Тренажер водителя транспортного средства

 

Изобретение относится к обучающим устройствам и может найти применение при обучении водителей погрузчиков . Целью изобретения является расширение диэлектрических возможное-, тей тренажера путем автоматического обучения правильному алгоритму управления погрузчиком. Цель изобретения достигается тем, что в известный тренажер , содержащий блок органов управления , блок моделирования динамики движения, блок суммирования, блок предъявления учебной информации, пороговый элемент, элемент 2И-ИЛИ, одновибраторы, пороговые элементы, введены фотоэлектрический преобразователь , счетчик команд, преобразователи кодов и блок индикации команд. Во время обучения на тренажере курсанта необходимо научить правильной работе с вилочным захватом при погрузке и выгрузке груза, причем существует определенный порядок действий при работе с вилочным захватом. Обучение порядку действий при работе с вилочным захватом осуществляется автоматической сигнализацией действий при работе с вилочным захватом. 2 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) А1

15@ 4 G 09 В 9/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Й

Н АВТОРСКОМУ(СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4015296/24-24 (22) 21.01.86 (46) 07..08.87. Бюл. Р 29 (71) Пермский политехнический институт

Ф (72) В.А. Гофман., А.И. Ощепков, А.Я. Шаповалов и И.Д. Шарыбин

i(53) 681.3.07(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 798957, кл. G 09 В 9/00, 1980.

Авторское свидетельство СССР

Р 1163344, кл. G 09 В 9/00, 1985. (54) ТРЕНАЖЕР ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА (57) Изобретение относится к обучающим устройствам и может найти применение при обучении водителей погруз" а чиков. Целью изобретения является расширение диэлектрических возможнос-. тей тренажера путем автоматического обучения правильному алгоритму управления погрузчиком. Цель изобретения достигается тем, что в известный тренажер, содержащий блок органов управления, блок моделирования динамики движения, блок суммИрования, блок предъявления учебной информации, по-. роговый элемент, элемент 2И-ИЛИ, одновибраторы, пороговые элементы, введены фотоэлектрический преобразователь, счетчик команд, преобразователи кодов и блок индикации команд. Во время обучения на тренажере курсанта необходимо научить правильной работе с вилочным захватом прн погрузке и выгрузке груза, причем существует определенный порядок действий при работе с вилочным захватом. Обучение порядку действий при работе с вилочным захватом осуществляется автоматической сигнализацией действий при работе с вилочным захватом. 2 ил.

28837

1 !

Изобретение относится к обучающим устройствам и может быть использовано, в частности, при подготовке и проверке квалификации водителя машины, оборудованной вилочным захватом.

Цел1. изобретения — расширение дидактических возможностей тренажера при обучении водителей автопогрузчика за счет автоматической сигнализации последовательности действий для работы с вилочным захватом.

На фиг.l представлена структурная схема тренажера; на фиг. ? — функциональная схема блока автоматической сигнализации последовательности действий при работе с вилочным захватом.

Тренажер содержит блок 1 органов управления, включающий педаль 2 хода, связанную с потенциометром 3 задания скорости движения, педаль 4 тормоза, связанную с потенциометром 5 задания тормозного момента, и рулевое колесо

6, связанное с потенциометром 7 задания угла поворота колес, блок 8 моделирования динамики движения, вклю.чающий сумматор 9, один вход которого связан с выходом потенциометра 3 задания скорости движения, инвертор 10 и интегратор 11 скорости, блок 12 предъявления учебной информации, вклювключающий две пары прижимных роли-ков 13 и 14, пару ведущих роликов 15, между которыми расположен диапозитив

16, электродвигатель 17, связанный с выходом интегратора ll, электромагнит .18, связанный с потенциометром 7, осветитель 19 и объектив 20. В блок 1 входят двухкоординатный рычаг 21 управления вилочным захватом, свя.— занный с двухкоординатным переключателем 22, а в блок 8 — интегратор 23 бокового перемещения захвата и интегратор 24 высоты захвата, входы которых связаны через переключатель 22 с. потенциометрами 25 и 26 задания скорости перемещения, входящими в состав блока 1. ,I

Блок 12 содержит также электроннолучевую трубку 27, отклоняющую систему 28, связанную с выходами генераторов 29 строчной и 30 кадровой разверток,, сумматоры 31 и 32, входы которых связаны с генератором 29, интегратором 23 и потенциометрами 33 задания начального положения захвата, а выходы — через пороговые элементы

34 и 35 с одновибратарами 36 и 37, пороговый элемент 38, вход которого

55 связан с генератором 30, а выход — с одновибратором 39, два элемента И

40 и 41, входы которых связаны с выходами одновибраторов 36, 37 и 39, а выходы — через элемент ИЛИ 42 с модулятором трубки 27, причем выход интегратора 24 связан с входом сумматора 31 непосредственно, а с входом сумматора 32 — через инвертор 43, Сумматоры 31 и 32, потенциометр 33 и инвертор 43 обьединены в блок 44 суммирования, а элементы 40 — 42 представляют собой элемент 2И-ИЛИ 45. Выход блока 12 соединен с входом узла 46 автоматической сигнализации, а именно фотоэлектрического преобразователя 47, выход которого соединен с входом счетчика 48 команд определения точки погрузки и выгрузки, выход которого соединен с входом преобразователя 49 кодов (команд последовательности действий при погрузке) и с входом преобразователя 50 кодов (команд последовательности действий при выгрузке). Выходы преобразователей 49 и 50 соединены с входом блока 51 индикации команд. Преобразователь 47 содержит фоторезисторы 52-54, резисторы 55-58, операционный усилитель

59, фотореэисторы 60 и 6), резисторы

62-65, операционный усилитель 66, резистор 67 и инвертор 68. Преобразователь 49 содержит резисторы 69 — 71, усилитель 72, резисторы 73-75, усилитель 76, резисторы 77 и 78, инверторы 79-81, элемент ИЛИ 82,.элемент

И 83, инвертор 84, элементы И 85 и

86, инвертор 87 и триггер 88. Счетчик 48 содержит резистор 89, конденсатор 90, резистор 91, элемент И 92, конденсатор 93, резистор 94, инверторы 95 и 96, счетчик 97 и дешифратор

98.

Преобразователь 50 содержит инверторы 99 и .100 и элементы И 101-103.

Преобразователь 49 имеет входы 104106. Блок 51 содержит резисторы 107114, транзисторы 1.15-122, индикаторы

123-130.

Тренажер работает следующим образом.

При подаче питания включается ос-, ветитель 19 и через объектив 20 на экране трубки 27 проецируется участок диапозитива 16 с нанесенным на него планом рабочей зоны погрузчика, а также со специальными метками, которые необходимы для автоматической

3 13288 сигнализации последовательности дей= ствий при работе с вилочным захватом.

При нажатии на педаль 2 на выходе потенциометра 3 появляется напряжение, 5 которое через сумматор 9 интегрируется интегратором. 11, после чего начинает вращаться электродвигатель 17, который обеспечивает поступательное движение . диапозитива 16 с помощью ведущих роликов 15, При повороте рулевого колеса 6 из.меняется напряжение на выходе потенциометра 7 и электромагнит 18 разво. рачивает ведущие ролики 15 вокруг вер-15 тикальной оси. При этом по мере перемещения диапозитива 16 ведущими роликами 15 он разворачивается подобно повороту реального погрузчика при входе в поворот. 20

При нажатии на педаль 4 через инвертор 10, потенциометр 5 и сумматор

9 интегратор 11 охватывается отрицательной обратной связью и напряжение на его выходе (и, следовательно, ско- 25 рость вращения ведущего ролика 15) уменьшается, чем имитируется торможение. В результате этого диапозитив

16 движется, повторяя движение реального погрузчика, что приводит к изме- З0 нению изображения на экране трубки 27.

Кроме того, после подачи питания начинают работать генераторы 29 и 30, связанные с отклоняющей системой 28 и на экране трубки 27 после прогрева ее катода появляется растр. На затемненном растре формируются две светлые параллельные полосы. Параллельное перемещение их влево и впра-. во без изменения растворения между 4п полосами отражает перемещение захвата в горизонтальной плоскости относительно центра погрузчика (в поперечном направлении)., а изменеиие расстояния между полосами отражает подь-. 45 ем (при увеличении расстояния) или опускание (при уменьшении расстояния) вилочного захвата. Такие перемещения захвата водитель погрузчика производит для точного прицеливания непо средственно перед приемом груза.

При приближении погрузчика к точке погрузки обучаемый пересакает метку, нанесенную на диапозитив 16, которая перекрывает подачу света на преобразователь 4?, расположенный на экране трубки 27. Преобразователь 47 выдает сигнал на счетчик 48, который разрешает работу преобразователя 49. Инди37

4 кация команд с выхода преобразователя 49 поступает на вход блока 51, на котором расположены табло с надписями, которые "подсказывают" обучаемому правильную работу с вилочным захватом.

Узел 46 работает следующим образом.

После подачи питания перед началом упражнения 1нажимается кнопка "Сброс" и происходит установка в исходное положение счетчика 97 и триггера 88.

При выполнении. упражнения во время движения обучаемый.. пересекает метку, которая обозначает приближение к точке погрузки. Эта метка наносится на диапозитиве 16 черным цветом, и перекрывает поток света от осветителя 16 на экран трубки 27 и на преобразователь

47, который расположен на экране трубки 27 и включает в себя фоторезисторы 52 — 54 и операционный усилитель

59. После закрытия меткой фоторезисторов 52 — 54 их сопротивления изменяются и падение напряжения на резисторе 55 увеличивается, в результате чего напряжение на выходе операционного усилителя 59 изменяет поляр- ность (становится отрицательным), Этот перепад напряжения поступает на вход одновибратора, реализованного на элементах 92 и 95, на выходе которого появляется импульс с = О,Ic.

Этот импульс поступает на вход счетчика 97 и далее на дешифратор 98. На выходе последнего появляется единица, которая поступает на вход элемента

И 83. Так как на другом входе элемента И 83. Так как на другом входе элемента И 83 также единица, то на выходе появляется нуль, который поступает на вход транэистора 115. Последний включает транспорант "Вилы для захва-. та груза", т.е. необходимо перевести вилы в удобное для захвата груза положение. Манипулируя рычагом 21, обучаемый устанавливает вилочный захват в положение, удобное для захвата груза, т.е. опускает каретку и выравнивает раму вилочного захвата. После опускания рамы на выходе усилителя

72 изменяется полярность выходного сигнала, в результате чего на один из выходов элемента 81 поступает единица. После выравнивания рамы вилочного захвата на выходе усилителя 76 изменяется полярность выходного сигнала и на другой вход элемента 81

1328837 поступает единица, в результате чего на его выходе появляется нуль, который поступает на вход элемента И 83, на выходе которого появляется единица, и транспорант "Вилы для захвата груза" гаснет.

Непосредственно перед точкой погрузки на диапозитиве 16 расположена еще одна затемненная метка., закрывающая свет от отражателя, и сопротив- 10 ление фоторезисторов 52-54 изменяется. Напряжение на резисторе 55 увеличивается и на выходе усилителя 59 происходит изменение полярности напряжения. Этот перепад напряжения на вход одновибратора, реализованного на элементах 92 и 95. На выходе одновибратора появляется импульс длительностью „ = 0,1 с, который поступает на вход счетчика 97 и далее на вход 20 дешифратора 98. На втором выходе,цешифратора 98 появляется единица, на всех остальных — нуль ° Сигнал единицы с выхода дешифратора 98 поступает на вход элемента ИЛИ 82 и далее через инвертор 84 на вход элемента И, 85.

Так как на втором входе элемента И 85 тоже единица (вилы опущены), а на третьем входе нуль, то на выходе элемента И 85 появляется единица, которая поступает на вход элемента И 86, так как на двух других входах последнего также единицы, то на его выходе появляется нуль, который поступает на вход транзистора 116, и загорает- 35 ся транспорант индикатора 124 "Вилы в поддон".

Непосредственно на месте точки выгрузки на диапозитиве 16 нанесена еще 0 одна затемненная метка, которая означает, что вилы вставлены в поддон.

Как только обучаемый вставит вилы в поддон, эта метка закрывает поток света от отражателя на фоторезисторы 60 и,бl, сопротивление из которых изменяется, напряжение на выходе усилителя 66 изменяет полярность и на вход элемента И 85 поступает единица. После того, как обучаемый установит вилы в поддон, автопогрузчик останавливается и сигнал о том, что скорость погрузчика равна нулю (нуль), поступает на вход элемента И 86. На выхо-: де последнего появляется единица и транспорант "Вилы в поддон" гаснет.

В этот же момент загорается транспорант "Поднять груз", так как на всех входах элемента И 85 присутствует единица, следовательно, на его выходе появляется нуль, который поступает на вход электронного ключа, реализованного на транзистор 117. Манипулируя ручкой управления.вилочным захватом, обучаемый начинает поднимать вилы с грузом и при достижении вилами заданной высоты напряжение на выходе усилителя 72 изменяет полярность и на входе элемента И 85 появляется нуль, а на его выходе — единица. Транспорант "Поднять груз" гаснет. Одновременно единица с выхода элемента И 85 поступает на вход инвертора 87, и на его выходе появляется нуль. Перепад выходного сигнала поступает на вход триггера 88, на выходе которого появляется нуль. Этот нуль поступает на электронный ключ, реализованный на транзисторе 118, и загорается транспорант индикатора 126 "Двигаться к точке выгрузки".

При движении к точке выгрузки обучаемый пересекает затемненную метку и на третьем выходе дешифратора 98 появляется единица, а на всех других— нуль. Транспорант "Двигаться к точке выгрузки" не гаснет. При приближении к точке выгрузки обучаемый пересекает еще одну метку, которая нанесена на диапозитив. Э,а метка перекрывает пучок света от отражателяна фоторезисторы.

52-54, сопротивление их изменяется и на выходе усилителя 59 происходит смена полярности выходного напряжения. Перепад напряжений попадает на вход одновибратора, реализованного на элементах 92 и 95, На выходе одновибратора появляется импульс длительностью „ = 0,1 с. Этот импульс поступает на вход счетчика 97 и далее на вход дешифратора 98. На четвертом выходе дешифратора 98 появляется единица,, на всех остальных — нули. Сигнал с четвертого выхода дешифратора 98 поступает на вход инвертора 100, на выходе которого появляется нуль. Перепад сигнала на выходе инвертора 100 поступает на вход триггера 88, на выходе которого появляется единица. Транспорант "Двигаться к точке выгрузки" гаснет. Нуль с выхода инвертора 100 поступает на вход электронного ключа, реализуемого на транзисторе 119, и загорается транспорант

127 ".Начать маневрирование". !

Непосредственно перед точкой выгрузки обучаемый пересекает еще одну 1328837 затемненную метку, которая нанесена на диапозитиве 16. Сопротивление фоторезисторов 52-54 изменяется, напряжение на выходе усилителя 59 изменяет полярность. Перепад напряжения на выходе усилителя 59 поступает на вход одновибратора, реализуемого на элементах 92 и 95, на выходе которого появляется импульс длительностью,1=

= 0,1 с. Этот импульс поступает на вход счетчика 97 и далее на дешифратор 98, на пятом выходе которого появляется единица, а на всех остальных выходах — нули. Так как на четвертом выходе дешифратора 98 нуль, то на выходе инвертора 100 единица, и транспорант "Начать маневрирование" гаснет. Сигнал единицы с пятого выхода дешифратора 98 поступает на вход элемента 101.

На точке выгрузки на диапозитиве

16 находится затемненная метка, которая указывает, что обучаемый прибыл на место разгрузки. Эта метка перекрывает поток света от отражателя к фоторезисторам 60 и 61, сопротивление которых изменяется, и на выходе усилителя 66 происходит изменение выходного сигнала. На выходе инвертора 68 появляется единица, которая поступает на вход элемента 101. При наезде на точку выгрузки обучаемый останавливает погрузчик, скорость его становится равной нулю, и сигнал, что скорость равна нулю, поступает на вход элемента 101. Так как вилы автопогрузчика подняты, то на выходе инвертора 99 имеется единица, которая поступает на вход элемента 101. Так как на всех входах элемента 101 появляется нуль, который поступает на вход транзистора 120, включается транспорант 129 "Опустить груз". Как только обучаемый опустит груз, на выходе усилителя 72 происходит смена выходного сигнала и на выходе инвертора . 99 появляется нуль, который поступает на вход элемента 101, на выходе которого появляется единица; Транспорант

"Опустить груз" гаснет. Так как на всех входах элемента 102 единицы, то на его выходе появляется нуль, который поступает на вход транзистора

121, и загорается транспорант индикатора 129 "Достать вилы". Обучаемый. трогается с места и достает вилы из поддона. При этом метка открывает поток света на фоторезисторы 60 и 61

5 соответственно к входу первого поро"

5 !

О

45 и на выходе усилителя 66 изменяется полярность выходного напряжения ° На выходе инвертора 68 появляется нуль, который поступает на вход элемента

102, на выходе его появляется единица и траспорант "Достать вилы" гаснет. Эта единица поступает на вход элемента 103, на выходе которого появляется нуль. Этот нуль поступает на вход транзистора 122, и зажигается транспорант "Транспортные положения", что означает, что надо перевести вилы в транспортное положение, Как только обучаемый переводит вилы в транспортное положение, на другом входе элемента 103 появляется нуль, а на его выходе — единица. Транспорант "Транспортные положения" гаснет.

Использование тренажера позволяет привить обучаемым навыки управления вилочным погрузчиком в классе. После этого может быть осуществлен выезд на реальном погрузчике для совершенствования навыков. При этом сокращается срок обучения, повышается качество обучения. Кроме того, повышается безопасность при обучении, что объясня-. ется исключением необходимости первых выездов совершенно необученного новичка на реальном погрузчике. формула изобретения

Тренажер водителя транспортного средства, содержащий блок органов управления, информационные выходы и вход которого соединены с соответствующими входами и управляющим выходом блока моделирования динамики движения, первый и второй информационные выходы которого подключены соответственно к первому и второму входам блока суммирования, третий вход которого соединен с выходом строчной развертки блока предъявления учебной инфор-, мации, выход кадровой развертки, первый и второй управляющие входы и информационный вход которого подключены

I гового элемента, третьему информационному выходу блока моделирования динамики движения, одному изинформацион, ных выходов блока органов управления и выходу элементов 2И-ИЛИ, первый, второй и третий одновибраторы, выходы кото-. рых соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами элемента 2И-ИЛИ, а входы — с выходами перl32883 вого, второго и третьего пороговых -. элементов соответственно, первый и второй информационные выходы блока суммирования подключены к входам соответственно первых и вторых порого- 5 вых элементов, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей тренажера при обучении водителей автопогрузчика, в него введены фотоэлектрический f0 преобразователь, счетчик команд, два преобразователя кодов и блок индикации команд, входы которого соединены с соответствующими информационными

7 о выходами первого и второго преобразователей кодов, первые, вторые и третьи выходы которых соединены соответст-. венно с первым, вторым и третьим выходами блокамоделирования динамики движения, четвертые входы — соответственно с первым и вторым выходами счетчика команд, а пятые входы . — .с выходом фотоэлектрического преобразователя, подключенным к входу счетчика команд, вход фотоэлектрического преобразователя соединен с информационным выходом блока лредьявлеиия учебной информации.

1328837

Составитель А. Карлов

Техред А.Кравчук

Корректор В. Бутяга

Редактор И. Николайчук

Заказ 3491/52 Тираж 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4