该机型的行走性能。其中行驶速度是测量大型液压挖掘机沿着直线行走一段距离所经历的时间，而直线偏移量是由于挖掘机机左右履带平均速度存在差异造成的，反映了挖掘机行驶控制系统的技术水平和控制精度，是挖掘机的一项主要技术指标。因此当挖掘机左右履带速度不均衡时，即使控制手柄全部朝一个方向推到底挖掘机也不会沿着直线行走，而是沿着某一直径的圆弧前进。
[0003]目前测试大型液压挖掘机的行走性能的方法是预先在测试场地标识出一段一定长度的测试距离，然后挖机操作手调整工作装置的姿态，由一名测试人员拿着秒表指示操作手开始行走和停止行走。当挖掘机的履带经过起始点时，由测试人员按下秒表，当挖掘机到达测试终点时，由测试人员再次按下秒表，同时指示操作手立刻停止行走。最后记录挖掘机经过这段距离所用的时间，同时协同另一名测试人员使用卷尺测出挖掘机的直线偏移量。
[0004]为了解决上述测试方法造成的测量数据精度差，测试方法简陋等问题，本专利技术提供了一种大型液压挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统。该系统主要由两个激光位移传感器和一个MPU主控制器组成，其中激光位移传感器属于漫反射式自发射自接收类型，有效测试距离要求10米以上，MPU主控制器包括主控芯片、供电模块、显示模块、信号输入输出模块等，可自主编程。该测试系统结构组成简单，测试方法简单可靠，测试数据精度较高，同时测试效率也得到显著提高。

技术实现思路

[0005]为了解决上述现有技术中存在的测试大型液压挖掘机行走性能费时费力，测试数据精度不高的问题，本专利技术提供了一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统及方法。
[0006]本专利技术采用的技术方案：一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统，包括MPU主控制器，所述的主控制器连接激光位移传感器A和激光位移传感器B，所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B布置在一条直线上，且方向与被测挖掘机初始行驶方向平行。
[0007]优选的，所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B为漫反射式自发射自接收型，且测距量程大于10米。
[0008]优选的，所述的MPU主控制器包括主控芯片、供电电源，具备10
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30V的供电输出引脚、信号输入引脚以及显示模块。
[0009]一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测方法，包括以下步骤：S1：布置激光位移传感器A和激光位移传感器B在同一水平线上，间距为L，且位于被测挖掘机行驶方向的同一侧，其连线与被测挖掘机初始行进方向平行；S2：将被测挖掘机调整好行走姿态停放在激光位移传感器A的检测范围之外，然后启动激光位移传感器A和激光位移传感器B；S3：启动被测挖掘机开始行走，当被测挖掘机进入激光位移传感器A的检测范围时，MPU主控制器记录激光位移传感器A与被测挖掘机之间的距离L1，然后关闭激光位移传感器A，并启动计时；S4：当被测挖掘机进入激光位移传感器B的检测范围时，MPU主控制器记录激光位移传感器B与被测挖掘机之间的距离L2，然后关闭激光位移传感器B，并结束计时，得到时间T；S5：当激光位移传感器A和激光位移传感器B设置在被测挖掘机行驶方向的右侧时，若L2>L1，则判定被测挖掘机直线行走时向左偏移，直线偏移量为e=L2
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L1；若L2<L1，则判定被测挖掘机直线行走时向右偏移，直线偏移量为e=L1+L3
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L2，其中L3为挖掘机履带宽度；根据v=3.6
×
L
⁄
T计算得出大型液压挖掘机的行驶速度，最后将采集计算的行驶速度值和直线偏移量实时传输到显示模块进行显示；当激光位移传感器A和激光位移传感器B设置在被测挖掘机行驶方向的左侧时同理；。优选的，所述的步骤S3、S4中计时功能采用中断服务函数。
[0010]本专利技术的有益效果：实现行驶速度和直线偏移量的自动检测，使用者只需要根据当时的现场环境，安装调节两个激光位移传感器之间的距离以及激光位移传感器和挖掘机之间的距离，然后调节大型液压挖掘机的行走姿态，按下启动开关，该自动检测系统就会测量大型液压挖掘机行走一段距离后所经历的时间以及激光位移传感器与大型液压挖掘机之间的起始和终始距离，通过简单的计算就可以得到行驶速度和直线偏移量，该检测系统安装方便，使用简单，检测效率高且结果准确可靠。另外，该系统成本较低，可以大大节省检测成本，带来可观的经济效益。
附图说明
[0011]图1是本专利技术的原理图；图中，1、被测挖掘机，2、激光位移传感器A，3、激光位移传感器B，4、MPU主控制器。
具体实施方式
[0012]为了进一步说明本专利技术的技术细节及其优点，现结合附图进行说明。
[0013]如图1所示，一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统，包括MPU主控制器，所述的主控制器连接激光位移传感器A和激光位移传感器B，所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B布置在一条直线上，且方向与被测挖掘机初始行驶方向平行。
[0014]本实施例中，所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B为漫反射式自发射自接收型，且测距量程大于10米。MPU主控制器包括主控芯片、供电电源，具备10
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30V的供电输出引脚、信号输入引脚以及显示模块。编写预制控制程序，包括ADC转换程序、外部中断程序、激光位移传感器控制程序、行驶速度和直线偏移量计算程序、液晶触摸屏显示程序以及主
程序。显示模块为LCD液晶触摸屏，采用嵌入式图形用户界面工具StemWin编写控制程序，不仅具备实时显示功能，可存储测量结果数据，方便后续查阅，而且具备简单的数据计算功能，实现人机交互功能。
[0015]如图1所示，在做大型液压挖掘机型式试验时，需要测量出挖掘机的行驶速度和直线偏移量，将两个激光位移传感器布置在大型液压挖掘机行驶方向的右侧，且两个激光位移传感器所在的直线与大型液压挖掘机预设的行驶路径1平行。首先调节好激光位移传感器A和激光位移传感器B的距离，记录为L；然后让大型液压挖掘机在距离L的范围之外调整好行走姿态并处于预备行走阶段；最后启动激光位移传感器A和激光位移传感器B，并且让操作手启动大型液压挖掘机开始行走；当大型液压挖掘机还没进入激光位移传感器A的射线测距范围内时，此时激光位移传感器A会输出一个最大量程信号，一旦大型液压挖掘机进入激光位移传感器A的射线测距范围内，此时激光位移传感器A测量出激光位移传感器A和大型液压挖掘机之间的距离L1并且系统进入中断，在中断服务函数中进行时间T的累加、关闭激光位移传感器A并且实时监测激光位移传感器B的输出信号。一旦激光位移传感器B的输出信号发生变化，立刻退出中断并且记录此时激光位移传感器B和大型液压挖掘机之间的距本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统，其特征在于：包括MPU主控制器，所述的主控制器连接激光位移传感器A和激光位移传感器B，所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B布置在一条直线上，且方向与被测挖掘机初始行驶方向平行。2.根据权利要求1所述的一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统，其特征在于：所述的激光位移传感器A和激光位移传感器B为漫反射式自发射自接收型，且测距量程大于10米。3.根据权利要求1所述的一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测系统，其特征在于：所述的MPU主控制器包括主控芯片、供电电源，具备10
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30V的供电输出引脚、信号输入引脚以及显示模块。4.一种挖掘机行驶速度和直线偏移量的自动检测方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：布置激光位移传感器A和激光位移传感器B在同一水平线上，间距为L，且位于被测挖掘机行驶方向的同一侧，其连线与被测挖掘机初始行进方向平行；S2：将被测挖掘机调整好行走姿态停放在激光位移传感器A的检测范围之外，然后启动激光位移传感器A和激光位移传感器B；S3：启动被测挖掘机开始行走，当被测挖掘机进入激光位移传感器A的检测范...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆毛毛，杨新明，徐海东，张怡，赵振飞，丁跃进，
申请(专利权)人：徐州徐工矿业机械有限公司，
类型：发明
国别省市：