專利名稱：一種混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種混凝土施工領(lǐng)域的技術(shù)，特別涉及一種混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
發(fā)展中國(guó)家城市化進(jìn)程的加速發(fā)展，為工程機(jī)械提供了巨大的市場(chǎng)機(jī)遇。其中，房 地產(chǎn)、高速鐵路建設(shè)等建設(shè)行業(yè)的飛速發(fā)展對(duì)混凝土泵車的需求大增；在混凝土泵車的需 求大增的同時(shí)，對(duì)混凝土泵車操作人員的施工技能、技術(shù)要求也越來越高。如何培訓(xùn)混凝土 泵車操作人員，如何保證操作人員具有較高的實(shí)際操作技能是當(dāng)前混凝土施工領(lǐng)域的一個(gè) 重要問題。目前，培訓(xùn)普通工程機(jī)械的操作人員的過程一般是先進(jìn)行理論課程的培訓(xùn)，在理 論課程結(jié)束后，進(jìn)行實(shí)車操作訓(xùn)練，學(xué)習(xí)相應(yīng)工程機(jī)械的操作技能和技巧。由于施工操作技 能和技巧是需要長(zhǎng)時(shí)間實(shí)車訓(xùn)練才可以熟練掌握；且實(shí)車訓(xùn)練具有成本高、耗材高等不足， 學(xué)員在訓(xùn)練過程中也受到時(shí)間、經(jīng)濟(jì)條件等限制。為此，當(dāng)前已經(jīng)開發(fā)了多種模擬操作培訓(xùn) 系統(tǒng)；如挖掘機(jī)、起重機(jī)、平地機(jī)、裝載機(jī)、叉車、推土機(jī)、壓路機(jī)已有相關(guān)的模擬操作培訓(xùn) 系統(tǒng)。模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)主要包括模擬操作裝置、控制器，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置及顯示裝置；模 擬操作裝置具有與相應(yīng)工程機(jī)械相類似的操作部件，學(xué)員可以通過控制模擬操作裝置上的 操作部件獲得實(shí)車訓(xùn)練的模擬操作動(dòng)作；同時(shí)，模擬操作裝置產(chǎn)生相應(yīng)的操作信號(hào)，將該操 作信號(hào)傳送給控制器；控制器用于將操作信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，形成模擬指令，將模擬指令發(fā)送給 虛擬現(xiàn)實(shí)裝置，驅(qū)動(dòng)虛擬現(xiàn)實(shí)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過顯示裝置輸出工程機(jī)械的虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。一 般來說，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置可以通過公知的虛擬現(xiàn)實(shí)軟件實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)有的模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)通過模擬實(shí)車操作雖然可以提高培訓(xùn)效果，能夠讓學(xué)員 了解操作部件與虛擬現(xiàn)實(shí)之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系；但由于模擬操作裝置不能讓學(xué)員獲得真實(shí)的操 作體驗(yàn)，很難獲得直切的操作感覺。由于混凝土泵車操作過程非常復(fù)雜，且變化方式多種多 樣，利用現(xiàn)有的模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)對(duì)學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)，很難達(dá)到培訓(xùn)的目的。因此，如何對(duì)現(xiàn) 有的模擬操作培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行改造，以獲得與實(shí)車操作更接近的操作環(huán)境，提高培訓(xùn)效果，是 該技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)重要技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有與實(shí)車操作 更接近的操作環(huán)境。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)包括操縱裝置，虛擬現(xiàn)實(shí) 裝置和顯示裝置；所述操縱裝置為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，并包括轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿 和多個(gè)節(jié)臂搖桿，所述轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿用于控制所述預(yù)定混凝土泵車的轉(zhuǎn)臺(tái)；多個(gè)節(jié)臂搖桿分別 用于控制所述預(yù)定混凝土泵車的各個(gè)節(jié)臂；所述操縱裝置能夠根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿和節(jié)臂搖桿的 狀態(tài)輸出控制信號(hào)；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)所述預(yù)定混凝土泵車形成虛擬混凝土泵車，并根據(jù)控制信號(hào)改變所述虛擬混凝土泵車的狀態(tài)；所述顯示裝置用于將虛擬混凝土泵 車輸出。可選的，所述混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還包括控制器，所述控制器為控制所述預(yù)定混 凝土泵車的控制器，并能夠?qū)⑺霾倏v裝置輸出控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為動(dòng)作指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí) 裝置能夠根據(jù)動(dòng)作指令改變所述虛擬混凝土泵車的狀態(tài)?？蛇x的，所述混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還包括無線通訊裝置，所述無線通訊裝置包括 無線通訊發(fā)射器和無線通訊接收器，所述無線通訊發(fā)射器用于將所述操縱裝置輸出的控制 信號(hào)以無線的控制信號(hào)發(fā)射，所述無線通訊接收器與控制器相連，并能夠接收所述無線通 訊發(fā)射器發(fā)射的無線的控制信號(hào)，并將接收的無線的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為有線的控制信號(hào)，再 發(fā)送給所述控制器?？蛇x的，所述操縱裝置還包括發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開關(guān)，所述操縱裝置能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)熄 火開關(guān)的狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置向所述控制器輸出發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)，所述控制器能 夠根據(jù)該發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出啟動(dòng)或熄火指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)啟動(dòng)或熄火指 令改變所述虛擬混凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)所述虛擬混凝土 泵車發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)判斷是否根據(jù)所述控制器輸出的其他指令改變所述虛擬混凝土泵車的 狀態(tài)?？蛇x的，所述操縱裝置還包括速度選擇器，所述操縱裝置能夠根據(jù)速度選擇器的 狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置向所述控制器輸出速度控制信號(hào)，所述控制器能夠根據(jù)速度 控制信號(hào)輸出速度擋位指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)所述速度擋位指令使所述虛擬混 凝土泵車的節(jié)臂或轉(zhuǎn)臺(tái)以預(yù)定的速度進(jìn)行變化?？蛇x的，所述操縱裝置還包括泵送模式選擇器，所述操縱裝置能夠根據(jù)泵送模式 選擇器的狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置向所述控制器輸出模式控制信號(hào)，所述控制器能夠 根據(jù)所述模式控制信號(hào)輸出模式選擇指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)所述模式選擇指 令，使所述虛擬混凝土泵車以預(yù)定模式運(yùn)轉(zhuǎn)。可選的，所述操縱裝置還包括排量調(diào)節(jié)器，所述操縱裝置能夠根據(jù)排量調(diào)節(jié)器的 狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置向所述控制器輸出排量控制信號(hào)，所述控制器能夠根據(jù)排量 控制信號(hào)輸出排量調(diào)節(jié)指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)排量調(diào)節(jié)指令，使所述虛擬混凝 土泵車以預(yù)定的排量進(jìn)行泵送。可選的，所述混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還包括聲音輸出裝置，所述操縱裝置還包括喇 叭開關(guān)，所述操縱裝置能夠根據(jù)喇叭開關(guān)的狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置向所述控制器輸 出鳴響信號(hào)，所述控制器能夠根據(jù)鳴響信號(hào)輸出鳴響指令；所述聲音輸出裝置能夠根據(jù)鳴 響指令，產(chǎn)生鳴響。可選的，所述操縱裝置還包括緊急停止開關(guān)，所述操縱裝置能夠根據(jù)緊急停止開 關(guān)的狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置向所述控制器輸出緊急停止信號(hào)，所述控制器能夠根據(jù) 緊急停止信號(hào)輸出緊急停止指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)緊急停止指令，使所述虛擬 混凝土泵車停止運(yùn)轉(zhuǎn)?？蛇x的，所述混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還包括直流電源模塊和啟動(dòng)開關(guān)，所述直流電 源模塊通過啟動(dòng)開關(guān)分別與所述無線通訊接收器和控制器相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)中，其操縱裝置為用于控制預(yù)定混凝土泵車的操縱裝置，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠形成虛擬的混凝土泵車；這樣，虛擬現(xiàn)實(shí)裝 置能夠根據(jù)操縱裝置輸出的控制信號(hào)改變虛擬混凝土的狀態(tài)，再通過顯示裝置實(shí)時(shí)輸出虛 擬混凝土泵車的狀態(tài)。由于操縱裝置為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，將實(shí)際應(yīng)用 的操縱裝置與適合的虛擬現(xiàn)實(shí)裝置相匹配，一方面，實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置可以給學(xué)員一個(gè) 與實(shí)際應(yīng)用相同的操縱對(duì)象，另一方面，實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置可以使該培訓(xùn)系統(tǒng)具有與實(shí) 際應(yīng)用相同的操縱模式、操縱動(dòng)作和操縱過程；這就使得混凝土泵車的培訓(xùn)系統(tǒng)具有與實(shí) 車操作更接近的操作環(huán)境，進(jìn)而提高培訓(xùn)效果。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還包括控制器。通過控制器將操縱 裝置的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過對(duì)控制器植入不同的程序，再通過更換相應(yīng)的操縱裝置，可 以使混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)能夠模擬更多種混凝土泵車的動(dòng)作，進(jìn)而通過一個(gè)培訓(xùn)系統(tǒng)可以 實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)混凝土泵車操縱的培訓(xùn)。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還包括無線通訊裝置，該無線通訊 裝置包括無線通訊發(fā)射器和無線通訊接收器；無線通訊發(fā)射器與操縱裝置相連，無線通訊 接收器與控制器相連。該培訓(xùn)系統(tǒng)一方面能夠使提供的場(chǎng)景與實(shí)車操縱更加接近，另一方 面可以為學(xué)員進(jìn)行培訓(xùn)操作提供便利。在進(jìn)一步的技術(shù)方案中，混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)的操縱裝置還增加了相關(guān)控制部 件，以與相應(yīng)實(shí)際混凝土泵車相對(duì)應(yīng)，這樣可以使該培訓(xùn)系統(tǒng)提供更多混凝土泵車的培訓(xùn) 內(nèi)容。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是實(shí)施例提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)中，操縱裝置的結(jié)構(gòu)框圖，同時(shí)示出了 操縱裝置與無線通訊發(fā)射器之間的連接關(guān)系。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應(yīng) 對(duì)本發(fā)明的保護(hù)范圍有任何的限制作用。在利用混凝土泵車進(jìn)行混凝土輸送作業(yè)時(shí)，一般通過相應(yīng)的操縱裝置在距離作業(yè) 位置較遠(yuǎn)的位置對(duì)臂架、轉(zhuǎn)臺(tái)或其他部分控制；其操縱裝置具有輕小，便攜的特點(diǎn)。本發(fā)明 的核心在于利用操縱裝置的輕小、便攜特點(diǎn)，將實(shí)際應(yīng)用的、控制混凝土泵車的操縱裝置 與虛擬現(xiàn)實(shí)裝置相結(jié)合形成一種不同于其他工程機(jī)械培訓(xùn)系統(tǒng)的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，以 使其具有與實(shí)車操作更接近的操作環(huán)境。請(qǐng)參考圖1和圖2，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框 圖，圖2是實(shí)施例提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)中，操縱裝置的結(jié)構(gòu)框圖，同時(shí)示出了操縱裝 置與無線通訊發(fā)射器之間的連接關(guān)系。該混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)包括操縱裝置100，無線通訊裝置200、控制器300、虛擬現(xiàn) 實(shí)裝置400、顯示裝置500和直流電源模塊600。以下分別對(duì)各部分分別進(jìn)行說明。操縱裝置100為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，即與混凝土泵車上的操縱 裝置相同。預(yù)定混凝土泵包括底架和臂架，臂架包括5個(gè)節(jié)臂，節(jié)臂之間通過適當(dāng)?shù)臋M向鉸接軸順序鉸接相連，臂架底端與轉(zhuǎn)臺(tái)鉸接，轉(zhuǎn)臺(tái)通過一個(gè)豎向軸與底架相連，并能夠相對(duì) 于底架在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。與混凝土泵車的操縱裝置相同，本例中，操縱裝置100為一操縱平 臺(tái)，包括5個(gè)節(jié)臂搖桿110和一個(gè)轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿120，并能夠根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿120和節(jié)臂搖桿110 的狀態(tài)輸出控制信號(hào)，通過5個(gè)節(jié)臂搖桿110分別控制上述5個(gè)節(jié)臂之間的相對(duì)位置，通過 轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿120控制上述混凝土泵車的轉(zhuǎn)臺(tái)與底架之間的相對(duì)位置。無線通訊裝置200包括無線通訊發(fā)射器210和無線通訊接收器220。無線通訊發(fā) 射器210與操縱裝置100通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)線相連，也安裝在操縱平臺(tái)上，使操縱平臺(tái)形成無 線通訊遙控器。無線通訊接收器220與控制器300通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)線相連。無線通訊發(fā)射 器210用于將操縱裝置100輸出的控制信號(hào)以無線的控制信號(hào)發(fā)射，無線通訊接收器220 用于接收無線通訊發(fā)射器210發(fā)射的無線的控制信號(hào)，并將接收的無線的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為 有線的控制信號(hào)，再將該控制信號(hào)發(fā)送給控制器300。在實(shí)際混凝土泵車中，設(shè)置無線通訊 裝置200可以為遠(yuǎn)距離操縱實(shí)際的混凝土泵車提供便利；具體到混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)中， 這樣能夠提供與實(shí)際操作場(chǎng)景更架接近的操作環(huán)境，同時(shí)還能夠?yàn)榕嘤?xùn)的實(shí)施提供方便?？刂破?00也為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的控制器；該控制器300用于將無線通 訊接收器220發(fā)送的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠識(shí)別的指令，表征節(jié)臂 搖桿110和轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿120狀態(tài)的指令稱為動(dòng)作指令。利用控制器300將操縱裝置100產(chǎn)生 的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，可以增加與混凝土泵車相匹配的操縱裝置100的范圍；通過植入不 同的程序，可以使控制器300對(duì)不同操縱操縱裝置100產(chǎn)生的控制信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化為混 凝土泵車控制系統(tǒng)可以接受的信號(hào)。對(duì)于混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)來講，設(shè)置控制器300可以 通過更換操縱裝置100，使混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)模擬更多種混凝土泵車的操作環(huán)境和工作 動(dòng)作，進(jìn)而通過一個(gè)培訓(xùn)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種混凝土泵車操縱技能的培訓(xùn)。虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400可以利用公知的方式，根據(jù)上述實(shí)際混凝土泵車的相關(guān)參數(shù)形 成虛擬混凝土泵車，并根據(jù)動(dòng)作指令改變所述虛擬混凝土泵車的狀態(tài)，為模擬培訓(xùn)提供前 提。虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400可以是現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)，也可以是專用的處理器等等，在適當(dāng)軟件操作 系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，可以演示虛擬混凝土泵臂架的展開、收攏、轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)、支腿展開、收攏、支撐 等動(dòng)作。顯示裝置500用于實(shí)時(shí)地輸出虛擬混凝土泵車的狀態(tài)，以使學(xué)員能夠?qū)崟r(shí)獲得控 制結(jié)果。與混凝土泵車實(shí)車相同，為了保證混凝土泵車控制系統(tǒng)的可靠性，還單獨(dú)設(shè)置了 為無線通訊接收器220和控制器300提供電源的直流電源模塊600，在直流電源模塊600的 輸出端還可以設(shè)置適合的啟動(dòng)開關(guān)，以使直流電源模塊600通過啟動(dòng)開關(guān)分別與無線通訊 接收器220和控制器300相連。閉合啟動(dòng)開關(guān)，可以使無線通訊接收器220和控制器300 上電；斷開啟動(dòng)開關(guān)，可以使無線通訊接收器220和控制器300斷電。本實(shí)施例提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)中，由于操縱裝置100為用于控制實(shí)際混凝 土泵車的操縱裝置；通過控制器300，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠根據(jù)操縱裝置100輸出的控制 信號(hào)改變虛擬混凝土的狀態(tài)，再通過顯示裝置500實(shí)時(shí)輸出虛擬混凝土泵車的狀態(tài)。由于 操縱裝置100為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，將實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置100與適合 的虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400相匹配，一方面，通過實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置100可以給學(xué)員一個(gè)與實(shí)際 應(yīng)用相同的操縱對(duì)象，另一方面，實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置100可以使該培訓(xùn)系統(tǒng)具有與實(shí)際 應(yīng)用相同的操縱模式、操縱動(dòng)作和操縱過程；這就使得該混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)具有與實(shí)車操作更接近的操作環(huán)境，進(jìn)而提高培訓(xùn)效果。另外，在操縱裝置100與虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400相匹配時(shí)，即虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠直 接識(shí)別操縱裝置100產(chǎn)生的控制信號(hào)的情況下，也可以使操縱裝置100直接通過有線或通 過無線通訊裝置200與虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400相連，省去控制器300，簡(jiǎn)化混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng) 的結(jié)構(gòu)。由于本發(fā)明實(shí)施例中，操縱裝置100與實(shí)際應(yīng)用的混凝土泵車的操縱相同，因此， 操縱裝置100除了包括節(jié)臂搖桿110和轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿120之處，還包括多種其他的控制部件，以 下分別對(duì)各控制部件功能及工作原理進(jìn)行說明。對(duì)于實(shí)際的混凝土泵車來講，其動(dòng)力來源通常為發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)的是否運(yùn)轉(zhuǎn)決定 混凝土泵車是否能夠進(jìn)行正常的泵送工作，因此，在實(shí)際的混凝土泵車中，操縱裝置100還 包括發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開關(guān)130，以通過操縱裝置100控制實(shí)際混凝土泵車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。對(duì)于本 發(fā)明實(shí)施例提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)來講，操縱裝置100能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開關(guān)130 的狀態(tài)，通過無線通訊裝置200向控制器300輸出發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)；控制器300能夠根據(jù)發(fā) 動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出啟動(dòng)或熄火指令；虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠根據(jù)啟動(dòng)或熄火指令改變虛擬 混凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，并能夠通過顯示裝置500將虛擬混凝土泵車示出。在控制器 300輸出啟動(dòng)指令時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400使虛擬混凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)并運(yùn)轉(zhuǎn)，在控制器 300輸出熄火指令時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400使虛擬混凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，停止運(yùn)轉(zhuǎn)。而且， 虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400還能夠根據(jù)虛擬混凝土泵發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)的不同，對(duì)其他操作部件動(dòng)作產(chǎn) 生的信號(hào)進(jìn)行不同的反應(yīng)，即根據(jù)所述虛擬混凝土泵車發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，判斷是否根據(jù)所述 控制器300輸出的指令改變所述虛擬混凝土泵車的狀態(tài)。在虛擬混凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)為熄 火狀態(tài)時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠使虛擬混凝土泵車的狀態(tài)保持不變；在該狀態(tài)下，即使改 變操縱裝置100上其他控制部件的狀態(tài)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400也不再進(jìn)行反應(yīng)；只有在虛擬混 凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)為運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，在其他控制部件的狀態(tài)的改變，控制器300基于此輸出 的相應(yīng)指令時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400才根據(jù)相應(yīng)的指令改變虛擬混凝土泵車的狀態(tài)。為了應(yīng)對(duì)不同的工況需要，使實(shí)際混凝土泵車節(jié)臂或轉(zhuǎn)臺(tái)以不同的速度進(jìn)行動(dòng) 作，操縱裝置100還包括速度選擇器140，速度選擇器140具有快檔狀態(tài)和慢檔狀態(tài)，根據(jù)速 度選擇器140的狀態(tài)的不同，操縱裝置100能夠通過所述無線通訊裝置200向控制器300 輸出速度控制信號(hào)，控制器300能夠根據(jù)速度控制信號(hào)輸出速度擋位指令。在本發(fā)明實(shí)施 例提供的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)中，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠根據(jù)上述速度擋位指令，使虛擬 混凝土泵車的節(jié)臂或轉(zhuǎn)臺(tái)以預(yù)定的速度進(jìn)行變化。速度選擇器140可以設(shè)置快檔和慢檔， 以使虛擬混凝土泵車的節(jié)臂以不同的速度進(jìn)行展開或收攏，使轉(zhuǎn)臺(tái)以不同的速度旋轉(zhuǎn)。可 以理解，速度選擇器140功能要結(jié)合節(jié)臂搖桿110或結(jié)合轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿120的動(dòng)作才能體現(xiàn)在 虛擬混凝土泵車的狀態(tài)變化中。實(shí)際的混凝土泵車具有多種泵送模式，因此，操縱裝置100的泵送模式選擇器160 具有三種狀態(tài)，分別表示混凝土泵車進(jìn)行正向泵送、反向泵送和停止泵送三種模式。根據(jù)泵 送模式選擇器160的狀態(tài)的不同，所述操縱裝置100通過無線通訊裝置200向控制器300輸 出相應(yīng)的模式控制信號(hào)，控制器300根據(jù)相應(yīng)的模式控制信號(hào)輸出模式選擇指令。虛擬現(xiàn) 實(shí)裝置400根據(jù)模式選擇指令選擇正向泵送、反向泵送和停止泵送三種模式之一，并使虛 擬混凝土泵車以選定的模式運(yùn)轉(zhuǎn)。在泵送模式選擇器160選擇正向泵送模式時(shí)，使虛擬的混凝土泵車輸送管末端顯示澆注混凝土的情景；在泵送模式選擇器160選擇反向泵送模式 時(shí)，使虛擬的混凝土泵車輸送管末端反向吸水，對(duì)輸送管進(jìn)行清洗；在泵送模式選擇器160 選擇停止泵送模式時(shí)，使虛擬的混凝土泵車停止泵送。與實(shí)際操作相同，為了調(diào)節(jié)混凝土泵輸出混凝土的流量，操縱裝置100還包括排 量調(diào)節(jié)器180，排量調(diào)節(jié)器180相對(duì)于操縱平臺(tái)的位置不同，表示對(duì)混凝土泵車提出不同的 排量需求，此時(shí)，操縱裝置100根據(jù)排量調(diào)節(jié)器180的狀態(tài)，通過無線通訊裝置200向控制 器300輸出排量控制信號(hào)，控制器300能夠根據(jù)排量控制信號(hào)輸出排量指令。此時(shí)，虛擬現(xiàn) 實(shí)裝置400能夠根據(jù)排量指令，使虛擬混凝土泵車的混凝土缸以不同的速度或/和頻率動(dòng) 作，以使虛擬的混凝土泵預(yù)定的排量進(jìn)行泵送。在實(shí)際的混凝土泵的操作中，混凝土泵車還會(huì)聲音輸出機(jī)構(gòu)，以產(chǎn)生并輸出相應(yīng) 的聲音；為此，混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)還可以具有適當(dāng)?shù)穆曇糨敵鲅b置(圖中未示出)，為了 獲得良好的實(shí)際操作環(huán)境，聲音輸出裝置可以根據(jù)顯示裝置500的位置安裝在合適的位 置，以使聲音輸出裝置產(chǎn)生的聲音與顯示裝置500中的虛擬混凝土泵車具有良好的匹配。 本例中，操縱裝置100還包括喇叭開關(guān)，操縱裝置100能夠根據(jù)喇叭開關(guān)的狀態(tài)，通過所述 無線通訊裝置200向控制器300輸出鳴響信號(hào)，控制器300根據(jù)鳴響信號(hào)輸出鳴響指令；相 應(yīng)的聲音輸出裝置根據(jù)鳴響指令，產(chǎn)生鳴響。在實(shí)際中，操縱裝置100還包括緊急停止開關(guān)，以在緊急狀態(tài)下，使實(shí)際的混凝土 泵車停止運(yùn)轉(zhuǎn)。本例中，操縱裝置100上也具有緊急停止開關(guān)160，且操縱裝置100能夠根 據(jù)緊急停止開關(guān)160的狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置200向控制器300輸出緊急停止信號(hào)， 控制器300根據(jù)緊急停止信號(hào)輸出緊急停止指令。此時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400能夠根據(jù)緊急 停止指令，使所述虛擬混凝土泵車停止運(yùn)轉(zhuǎn)。與實(shí)際混凝土泵車的操縱相同，只有在緊急停 止形狀160復(fù)位后，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400才根據(jù)控制器300輸出的相應(yīng)指令改變虛擬混凝土 泵車的狀態(tài)。由于本發(fā)明實(shí)施例可以模擬混凝土泵車的各種施工作業(yè)工況、實(shí)際工作中的環(huán)境 以及任務(wù)，可以大幅度地增加操作人員的訓(xùn)練時(shí)間，進(jìn)而可以大幅度地降低經(jīng)濟(jì)成本；在培 訓(xùn)45米混凝土泵車時(shí)，實(shí)車培訓(xùn)的培訓(xùn)成本約為1000元/小時(shí)，而采用本發(fā)明實(shí)施例提供 的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其培訓(xùn)成本可以降低到2. 5元/小時(shí)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，比如，為了提高數(shù)據(jù) 傳輸?shù)乃俣群蛡鬏數(shù)目煽啃?，可以通過CAN總線將無線通訊接收器220和控制器300相連， 可以通過RS232數(shù)據(jù)線與作為虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400的計(jì)算機(jī)的串口相連；在省去控制器300， 使無線通訊接收器220與虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400直接相連時(shí)，也可以采用CAN轉(zhuǎn)串口或CAN轉(zhuǎn) USB的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；還可以根據(jù)實(shí)際需要，利用虛擬現(xiàn)實(shí)裝置400設(shè)置其他聲音、圖 像、各中施工場(chǎng)景、考核評(píng)分系統(tǒng)以及互動(dòng)視景設(shè)備，等等。這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā) 明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，包括操縱裝置(100)，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)和顯示裝置(500)；所述操縱裝置(100)為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，并包括轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿(120)和多個(gè)節(jié)臂搖桿(110)，所述轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿(120)用于控制所述預(yù)定混凝土泵車的轉(zhuǎn)臺(tái)；多個(gè)節(jié)臂搖桿(110)分別用于控制所述預(yù)定混凝土泵車的各個(gè)節(jié)臂；所述操縱裝置(100)能夠根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿(120)和節(jié)臂搖桿(110)的狀態(tài)輸出控制信號(hào)；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù)所述預(yù)定混凝土泵車形成虛擬混凝土泵車，并根據(jù)控制信號(hào)改變所述虛擬混凝土泵車的狀態(tài)；所述顯示裝置(500)用于將虛擬混凝土泵車輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括控制器(300)，所 述控制器(300)為控制所述預(yù)定混凝土泵車的控制器，并能夠?qū)⑺霾倏v裝置(100)輸出 控制信號(hào)轉(zhuǎn)化為動(dòng)作指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù)動(dòng)作指令改變所述虛擬混凝 土泵車的狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括無線通訊裝置 (200)，所述無線通訊裝置(200)包括無線通訊發(fā)射器(210)和無線通訊接收器(220)，所 述無線通訊發(fā)射器(210)用于將所述操縱裝置(100)輸出的控制信號(hào)以無線的控制信號(hào) 發(fā)射，所述無線通訊接收器(220)與控制器(300)相連，并能夠接收所述無線通訊發(fā)射器 (210)發(fā)射的無線的控制信號(hào)，并將接收的無線的控制信號(hào)轉(zhuǎn)換為有線的控制信號(hào)，再發(fā)送 給所述控制器(300)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述操縱裝置(100)還 包括發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開關(guān)(130)，所述操縱裝置(100)能夠根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火開關(guān)(130)的狀態(tài)， 通過所述無線通訊裝置(200)向所述控制器(300)輸出發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)，所述控制器(300) 能夠根據(jù)該發(fā)動(dòng)機(jī)控制信號(hào)輸出啟動(dòng)或熄火指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù)啟動(dòng) 或熄火指令改變所述虛擬混凝土泵車的發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù) 所述虛擬混凝土泵車發(fā)動(dòng)機(jī)的狀態(tài)判斷是否根據(jù)所述控制器(300)輸出的其他指令改變 所述虛擬混凝土泵車的狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述操縱裝置(100)還包 括速度選擇器(140)，所述操縱裝置(100)能夠根據(jù)速度選擇器(140)的狀態(tài)，通過所述無 線通訊裝置(200)向所述控制器(300)輸出速度控制信號(hào)，所述控制器(300)能夠根據(jù)速 度控制信號(hào)輸出速度擋位指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置能夠根據(jù)所述速度擋位指令使所述虛擬 混凝土泵車的節(jié)臂或轉(zhuǎn)臺(tái)以預(yù)定的速度進(jìn)行變化。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述操縱裝置(100)還包 括泵送模式選擇器(150)，所述操縱裝置(100)能夠根據(jù)泵送模式選擇器(150)的狀態(tài)，通 過所述無線通訊裝置(200)向所述控制器(300)輸出模式控制信號(hào)，所述控制器(300)能 夠根據(jù)所述模式控制信號(hào)輸出模式選擇指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù)所述模式 選擇指令，使所述虛擬混凝土泵車以預(yù)定模式運(yùn)轉(zhuǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述操縱裝置(100)還包 括排量調(diào)節(jié)器(180)，所述操縱裝置能夠根據(jù)排量調(diào)節(jié)器(180)的狀態(tài)，通過所述無線通訊 裝置(200)向所述控制器(300)輸出排量控制信號(hào)，所述控制器(300)能夠根據(jù)排量控制信號(hào)輸出排量調(diào)節(jié)指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù)排量調(diào)節(jié)指令，使所述虛擬混 凝土泵車以預(yù)定的排量進(jìn)行泵送。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括聲音輸出裝置，所 述操縱裝置(100)還包括喇叭開關(guān)(170)，所述操縱裝置(100)能夠根據(jù)喇叭開關(guān)(170)的 狀態(tài)，通過所述無線通訊裝置(200)向所述控制器(300)輸出鳴響信號(hào)，所述控制器(300) 能夠根據(jù)鳴響信號(hào)輸出鳴響指令；所述聲音輸出裝置能夠根據(jù)鳴響指令，產(chǎn)生鳴響。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，所述操縱裝置(100)還包 括緊急停止開關(guān)(160)，所述操縱裝置(100)能夠根據(jù)緊急停止開關(guān)的狀態(tài)，通過所述無線 通訊裝置(200)向所述控制器(300)輸出緊急停止信號(hào)，所述控制器(300)能夠根據(jù)緊急 停止信號(hào)輸出緊急停止指令；所述虛擬現(xiàn)實(shí)裝置(400)能夠根據(jù)緊急停止指令，使所述虛 擬混凝土泵車停止運(yùn)轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3-9任一項(xiàng)所述的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)，其特征在于，還包括直流電 源模塊(600)和啟動(dòng)開關(guān)，所述直流電源模塊(600)通過啟動(dòng)開關(guān)分別與所述無線通訊接 收器(220)和控制器(300)相連。
全文摘要
本發(fā)明公開的混凝土泵車培訓(xùn)系統(tǒng)包括操縱裝置，虛擬現(xiàn)實(shí)裝置和顯示裝置；操縱裝置為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，并包括轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿和多個(gè)節(jié)臂搖桿，轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿控制預(yù)定混凝土泵車的轉(zhuǎn)臺(tái)；節(jié)臂搖桿控制預(yù)定混凝土泵車的節(jié)臂；操縱裝置根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)搖桿和節(jié)臂搖桿的狀態(tài)輸出控制信號(hào)；虛擬現(xiàn)實(shí)裝置根據(jù)預(yù)定混凝土泵車形成虛擬混凝土泵車，并根據(jù)控制信號(hào)改變虛擬混凝土泵車的狀態(tài)；顯示裝置將虛擬混凝土泵車的狀態(tài)輸出。由于操縱裝置為預(yù)定混凝土泵車實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置，通過實(shí)際應(yīng)用的操縱裝置使得混凝土泵車的培訓(xùn)系統(tǒng)具有與實(shí)車操作更接近的操作環(huán)境。
文檔編號(hào)G09B9/05GK101894491SQ20101023554
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月22日
發(fā)明者劉海明, 周翔 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司