【正文】 化控制器 的開發(fā) ； 并成功制造出滿足課題需求的 兩 立方米 智能化 鏟運(yùn)機(jī)， 實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。 （四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 首先利用專業(yè)三維建模軟件 PROEngineer（簡稱 PRO/E）對鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)行三維建模。 （四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 電 液比例轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) ： 電液比例轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng)主要由轉(zhuǎn)向油泵、液控?fù)Q向主閥、轉(zhuǎn)向液壓缸、手動轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥、遙控轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥塊等組成。該轉(zhuǎn)向系統(tǒng)采用手動先導(dǎo)和遙控先導(dǎo)并聯(lián)的結(jié)構(gòu)，既可以由手動操縱，也可以由遙控操縱 。 先導(dǎo)油源（來自制動系統(tǒng)）手動轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥去工作系統(tǒng)轉(zhuǎn)向液壓缸液控?fù)Q向主閥回油過濾器 轉(zhuǎn)向油泵遙控轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥塊電液比例減壓閥梭閥（四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 電液比例轉(zhuǎn)向控制系統(tǒng) 框圖： 控 制 算 法目 標(biāo) 路 徑 電 液 比 例 閥 轉(zhuǎn) 向 液 壓 缸 鉸 接 底 盤驅(qū) 動 系 統(tǒng)跟 蹤 軌 跡液 壓 源計 算 機(jī) 導(dǎo) 航 控 制 器P L C 控 制 器軌 跡 信 息 反 饋（四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 （四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)： 主要包括主干通信系統(tǒng)、智能基站、分路器和通信電纜。 （四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 遙控系統(tǒng)：遙控面板指令示意 （四）、 智能化鏟運(yùn)機(jī)總體集成技術(shù)研究 鏟運(yùn)機(jī)總體控制結(jié)構(gòu) 圖 （五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 ?導(dǎo)航控制單元 完成 自主導(dǎo)航試驗。采集主控單元傳輸過來的各個傳感器信號，并在導(dǎo)航程序中進(jìn)行運(yùn)算得出相關(guān)控制指令 。另外實時接收主控單元傳輸?shù)母鞣N傳感器檢測信號。 ?所有單元之間通過 CAN總線方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， CAN通訊中的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議為自主制定，可以隨便更改，保證系統(tǒng)的靈活性。 （五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 巷道環(huán)境模擬： 針對井下巷道壁凹凸不平的特點(diǎn)，以油布為道具，設(shè)計了一條帶轉(zhuǎn)彎的 “ 隨風(fēng)擺動 ” 巷道，用以模擬井下凹凸不平的墻壁。 同時放置了定位所需的信標(biāo)。 38001 9 0 03 8 0 0樁 高 ? ? ? ? ? ?R5000R 6 9 0 0R 88 0 0? ? ? ? ?? ? ? ?? ?9 9 0 01 8 7 0 02330032100（五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 實驗結(jié)果： 跟蹤直線軌跡實驗 設(shè)定初始航向角為 0度，初始航向偏差為 0度，初始位移偏差為 0米，多次實驗 的 數(shù)據(jù)如表所示： 4m 8m 12m 16m 20m 導(dǎo)航理論偏差 0 0 0 0 0 實際導(dǎo)航偏差 定位理論值 (0,4) (0,8) (0,12) (0,16) (0,20) 實際定位數(shù)據(jù) (0,) (,) (0,) (,) (0,) （五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 實驗結(jié)果： 跟蹤直線軌跡實驗 設(shè)定初始航向角為 5度，初始航向偏差為 5度，初始位移偏差為 。多次實驗 的 數(shù)據(jù)如表所示： 4m 8m 12m 16m 20m 導(dǎo)航理論偏差 0 0 實際導(dǎo)航偏差 定位理論值 (,4) (0,8) (,12) (0,16) (,20) 實際定位數(shù)據(jù) (,) (,) (,) (,) (,) （五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 實驗結(jié)果： 跟蹤 圓 軌跡實驗 設(shè)定初始航向角為 0度，初始航向偏差為 0度，初始位移偏差為 0米，多次實驗 的 數(shù)據(jù)如表所示： 設(shè)定初始航向角為 5度，初始航向偏差為 5度，初始位移偏差為 ，多次實驗 的 數(shù)據(jù)如表所示： 曲率 理論直徑 10 16 20 16 10 實際直徑 21 曲率 理論直徑 10 16 20 16 10 實際直徑 （五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 實驗結(jié)果分析： 實驗中，反饋的數(shù)據(jù)是車體前后的實時夾角和陀螺儀測量得到的航向角。從實驗數(shù)據(jù)可以看出，對于直線段的自主導(dǎo)航及定位來說，在沒有初始航向角偏差和初始位移偏差時，鏟運(yùn)機(jī)的導(dǎo)航和定位精度較高，一旦具有初始航向角偏差及初始位移偏差時，由于陀螺測量的航向角及里程計測量的位移信息在整個實驗過程中均沒有進(jìn)行校正，導(dǎo)致累積的誤差越來越大，影響了定位精度和導(dǎo)航精度，故在鏟運(yùn)機(jī)進(jìn)入實際巷道導(dǎo)航時需要加上位置的 絕對校正，同時需要對陀螺儀測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時修正。而對于追蹤圓軌跡的鏟運(yùn)機(jī)來說，初始航向偏差和初始位移偏差對圓軌跡的跟蹤影響基本不大。經(jīng)多次試驗，跟蹤圓的直徑誤差在 3%— 9%，誤差產(chǎn)生的原因是在跟蹤軌跡偏差推算模型中，沒有考慮驅(qū)動橋差速鎖及 不同 地面情況的影響。 （五）、智能化鏟運(yùn)機(jī)自主導(dǎo)航定位實驗 巷道環(huán)境下正 反 向全過程自主導(dǎo)航及定位實驗 ： 在搭建好的巷道內(nèi)進(jìn)行鏟運(yùn)機(jī)的 正反向 自主導(dǎo)航及定位實驗，在全自主導(dǎo)航中對使用航位推測法得出的定位信息進(jìn)行絕對坐標(biāo)的修正，同時利用激光掃描器掃描巷道壁，利用模型車中計算航向角的方法融合陀螺儀實時測量得到的航向角，保證航向角測量的可靠性。 鏟運(yùn)機(jī)正向跟蹤路徑到終點(diǎn)并停止，然后反方向跟蹤路徑行駛回到起點(diǎn)，完成一個來回作業(yè)循環(huán)。模擬從鏟裝點(diǎn)到卸載點(diǎn)的模擬，經(jīng)過實驗，完成了鏟運(yùn)機(jī)從起點(diǎn)到終點(diǎn)再回到起點(diǎn)的全過程自主導(dǎo)航定位實驗，相關(guān)實驗情況見錄像。 鏟運(yùn)機(jī)全過程模擬自主導(dǎo)航試驗 （六）、 結(jié)論與展望 ?本課題遵循 “ 定位導(dǎo)航技術(shù)研究 —— 模型樣機(jī)研究支持理論技術(shù) —— 數(shù)據(jù)分析處理開發(fā) —— 智能化鏟運(yùn)機(jī)設(shè)計、優(yōu)化、定型 ”的技術(shù)路線實施。 ?在定位導(dǎo)航技術(shù)的研究中，對定位導(dǎo)航的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行攻關(guān)和實驗，在智能化鏟運(yùn)機(jī)的設(shè)計優(yōu)化定型中，合作單位能夠精誠合作，合理分工，保證在短短三年的時間里完成了樣機(jī)的試制和實驗的順利完成。 ?課題利用自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等各種先進(jìn)技術(shù)解決了我國大型緊缺固體礦產(chǎn)資源開發(fā)和利用急需解決的地下遠(yuǎn)距離通信、定位與導(dǎo)航等難題，基本實現(xiàn)了地下采礦設(shè)備的遠(yuǎn)距離遙控和無人操縱的全過程自主控制，研究成果具有重大的理論價值，填補(bǔ)了國內(nèi)在此領(lǐng)域研究的空白，接近國外同類研究的國際先進(jìn)水平。 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH