CN114457869A - 一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法 - Google Patents

一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114457869A
CN114457869A CN202210163336.4A CN202210163336A CN114457869A CN 114457869 A CN114457869 A CN 114457869A CN 202210163336 A CN202210163336 A CN 202210163336A CN 114457869 A CN114457869 A CN 114457869A
Authority
CN
China
Prior art keywords
hydraulic valve
valve
way hydraulic
way
oil cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210163336.4A
Other languages
English (en)
Inventor
罗婷婷
刘成强
罗念宁
姜继海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harbin Institute of Technology Weihai
Original Assignee
Harbin Institute of Technology Weihai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Harbin Institute of Technology Weihai filed Critical Harbin Institute of Technology Weihai
Priority to CN202210163336.4A priority Critical patent/CN114457869A/zh
Publication of CN114457869A publication Critical patent/CN114457869A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
    • E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
    • E02F9/20—Drives; Control devices
    • E02F9/22—Hydraulic or pneumatic drives
    • E02F9/2264—Arrangements or adaptations of elements for hydraulic drives
    • E02F9/2267—Valves or distributors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Operation Control Of Excavators (AREA)

Abstract

一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法，包括视觉传感器、位移传感器一、位移传感器二、位移传感器三、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、单向阀、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六、回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达、右行走液压马达和整机控制器；视觉传感器、各位移传感器、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、单向阀、各三位四通液压阀均与整机控制器连接。该智能控制***及其控制方法解决了液压挖掘机自动驾驶问题，实现了挖掘机的智能驾驶和无人操作，智能化程度高，适用于多种工况。

Description

一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法
技术领域
本发明涉及一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法,属于液压挖掘机技术领域。
背景技术
在工程机械中，液压传动因具有能容量大、传动平稳、调速能力强等优点而被广泛应用。其中，液压挖掘机尤其广泛应用于基建领域。
现有的液压挖掘机很大程度上需要依靠人工驾驶和操作，自动化程度不高，无法更好的适用于多种工况。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法，该控制***和控制方法能够实现液压挖掘机的自动驾驶和操作，智能化程度高，能够更好的适用于多种工况。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***，包括视觉传感器、位移传感器一、位移传感器二、位移传感器三、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、单向阀、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六、回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达、右行走液压马达和整机控制器；
所述的视觉传感器与整机控制器连接；所述的位移传感器一、位移传感器二和位移传感器三分别设置于斗杆油缸、动臂油缸和铲斗油缸的活塞杆远离油缸固定部的一端；所述的比例变量泵与发动机输出轴连接，比例变量泵的输入端与液压油箱连接，其输出端通过单向阀分别与三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五和三位四通液压阀六的进油口P连接，所述三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五和三位四通液压阀六的液压油输出口A、B口分别与回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达和右行走液压马达两端的油口连接；
安全阀设置于单向阀和主动补偿负载敏感模块进油口P之间，主动补偿负载敏感模块的回油口T口与液压油箱连接；
所述的位移传感器一、位移传感器二、位移传感器三、安全阀、液压油箱、比例变量泵、发动机、单向阀、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六均与整机控制器连接。
进一步地，所述的三位四通液压阀五、三位四通液压阀六的液压油输出口A、B口均分别通过回转接头与左行走液压马达和右行走液压马达两端的油口连接。
进一步地，所述的比例变量泵的输入端通过吸油过滤器与液压油箱连接。
一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***的控制方法，包括如下步骤：
步骤一，通过视觉传感器产生的视觉信息传送至控制器，控制器对接收到的视觉信息信号进行处理和分析，产生控制信号，将产生的控制信号依次传递至比例变量泵、三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五和三位四通液压阀六，三位四通液压阀一、三位四通液压阀二、三位四通液压阀三、三位四通液压阀四、三位四通液压阀五、三位四通液压阀六分别控制回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达和/或右行走液压马达进行动作；
步骤二，整机控制器检测正在执行动作的回转液压马达、斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸、左行走液压马达和/或右行走液压马达的压力和位置，进行工况识别，在控制器中进行数据分析和运算处理，进行工况识别和功率管理，对液压挖掘机进行节能控制。
本发明通过视觉传感器识别工作意图，整机控制器检测斗杆油缸、动臂油缸、铲斗油缸和回转液压马达、左行走液压马达和右行走液压马达的负载工况，通过控制器里面的软件进行数据处理和分析，并将处理结果转换成控制信号控制挖掘机的工作。该智能控制***及其控制方法解决了液压挖掘机自动驾驶问题，实现了挖掘机的智能驾驶和无人操作，智能化程度高，适用于多种工况。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明各三位四通液压阀的结构示意图。
图中：1、视觉传感器，2、位移传感器一，3、位移传感器二，4、位移传感器三，5、安全阀，6、液压油箱，7、比例变量泵，8、发动机，9、单向阀，10、三位四通液压阀一，11、三位四通液压阀二，12、三位四通液压阀三，13、三位四通液压阀四，14、三位四通液压阀五，15、三位四通液压阀六，16、回转液压马达，17、斗杆油缸，18、动臂油缸，19、铲斗油缸，20、左行走液压马达，21、右行走液压马达，22、整机控制器，23、回转接头，24、吸油过滤器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1和图2所示，一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***，包括视觉传感器1、位移传感器一2、位移传感器二3、位移传感器三4、安全阀5、液压油箱6、比例变量泵7、发动机8、单向阀9、三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15、回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20、右行走液压马达21和整机控制器22；
所述的视觉传感器1与整机控制器22连接；所述的位移传感器一2、位移传感器二3和位移传感器三4分别设置于斗杆油缸17、动臂油缸18和铲斗油缸19的活塞杆远离油缸固定部的一端；所述的比例变量泵7与发动机8输出轴连接，比例变量泵7的输入端与液压油箱6连接，其输出端通过单向阀9分别与三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14和三位四通液压阀六15的进油口P连接，所述三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14和三位四通液压阀六15的液压油输出口A、B口分别与回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20和右行走液压马达21两端的油口连接；
安全阀5设置于单向阀9和主动补偿负载敏感模块进油口P之间，主动补偿负载敏感模块的回油口T口与液压油箱6连接；
所述的位移传感器一2、位移传感器二3、位移传感器三4、安全阀5、液压油箱6、比例变量泵7、发动机8、单向阀9、三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15均与整机控制器22连接。
作为一种优选的实施方式，所述的三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15的液压油输出口A、B口均分别通过回转接头23与左行走液压马达20和右行走液压马达21两端的油口连接。
为了防止杂质进入液压油箱内污染油液，所述的比例变量泵7的输入端通过吸油过滤器24与液压油箱6连接。
一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***的控制方法，包括如下步骤：
步骤一，通过视觉传感器1产生的视觉信息传送至控制器，控制器对接收到的视觉信息信号进行处理和分析，产生控制信号，将产生的控制信号依次传递至比例变量泵7、三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14和三位四通液压阀六15，三位四通液压阀一10、三位四通液压阀二11、三位四通液压阀三12、三位四通液压阀四13、三位四通液压阀五14、三位四通液压阀六15分别控制回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20和/或右行走液压马达21进行动作；
步骤二，整机控制器22检测正在执行动作的回转液压马达16、斗杆油缸17、动臂油缸18、铲斗油缸19、左行走液压马达20和/或右行走液压马达21的压力和位置，进行工况识别，在控制器中进行数据分析和运算处理，进行工况识别和功率管理，对液压挖掘机进行节能控制。

Claims (4)

1.一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***，其特征在于，包括视觉传感器(1)、位移传感器一(2)、位移传感器二(3)、位移传感器三(4)、安全阀(5)、液压油箱(6)、比例变量泵(7)、发动机(8)、单向阀(9)、三位四通液压阀一(10)、三位四通液压阀二(11)、三位四通液压阀三(12)、三位四通液压阀四(13)、三位四通液压阀五(14)、三位四通液压阀六(15)、回转液压马达(16)、斗杆油缸(17)、动臂油缸(18)、铲斗油缸(19)、左行走液压马达(20)、右行走液压马达(21)和整机控制器(22)；
所述的视觉传感器(1)与整机控制器(22)连接；所述的位移传感器一(2)、位移传感器二(3)和位移传感器三(4)分别设置于斗杆油缸(17)、动臂油缸(18)和铲斗油缸(19)的活塞杆远离油缸固定部的一端；所述的比例变量泵(7)与发动机(8)输出轴连接，比例变量泵(7)的输入端与液压油箱(6)连接，其输出端通过单向阀(9)分别与三位四通液压阀一(10)、三位四通液压阀二(11)、三位四通液压阀三(12)、三位四通液压阀四(13)、三位四通液压阀五(14)和三位四通液压阀六(15)的进油口P连接，所述三位四通液压阀一(10)、三位四通液压阀二(11)、三位四通液压阀三(12)、三位四通液压阀四(13)、三位四通液压阀五(14)和三位四通液压阀六(15)的液压油输出口A、B口分别与回转液压马达(16)、斗杆油缸(17)、动臂油缸(18)、铲斗油缸(19)、左行走液压马达(20)和右行走液压马达(21)两端的油口连接；
安全阀(5)设置于单向阀(9)和主动补偿负载敏感模块进油口P之间，主动补偿负载敏感模块的回油口T口与液压油箱(6)连接；
所述的位移传感器一(2)、位移传感器二(3)、位移传感器三(4)、安全阀(5)、液压油箱(6)、比例变量泵(7)、发动机(8)、单向阀(9)、三位四通液压阀一(10)、三位四通液压阀二(11)、三位四通液压阀三(12)、三位四通液压阀四(13)、三位四通液压阀五(14)、三位四通液压阀六(15)均与整机控制器(22)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***，其特征在于，所述的三位四通液压阀五(14)、三位四通液压阀六(15)的液压油输出口A、B口均分别通过回转接头(23)与左行走液压马达(20)和右行走液压马达(21)两端的油口连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***，其特征在于，所述的比例变量泵(7)的输入端通过吸油过滤器(24)与液压油箱(6)连接。
4.如权利要求1至3任一项所述的一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，通过视觉传感器(1)产生的视觉信息传送至控制器，控制器对接收到的视觉信息信号进行处理和分析，产生控制信号，将产生的控制信号依次传递至比例变量泵(7)、三位四通液压阀一(10)、三位四通液压阀二(11)、三位四通液压阀三(12)、三位四通液压阀四(13)、三位四通液压阀五(14)和三位四通液压阀六(15)，三位四通液压阀一(10)、三位四通液压阀二(11)、三位四通液压阀三(12)、三位四通液压阀四(13)、三位四通液压阀五(14)、三位四通液压阀六(15)分别控制回转液压马达(16)、斗杆油缸(17)、动臂油缸(18)、铲斗油缸(19)、左行走液压马达(20)和/或右行走液压马达(21)进行动作；
步骤二，整机控制器(22)检测正在执行动作的回转液压马达(16)、斗杆油缸(17)、动臂油缸(18)、铲斗油缸(19)、左行走液压马达(20)和/或右行走液压马达(21)的压力和位置，进行工况识别，在控制器中进行数据分析和运算处理，进行工况识别和功率管理，对液压挖掘机进行节能控制。
CN202210163336.4A 2022-02-22 2022-02-22 一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法 Pending CN114457869A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210163336.4A CN114457869A (zh) 2022-02-22 2022-02-22 一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210163336.4A CN114457869A (zh) 2022-02-22 2022-02-22 一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114457869A true CN114457869A (zh) 2022-05-10

Family

ID=81415381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210163336.4A Pending CN114457869A (zh) 2022-02-22 2022-02-22 一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114457869A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024022460A1 (zh) * 2022-07-28 2024-02-01 徐州徐工矿业机械有限公司 用于正铲液压挖掘机调平油缸的液压***及控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005083106A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械
CN203113416U (zh) * 2013-03-25 2013-08-07 黄颖 高精度液压控制***
CN107143540A (zh) * 2017-06-06 2017-09-08 浙江大学 数字式负载敏感液压控制***及方法
CN108999237A (zh) * 2018-09-29 2018-12-14 徐州工程学院 一种液压挖掘机用智能控制***及控制方法
CN110453749A (zh) * 2019-07-17 2019-11-15 爱克斯维智能科技(苏州)有限公司 一种液压挖掘机智能挖掘***及控制方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005083106A (ja) * 2003-09-10 2005-03-31 Kobelco Contstruction Machinery Ltd 作業機械
CN203113416U (zh) * 2013-03-25 2013-08-07 黄颖 高精度液压控制***
CN107143540A (zh) * 2017-06-06 2017-09-08 浙江大学 数字式负载敏感液压控制***及方法
CN108999237A (zh) * 2018-09-29 2018-12-14 徐州工程学院 一种液压挖掘机用智能控制***及控制方法
CN110453749A (zh) * 2019-07-17 2019-11-15 爱克斯维智能科技(苏州)有限公司 一种液压挖掘机智能挖掘***及控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024022460A1 (zh) * 2022-07-28 2024-02-01 徐州徐工矿业机械有限公司 用于正铲液压挖掘机调平油缸的液压***及控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103267034B (zh) 一种具有补偿阀能量回收的负载敏感液压***
CN1178003C (zh) 泵控制方法及泵控制装置
US8726647B2 (en) Hydraulic control system having cylinder stall strategy
EP2215342B1 (en) Process for electro-hydraulic circuits and systmes involving excavator boom-swing power management
US20120216518A1 (en) Hydraulic control system having cylinder stall strategy
WO2012118773A2 (en) Hydraulic control system implementing pump torque limiting
KR102333767B1 (ko) 쇼벨 및 쇼벨용 컨트롤밸브
CN114457869A (zh) 一种基于有限传感器的挖掘机智能控制***和控制方法
CN108999237B (zh) 一种液压挖掘机用智能控制***及控制方法
US20120227391A1 (en) Device and method for controlling hydraulic pump of construction machinery
CN111943099A (zh) 一种节能液压***
CN109235534A (zh) 一种液压挖掘机多路液压***
CN115324954A (zh) 工程机械作业***电负载敏感-电静液复合驱动控制方法
CN111219381A (zh) 一种低速重载低频振动的油缸实验装置及方法
CN2848949Y (zh) 挖掘机节能环保控制***
CN111535393A (zh) 挖掘机铲斗控制***、方法及挖掘机
Park et al. Modeling and simulation of hydraulic system for a wheel loader using AMESim
CN104047328B (zh) 一种挖掘机正流量控制方法
CN115807798A (zh) 数字式电液阀、工程机械及多模式自适应控制方法、***
CN209510754U (zh) 一种多油缸举升/下降同步数字液压控制***
CN115289077A (zh) 一种混凝土臂架用集成式泵控驱动***及控制方法
CN211196345U (zh) 一种横置油缸转向桥式叉车的转向***
CN109707685A (zh) 一种多油缸举升/下降同步数字液压控制***
CN104136782B (zh) 液压工作机
CN216235691U (zh) 起重设备施工用恒力控制单作用多级油缸及起重设备控制***

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20220510

RJ01 Rejection of invention patent application after publication