基于wifi無線通訊的智能裝載機遙控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電傳控制智能裝載機無線遙控技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種用于智能裝載機 的基于Wifi無線通訊的遠(yuǎn)程遙控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 裝載機是工程機械領(lǐng)域的主力軍，廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山 等建設(shè)工程的土石方施工，主要用來鏟、裝、卸、運泥土和石料一類散狀物料，也可以對巖 石、硬土進行輕度鏟掘作業(yè)。傳統(tǒng)裝載機采用人工操縱的方法進行工作，全憑操作者的經(jīng)驗 判斷動臂的位置和鏟斗的角度，這種控制方式控制精度低、能耗高、維護難度大。另外，裝載 機的人工操縱方式不適用于山體滑坡、道路垮塌、洪澇清淤等高危場合的應(yīng)用，上述高危場 合應(yīng)盡可能減少人的直接參與。
[0003] 集成電控系統(tǒng)將直接驅(qū)動閥、計算機、自動控制等高新技術(shù)充分結(jié)合，取消裝載機 原有系統(tǒng)中操縱手柄與作業(yè)裝置之間以及方向盤與轉(zhuǎn)向輪之間機械（或液壓）的聯(lián)系，使 裝載機的作業(yè)裝置以及轉(zhuǎn)向機構(gòu)靈敏度可以根據(jù)實際工況進行調(diào)節(jié)，為駕駛員提供舒適的 感受，從而提高作業(yè)效率，降低操作人員的勞動強度，簡化裝配過程，同時使裝載機的遙控 駕駛成為可能。目前國內(nèi)還沒有能夠應(yīng)用wifi無線通訊的智能裝載機遙控系統(tǒng)，所以在這 方面理論和技術(shù)還很薄弱，需要進一步深入研究。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種基于Wifi無線通訊的智能裝載機遙 控系統(tǒng)，充分利用智能裝載機的無線收發(fā)模塊和計算處理模塊對智能終端的控制指令進行 發(fā)送和解析，以實現(xiàn)對對裝載機的無線遙控，并實時傳回裝載機的狀態(tài)。
[0005] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括智能終端、wifi信號收發(fā)裝 置、wifi信號轉(zhuǎn)換和處理模塊、裝載機車上計算機和CAN總線信號處理模塊。
[0006] 所述的智能終端根據(jù)操作人員的輸入，生成遙控指令，包括對動臂、鏟斗、轉(zhuǎn)向、油 門和剎車的控制，通過wif i信號轉(zhuǎn)換和處理模塊轉(zhuǎn)換為wif i裝置可識別代碼；wif i裝置 可識別代碼通過wif i信號收發(fā)裝置傳輸給裝載機的CAN總線信號處理模塊，進而傳輸給裝 載機車上計算機，裝載機車上計算機根據(jù)遙控指令控制直接驅(qū)動閥和電比例閥，進而驅(qū)動 動臂、鏟斗、轉(zhuǎn)向機構(gòu)和變速箱，實現(xiàn)三余度控制；傳感器采集裝載機當(dāng)前狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)， 并依次通過裝載機車上計算機、CAN總線信號處理模塊和wifi信號收發(fā)裝置回傳給智能終 端。
[0007] 所述的智能終端根據(jù)操作人員的輸入，能夠生成轉(zhuǎn)向、鏟斗和動臂的操作代碼，生 成油門和剎車的操作代碼以及生成功率模式、作用模式和變速箱檔位的操作代碼。
[0008] 所述的wifi信號收發(fā)裝置收發(fā)的wifi裝置可識別代碼中包含密碼，智能終端向 裝載機發(fā)送wifi裝置可識別代碼時，CAN總線信號處理模塊驗證wifi裝置可識別代碼中 的密碼是否正確，如不正確則鎖定裝載機當(dāng)前位置，并禁止智能終端進行操作；CAN總線信 號處理模塊向智能終端發(fā)送Wifi裝置可識別代碼時，智能終端驗證Wifi裝置可識別代碼 中的密碼是否正確，確認(rèn)正確后才進行顯示。
[0009] 所述的wifi信號收發(fā)裝置收發(fā)的wifi裝置可識別代碼中包含心跳字以及代碼 和，其中，心跳字會隨數(shù)據(jù)每更新一拍而加1，代碼和在正常狀態(tài)下應(yīng)保持不變，通過判斷心 跳字來確定數(shù)據(jù)是否更新，判斷代碼和確定數(shù)據(jù)是否出現(xiàn)丟失或錯誤。
[0010] 本發(fā)明的有益效果是：能夠?qū)ρb載機的動臂、鏟斗和轉(zhuǎn)向進行復(fù)合操作，實現(xiàn)了對 裝載機的智能遠(yuǎn)程無線控制。
[0011] 本發(fā)明采用Wifi無線通訊模塊，實現(xiàn)了對裝載機的遠(yuǎn)程無線遙控，并通過收發(fā)密 碼的形式，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)母甙踩?；本發(fā)明通過驗證軟件心跳字和代碼和的方法，保證 數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和高可靠性；本發(fā)明采用嵌入在計算機內(nèi)的控制律模塊根據(jù)接收的操縱 指令，和傳感器反饋信息，以電氣形式的輸出控制四路直接驅(qū)動閥和一路電比例閥，并實現(xiàn) 三余度高可靠性控制。
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發(fā)明的總體組成示意圖；
[0013] 圖2是控制器的功能框圖。
【具體實施方式】
[0014] 本發(fā)明提供一種基于wifi無線通訊的智能裝載機遙控系統(tǒng)，通過智能終端（手 機、模擬座艙等）控制模塊、Wif i遙控信號收發(fā)裝置、Wif i信號轉(zhuǎn)換和處理模塊、裝載機車 上計算機和CAN總線信號處理模塊，實現(xiàn)高安全性、高精確性的裝載機遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測。具 體方案如下：
[0015] 開發(fā)應(yīng)用程序載入智能終端，應(yīng)用程序界面包括兩個圓形操作框可生成轉(zhuǎn)向、鏟 斗和動臂的操作代碼；兩個矩形操作框可生成油門和剎車的操作代碼；三個加減操作框可 實現(xiàn)功率模式、作用模式和變速箱檔位的操作代碼生成。并由此生成無線遙控控制指令，主 要包括對動臂、鏟斗、轉(zhuǎn)向、油門和剎車的復(fù)合控制和操縱，通過手機軟件轉(zhuǎn)換為wifi裝置 可識別代碼；
[0016] 設(shè)計wifi遙控信號收發(fā)裝置，主要包括其中的硬件和軟件模塊，并支持雙向收 發(fā)、數(shù)據(jù)解碼等功能。其中通過驗證軟件心跳字和代碼和的方法：手機發(fā)送給wifi收發(fā)裝 置的信號中包含心跳字和代碼和信息，其中心跳字會隨數(shù)據(jù)每更新一拍而加1，代碼和在正 常狀態(tài)下應(yīng)保持不變，通過判斷心跳字可確定數(shù)據(jù)是否更新，判斷代碼和可確定數(shù)據(jù)是否 出現(xiàn)丟失或錯誤。這種方法保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性。另外，通過驗證來自wifi收發(fā)兩端密 碼是否匹配的方式，保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕喝缡謾C向外發(fā)出的密碼為8888, wifi收發(fā) 模塊和CAN總線信號處理模塊通過判斷密碼的正確性而允許接收手機指令；同理，CAN總線 信號處理模塊發(fā)送密碼6666,手機也將對其進行判斷，確認(rèn)正確后才可將其發(fā)送的信號進 行顯示。
[0017] CAN總線信號處理模塊開發(fā)，主要通過裝載機上CAN總線模塊接收wif i收發(fā)裝置 轉(zhuǎn)發(fā)的智能終端的控制信號，并將裝載機當(dāng)前狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)通過wifi收發(fā)裝置回傳給智 能終端。其中，CAN總線模塊首先驗證wifi收發(fā)裝置轉(zhuǎn)發(fā)的密碼是否正確，如不正確則鎖 定裝載機當(dāng)前位置，并禁止智能終端進行操作。另外，在連接過程中，CAN總線模塊將回