恭喜云南昆钢电子信息科技有限公司尹业华获国家专利权
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龙图腾网恭喜云南昆钢电子信息科技有限公司申请的专利一种电动铲运机无人驾驶控制系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN114281067B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202111453045.0,技术领域涉及:G05D1/221;该发明授权一种电动铲运机无人驾驶控制系统是由尹业华;肖彦龙;陆广任;李云财;梁其根设计研发完成,并于2021-12-01向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种电动铲运机无人驾驶控制系统在说明书摘要公布了:本发明涉及一种电动铲运机无人驾驶控制系统,属于采矿自动化技术领域。该系统包括不间断UPS电源单元、电控驱动单元、称重数据采集单元、自动导航单元、无线通讯单元、安全驾驶单元、路径下发单元和远程操控及监视单元等结构;本发明具有设备简单、稳定运行的优点,可实现铲运机的无人驾驶,取消现场操作司机,并且在无人驾驶过程中,能够有效杜绝安全风险,提高运矿效率,易于推广应用。
本发明授权一种电动铲运机无人驾驶控制系统在权利要求书中公布了:1.一种电动铲运机无人驾驶控制系统,其特征在于,包括:不间断UPS电源单元(1)、电控驱动单元(2)、称重数据采集单元(3)、自动导航单元(4)、无线通讯单元(5)、安全驾驶单元(6)、路径下发单元(7)、远程服务器(8)、远程操控及监视单元(9)、视频采集单元(10);其中:不间断UPS电源单元(1),分别与铲运机动力电源、电控驱动单元(2)、称重数据采集单元(3)、自动导航单元(4)、无线通讯单元(5)中电动铲运机车载部分无线模块电性相连,用于将铲运机动力电源转化后,为铲运机动力电源、电控驱动单元(2)、称重数据采集单元(3)、自动导航单元(4)、无线通讯单元(5)中电动铲运机车载部分无线模块、视频采集单元(10)供电;电控驱动单元(2)、称重数据采集单元(3)、自动导航单元(4)、安全驾驶单元(6)、路径下发单元(7)、远程服务器(8)、视频采集单元(10)均与无线通讯单元(5)相连;远程服务器(8)与远程操控及监视单元(9)相连;电控驱动单元(2)用于控制电动铲运机的工作;电控驱动单元(2)还与自动导航单元(4)相连,用于接收自动导航单元(4)传来的驱动数据,从而控制电动铲运机的行驶,同时接收自动导航单元(4)发送的的卸矿指令,驱动大臂、铲斗执行自动卸矿动作;称重数据采集单元(3),用于采集安装在大臂内部的液压压力传感器的液压压力数据,然后进行计算得到矿石重量数据,之后将矿石重量数据上传至远程服务器(8);自动导航单元(4)用于采集各个角度的电动铲运机与巷道距离数据、电动铲运机姿态信息数据、当前电动铲运机行驶里程数据并进行计算,得到当前电动铲运机位置及下一时刻铲运机目标位置的速度和转向角;然后,将当前电动铲运机位置及下一时刻铲运机目标位置的速度和转向角发送至电控驱动单元(2)与远程服务器(8);自动导航单元根据计算出的位置信息实时判断是否到达卸矿点,当铲运机到达卸矿点时,向电控驱动单元(2)发送卸矿指令;无线通讯单元(5)用于无线通讯;安全驾驶单元(6)用于检测是否有人或车辆闯入驾驶区域,当有人或车辆闯入驾驶区域,则进行报警,并将报警信息通过无线通讯单元(5)发送至电控驱动单元(2),实现电动铲运机紧急停车;路径下发单元(7)用于将铲运机路径通过无线通讯单元(5)下发送至自动导航单元(4);远程服务器(8)用于数据的存储;远程操控及监视单元(9)用于将电动铲运机的工作控制信号通过远程服务器(8)、无线通讯单元(5)发送至电控驱动单元(2),电控驱动单元(2)接收该信号后,从而实现控制电动铲运机的工作;还并用于电动铲运机的位置信息、姿态信息、速度的展示;视频采集单元(10)用于电动铲运机周围环境视频数据采集,并将采集到的视频数据通过无线通讯单元(5)发送至远程服务器(8),远程操控及监视单元(9)调取远程服务器(8)中的视频数据进行展示;电控驱动单元(2)包含第一MCU主控模块(201)、第一以太网通讯模块(202)、第一电源供电模块(203)、模拟量输出模块(204)、开关量输出模块(205)、模拟量采集模块(206)、开关量采集模块(207)、脉冲信号采集模块(208)、PWM信号输出模块(209);第一电源供电模块(203)与间断UPS电源单元(1)相连,用于用间断UPS电源单元(1)传来的电能为第一MCU主控模块(201)、第一以太网通讯模块(202)、模拟量输出模块(204)、开关量输出模块(205)、模拟量采集模块(206)、开关量采集模块(207)、脉冲信号采集模块(208)、PWM信号输出模块(209)供电;第一MCU主控模块(201)分别与第一以太网通讯模块(202)、模拟量输出模块(204)、开关量输出模块(205)、模拟量采集模块(206)、开关量采集模块(207)、脉冲信号采集模块(208)、PWM信号输出模块(209)相连,用于获取模拟量采集模块(206)、开关量采集模块(207)、脉冲信号采集模块(208)采集的信息,进行处理后,控制模拟量输出模块(204)、开关量输出模块(205)、PWM信号输出模块(209)的工作;模拟量输出模块(204)用于输出驱动电动铲运机的油门、转向、制动信号;开关量输出模块(205)用于输出电动铲运机启动、停止、档位选择、鸣笛、前后大灯信号;模拟量采集模块(206)用于采集液压油温度、转向泵压力、大臂压力、铲斗压力、变速箱油温、变速箱油压信号;开关量采集模块(207)用于采集铲运机启动、停止、档位选择的反馈信号;脉冲信号采集模块(208)用于采集铲运机里程计信号;PWM信号输出模块(209)用于输出铲运机的大臂、铲斗控制信号;第一MCU主控模块(201)通过第一以太网通讯模块(202)与自动导航单元(4)相连;自动导航单元(4)包括工控机(401)、激光雷达装置(402)、IMU惯性陀螺仪(403)、里程计(404)和通讯模块(405);工控机(401)分别与激光雷达装置(402)、IMU惯性陀螺仪(403)、里程计(404)、通讯模块(405)相连;激光雷达装置(402)用于采集各个角度的电动铲运机与巷道距离数据;IMU惯性陀螺仪(403)用于采集电动铲运机姿态信息数据;里程计(404)用于采集电动铲运机当前行驶里程数据;工控机(401)用于通过激光雷达装置(402)、IMU惯性陀螺仪(403)、里程计(404)传来的采集的数据,进行计算,得到当前电动铲运机位置及下一时刻的速度和转向角;然后,将当前电动铲运机位置及下一时刻的速度和转向角通过通讯模块(405)发送至电控驱动单元(2)与远程服务器(8);称重数据采集单元(3)包括第二MCU主控模块(301)、第二以太网通讯模块(302)、第二电源供电模块(303)、第二压力信号采集模块(304);第二电源供电模块(303)与间断UPS电源单元(1)相连,用于用间断UPS电源单元(1)传来的电能为第二MCU主控模块(301)、第二以太网通讯模块(302)、第二压力信号采集模块(304)供电;第二MCU主控模块(301)分别与第二以太网通讯模块(302)、第二压力信号采集模块(304)电性相连;第二压力信号采集模块(304)用于采集安装在大臂内部的液压压力传感器的液压压力数据,之后传至第二MCU主控模块(301)进行计算,获得矿石重量数据;接着,第二MCU主控模块(301)控制第二以太网通讯模块(302)将矿石重量数据通过以太网上传至远程服务器(8)。
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