[实用新型]机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统

权利要求书

1.一种机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统包括安装在挖掘机本地的挖掘机座椅位姿数据采集模块、安装在远程端座椅底部的座椅动作模拟模块、数据收发模块、设置在远程端的控制模块，所述挖掘机座椅位姿数据采集模块测量采集挖掘机座椅位姿数据，所述数据收发模块通过无线通信从所述挖掘机座椅位姿数据采集模块接收挖掘机座椅位姿数据并通过无线通信将挖掘机座椅位姿数据发送到所述控制模块，所述控制模块基于所接收的挖掘机座椅位姿数据控制所述座椅动作模拟模块进行相应的模拟动作。

2.根据权利要求1所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述挖掘机座椅位姿数据采集模块是惯性测量单元，所述挖掘机座椅位姿数据是挖掘机在三维空间中的角速度和加速度。

3.根据权利要求2所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述惯性测量单元包含三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺仪，所述加速度计检测挖掘机座椅在载体坐标系中x轴、y轴、z轴的加速度信号并得到x轴、y轴、z轴方向的位移量，所述陀螺仪检测挖掘机座椅相对于导航坐标系的角速度信号并得到俯仰角、滚转角和偏航角。

4.根据权利要求3所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述惯性测量单元的数量为两个，并安装在挖掘机的相互接近的位置。

5.根据权利要求3所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述座椅动作模拟模块是六自由度运动模拟器，包括固定于远程端座椅底部的上平台、固定于远程端座椅安装基础上的下平台、铰接在所述上平台和所述下平台之间的六个电动缸、将所述六个电动缸分别铰接于所述上平台和所述下平台的万向铰链、一一对应地连接于所述六个电动缸的六个伺服电机。

6.根据权利要求5所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述六自由度运动模拟器设置有限位保护和紧急制动机构。

7.根据权利要求5所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述控制模块包括电源、PLC、伺服驱动器，其中，所述伺服驱动器连接于所述伺服电机；所述PLC根据控挖掘机座椅的x轴、y轴、z轴位移量以及俯仰角、滚转角和偏航角得出所述六个电动缸各自的伸缩量，控制所述伺服驱动器以相同的时间驱动对应的所述电动缸按照各自的伸缩量运动到达相应位置。

8.根据权利要求7所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述伺服电机上安装有编码器，所述编码器实时检测所述伺服电机的力矩、速度、位置信息并反馈发送到所述伺服驱动器和所述PLC。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的机械正铲挖掘机的远程操作座椅位姿模拟和振动仿真系统，其特征在于，所述挖掘机座椅位姿数据采集模块的数据采集延时设为2毫秒，所述数据收发模块的数据传输延时设为不超过100毫秒，所述座椅动作模拟模块的模拟动作延时设为不超过600毫秒。