CN111204653A - 一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备 - Google Patents

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CN111204653A CN202010105978.XA CN202010105978A CN111204653A CN 111204653 A CN111204653 A CN 111204653A CN 202010105978 A CN202010105978 A CN 202010105978A CN 111204653 A CN111204653 A CN 111204653A
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赵庆营
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Abstract

本发明提供了一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，包括用于承载和移动搬运设备的搬运车，设置在搬运车上用于调整搬运设备方向的旋转平台，旋转平台包括旋转组件、旋转台板、起吊电机A、起吊电机B、吊索卷筒A、吊索卷筒B、吊索A、吊索B、起重臂铰座和控制室，活动安装在起重臂铰座上的起重臂，起重臂由主臂、伸缩臂、分绳吊臂A、分绳吊臂B组成，分绳吊臂B的远端分别设有滑轮A、滑轮B，设置在搬运车上与主臂活动连接用于支撑并升降大臂的液压支撑杆。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、安全高效等优点。

Description

一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备
技术领域
本发明属于工业设备技术领域，具体是涉及一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备。
背景技术
忆阻器，全称记忆电阻器。它是表示磁通与电荷关系的电路器件。忆阻具有电阻的量纲，但和电阻不同的是，忆阻的阻值是由流经它的电荷确定。因此，通过测定忆阻的阻值，便可知道流经它的电荷量，从而有记忆电荷的作用，将忆阻器串联组成忆阻神经网络，可以对搬运设备的各个起吊电机工作功率进行监测，便于调整。
搬运设备是指在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的多动作起重设备。搬运设备根据其构造和性能的不同，一般可分为轻小型起重设备、桥式类型起重机械和臂架类型起重机，缆索式起重机四大类。轻小型搬运设备如：千斤顶、气动葫芦、电动葫芦、平衡葫芦(又名平衡吊)、卷扬机等。桥架类型搬运设备如梁式起重机等。臂架类型起重机如固定式回转起重机、塔式起重机、汽车起重机、轮胎起重机、履带起重机等。缆索式起重机如升降机等。
而现有技术中对于体积较大的物体进行搬运的方法通常采用两个或多个搬运设备协作搬运，或者在物体上焊接挂钩，通过大型搬运设备进行搬运，多个搬运设备协作工作，不仅工作难度大，且成本较高，而焊接挂钩往往需要高强度的焊接作业才能承受物体的重量，且有些物体表面不能焊接挂钩。所以，本发明设计了一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备。
本发明的技术方案是：一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，主要包括：
用于承载和移动搬运设备的搬运车，搬运车的中部和后端分别设有可支撑在地面上用于支撑搬运车的支撑装置，
设置在搬运车上用于调整搬运设备方向的旋转平台，所述旋转平台包括设置在两个支撑装置中间的搬运车内部的旋转组件，连接在旋转组件上的旋转台板，所述旋转台板上固定安装有用于提供起吊动力的起吊电机A和起吊电机B，所述起吊电机A和起吊电机B的输出端分别连接有吊索卷筒A和吊索卷筒B，所述吊索卷筒A和吊索卷筒B上分别缠绕有吊索A和吊索B，旋转台板上还固定设置有起重臂铰座和控制室，
活动安装在所述起重臂铰座上的起重臂，所述起重臂由连接在起重臂铰座上的主臂、活动套接在主臂远端的伸缩臂、分别固定安装在伸缩臂远端的分绳吊臂A、分绳吊臂B组成，所述主臂近端设置有两个分别用于通过并限制吊索A、吊索B位置的压绳滑轮A、压绳滑轮B，主臂内还设有用于控制伸缩臂伸缩的伸缩泵，所述分绳吊臂A、分绳吊臂B通过设置在伸缩臂远端两侧的转轴A、转轴B调节开合度，分绳吊臂A、分绳吊臂B的远端分别设有滑轮A、滑轮B，所述吊索A、吊索B分别通过所述滑轮A、滑轮B且吊索A、吊索B的远端分别连接有用于挂接物体的挂钩A、挂钩B，
设置在搬运车上与所述主臂活动连接用于支撑并升降大臂的液压支撑杆。
进一步地，所述支撑装置可收缩折叠，支撑装置可以在搬运较重物体时分担重物对搬运车轮胎和减震的压力，避免搬运车损坏，在不进行搬运操作时收起，避免影响搬运车正常行驶。
进一步地，所述旋转组件包括固定安装在旋转底板下方的齿轮和安装在搬运车车体内的旋转电机，所述齿轮通过转轴与搬运车车体活动连接，所述旋转电机的输出端与齿轮咬合连接，方便调整起重臂方向。
进一步地，所述转轴A、转轴B分别咬合连接有齿轮A、齿轮B，所述伸缩臂内部设有电动齿轮和变向齿轮，所述电动齿轮一侧与所述齿轮A咬合，电动齿轮另一侧与所述变向齿轮咬合，所述变向齿轮与齿轮B咬合，用于使转轴A、转轴B的旋转方向相反，使分绳吊臂A和分绳吊臂B同步开合，同步开合可以保证分绳吊臂A和分绳吊臂B受力大小均匀，避免受力不均造成吊臂断裂。
进一步地，所述电动齿轮与齿轮A的直径比＝电动齿轮与变向齿轮的直径比×变向齿轮与齿轮B的直径比，这样齿轮A和齿轮B的转速相同，调节时转动的角度相同。
进一步地，所述控制室与所述旋转组件连接用于控制旋转平台旋转的旋转控制台，与所述液压支撑杆连接用于控制主臂的角度，分别与所述起吊电机A、起吊电机B连接用于控制起吊电机A和起吊电机B工作功率，与所述伸缩泵连接用于控制伸缩臂的伸缩长度，与所述伸缩臂连接用于控制分绳吊臂A、分绳吊臂B开合角度。
进一步地，所述起吊电机A、起吊电机B与控制室连接处分别设有忆阻器，用于将起吊电机A、起吊电机B的工作功率显示给控制室的操作人员，用于操作人员控制起吊电机A、起吊电机B的工作功率相同，忆阻器可以存储起吊电机A、起吊电机B的工作功率，确保工作功率相同可以使搬运物体作用于吊臂A、分绳吊臂B的作用力相同，使搬运物体在搬运过程中处于水平状态，避免起吊电机A、起吊电机B工作功率不同造成搬运物体倾斜滑落。
本发明的工作原理是：选择较为平整的地面停放搬运车，然后利用支撑装置对搬运车车体进行支撑，操作人员进入控制室，首先通过控制旋转电机带动齿轮转动，从而调整旋转台板的角度，使起重臂朝向被搬运物体，然后控制液压支撑杆伸长将起重臂旋转至一定角度，具体角度根据搬运物体的重量决定，然后控制伸缩泵将伸缩臂伸出主臂内，至伸缩臂远端位于搬运物体上方，通过控制电动齿轮的转动，使分绳吊臂、分绳吊臂同步旋转至一定夹角，具体夹角角度根据搬运物体的体积决定，然后控制起吊电机、起吊电机同时工作，带动吊索卷筒、吊索卷筒旋转将挂钩、挂钩分别下降至搬运物体的两侧，先用撬杠撬起搬运物体一侧，迅速绑扎挂绳，然后将挂钩挂接在挂绳上，起吊电机回转将挂钩提升使搬运物体绑扎有挂绳的一端抬高20cm，然后在搬运物体另一端绑扎挂绳，将挂钩同样挂接在挂绳上，然后先通过起吊电机将搬运物体另一端提升，使搬运物体接近水平，然后起吊电机、起吊电机同步工作，将搬运物体提升，提升过程中，起吊电机、起吊电机的工作功率通过忆阻器传输至控制室，由于搬运物体不是完全水平，在搬运过程中起吊电机、起吊电机的工作功率不相同，会造成搬运物体倾斜滑落，所以操作人员可以根据忆阻器传输的工作功率参数调整起吊电机、起吊电机的工作功率，使起吊电机、起吊电机的工作功率相同，搬运物体自然处于水平状态，然后调整旋转台板的角度，将搬运物体运送至制定搬运点上方，在搬运点上预先放置撬杠，将搬运物体一端降落至撬杠上，摘除挂钩、挂钩，解除挂绳，抽出撬杠，完成搬运。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，尤其适用于体积较大物体的搬运，通过在起重臂的远端设置Y型分绳吊臂，并且在旋转平台上设置两组起吊电机、吊索卷筒、吊索和挂钩，解决了现有技术中搬运体积较大物体时需要在物体上焊接挂钩或者需要两台搬运设备配合工作，设置齿轮组将两组分绳吊臂同步调节至合适角度，通过分绳吊臂上分别设置的挂钩将搬运物体两侧同时起吊，既减轻了单个起吊电机的负荷，又可以将搬运物体水平搬运，同时在两个起吊电机的控制电路中设置忆阻器，组成忆阻神经网络，根据两个起吊电机的工作功率大小判断搬运物体的水平度，避免搬运物体在搬运时倾斜滑落，并且本发明也可以进行单挂钩搬运，适用场景多。总之，本发明具有结构新颖、使用方便、安全高效等优点。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的旋转平台结构示意图；
图3是本发明的旋转组件结构示意图；
图4是本发明的伸缩臂结构示意图。
其中，1-搬运车、11-支撑装置、2-旋转平台、21-旋转组件、211-齿轮、212-旋转电机、22-旋转台板、23a-起吊电机A、23b-起吊电机B、24a-吊索卷筒A、24b-吊索卷筒B、25a-吊索A、25b-吊索B、26-起重臂铰座、27-控制室、271-忆阻器、3-起重臂、31-主臂、311a-压绳滑轮A、311b-压绳滑轮B、312-伸缩泵、32-伸缩臂、321a-转轴A、3211a-齿轮A、321b-转轴B、3211b-齿轮B、322-电动齿轮、323-变向齿轮、33a-分绳吊臂A、33b-分绳吊臂B、331a-滑轮A、331b-滑轮B、4a-挂钩A、4b-挂钩B、5-液压支撑杆。
具体实施方式
为便于对本发明技术方案的理解，下面结合附图1-4和具体实施例对本发明做进一步的解释说明，实施例并不构成对发明保护范围的限定。
如图1所示，一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，主要包括：
用于承载和移动搬运设备的搬运车1，搬运车1的中部和后端分别设有可支撑在地面上用于支撑搬运车1的支撑装置11，支撑装置11可收缩折叠，
设置在搬运车1上用于调整搬运设备方向的旋转平台2，如图2所示，旋转平台2包括：
设置在两个支撑装置11中间的搬运车1内部的旋转组件21，如图3所示，旋转组件21包括固定安装在旋转底板22下方的齿轮211和安装在搬运车1车体内的旋转电机212，齿轮211通过转轴与搬运车1车体活动连接，旋转电机212的输出端与齿轮211咬合连接，
连接在旋转组件21上的旋转台板22，旋转台板22上固定安装有用于提供起吊动力的起吊电机A23a和起吊电机B23b，起吊电机A23a和起吊电机B23b的输出端分别连接有吊索卷筒A24a和吊索卷筒B24b，吊索卷筒A24a和吊索卷筒B24b上分别缠绕有吊索A25a和吊索B25b，旋转台板22上还固定设置有起重臂铰座26和控制室27，
活动安装在起重臂铰座26上的起重臂3，起重臂3由连接在起重臂铰座26上的主臂31、活动套接在主臂31远端的伸缩臂32、分别固定安装在伸缩臂32远端的分绳吊臂A33a、分绳吊臂B33b组成，主臂31近端设置有两个分别用于通过并限制吊索A25a、吊索B25b位置的压绳滑轮A311a、压绳滑轮B311b，主臂31内还设有用于控制伸缩臂32伸缩的伸缩泵312，分绳吊臂A33a、分绳吊臂B33b通过设置在伸缩臂32远端两侧的转轴A321a、转轴B321b调节开合度，转轴A321a、转轴B321b分别咬合连接有齿轮A3211a、齿轮B3211b，如图4所示，伸缩臂32内部设有电动齿轮322和变向齿轮323，电动齿轮322一侧与齿轮A3211a咬合，电动齿轮322另一侧与变向齿轮323咬合，变向齿轮323与齿轮B3211b咬合，用于使转轴A321a、转轴B321b的旋转方向相反，使分绳吊臂A33a和分绳吊臂B33b同步开合，电动齿轮322与齿轮A3211a的直径比＝电动齿轮322与变向齿轮323的直径比×变向齿轮323与齿轮B3211b的直径比，分绳吊臂A33a、分绳吊臂B33b的远端分别设有滑轮A331a、滑轮B331b，吊索A25a、吊索B25b分别通过滑轮A331a、滑轮B331b且吊索A25a、吊索B25b的远端分别连接有用于挂接物体的挂钩A4a、挂钩B4b，
设置在搬运车1上与主臂31活动连接用于支撑并升降大臂31的液压支撑杆5，
控制室27与旋转组件21连接用于控制旋转平台2旋转的旋转控制台，
控制室27与液压支撑杆5连接用于控制主臂31的角度，
控制室27分别与起吊电机A23a、起吊电机B23b连接用于控制起吊电机A23a和起吊电机B23b工作功率，起吊电机A23a、起吊电机B23b与控制室27连接处分别设有忆阻器271，用于将起吊电机A23a、起吊电机B23b的工作功率显示给控制室27的操作人员，用于操作人员控制起吊电机A23a、起吊电机B23b的工作功率相同，
控制室27与伸缩泵312连接用于控制伸缩臂32的伸缩长度，
控制室27与伸缩臂32连接用于控制分绳吊臂A33a、分绳吊臂B33b开合角度。
上述设备的工作方法是：选择较为平整的地面停放搬运车1，然后利用支撑装置11对搬运车1车体进行支撑，操作人员进入控制室27，首先通过控制旋转电机212带动齿轮211转动，从而调整旋转台板22的角度，使起重臂3朝向被搬运物体，然后控制液压支撑杆5伸长将起重臂3旋转至与水平夹角70°，然后控制伸缩泵312将伸缩臂32伸出主臂31内，至伸缩臂32远端位于搬运物体上方，通过控制电动齿轮322的转动，使分绳吊臂A33a、分绳吊臂33b同步旋转至夹角130°，然后控制起吊电机A23a、起吊电机B23b同时工作，带动吊索卷筒A24a、吊索卷筒B24b旋转将挂钩A4a、挂钩B4b分别下降至搬运物体的两侧，先用撬杠撬起搬运物体一侧，迅速绑扎挂绳，然后将挂钩A4a挂接在挂绳上，起吊电机A23a回转将挂钩A4a提升使搬运物体绑扎有挂绳的一端抬高20cm，然后在搬运物体另一端绑扎挂绳，将挂钩B4b同样挂接在挂绳上，然后先通过起吊电机B23b将搬运物体另一端提升，使搬运物体接近水平，然后起吊电机A23a、起吊电机B23b同步工作，将搬运物体提升，提升过程中，起吊电机A23a、起吊电机B23b的工作功率通过忆阻器271传输至控制室，由于搬运物体不是完全水平，在搬运过程中起吊电机A23a、起吊电机B23b的工作功率不相同，会造成搬运物体倾斜滑落，所以操作人员可以根据忆阻器271传输的工作功率参数调整起吊电机A23a、起吊电机B23b的工作功率，使起吊电机A23a、起吊电机B23b的工作功率相同，搬运物体自然处于水平状态，然后调整旋转台板22的角度，将搬运物体运送至制定搬运点上方，在搬运点上预先放置撬杠，将搬运物体一端降落至撬杠上，摘除挂钩A4a、挂钩B4b，解除挂绳，抽出撬杠，完成搬运。

Claims (7)

1.一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，主要包括：
用于承载和移动搬运设备的搬运车(1)，搬运车(1)的中部和后端分别设有可支撑在地面上用于支撑搬运车(1)的支撑装置(11)，
设置在搬运车(1)上用于调整搬运设备方向的旋转平台(2)，所述旋转平台(2)包括设置在两个支撑装置(11)中间的搬运车(1)内部的旋转组件(21)，连接在旋转组件(21)上的旋转台板(22)，所述旋转台板(22)上固定安装有用于提供起吊动力的起吊电机A(23a)和起吊电机B(23b)，所述起吊电机A(23a)和起吊电机B(23b)的输出端分别连接有吊索卷筒A(24a)和吊索卷筒B(24b)，所述吊索卷筒A(24a)和吊索卷筒B(24b)上分别缠绕有吊索A(25a)和吊索B(25b)，旋转台板(22)上还固定设置有起重臂铰座(26)和控制室(27)，
活动安装在所述起重臂铰座(26)上的起重臂(3)，所述起重臂(3)由连接在起重臂铰座(26)上的主臂(31)、活动套接在主臂(31)远端的伸缩臂(32)、分别固定安装在伸缩臂(32)远端的分绳吊臂A(33a)、分绳吊臂B(33b)组成，所述主臂(31)近端设置有两个分别用于通过并限制吊索A(25a)、吊索B(25b)位置的压绳滑轮A(311a)、压绳滑轮B(311b)，主臂(31)内还设有用于控制伸缩臂(32)伸缩的伸缩泵(312)，所述分绳吊臂A(33a)、分绳吊臂B(33b)通过设置在伸缩臂(32)远端两侧的转轴A(321a)、转轴B(321b)调节开合度，分绳吊臂A(33a)、分绳吊臂B(33b)的远端分别设有滑轮A(331a)、滑轮B(331b)，所述吊索A(25a)、吊索B(25b)分别通过所述滑轮A(331a)、滑轮B(331b)且吊索A(25a)、吊索B(25b)的远端分别连接有用于挂接物体的挂钩A(4a)、挂钩B(4b)，
设置在搬运车(1)上与所述主臂(31)活动连接用于支撑并升降大臂(31)的液压支撑杆(5)。
2.根据权利要求1所述的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，所述支撑装置(11)可收缩折叠。
3.根据权利要求1所述的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，所述旋转组件(21)包括固定安装在旋转底板(22)下方的齿轮(211)和安装在搬运车(1)车体内的旋转电机(212)，所述齿轮(211)通过转轴与搬运车(1)车体活动连接，所述旋转电机(212)的输出端与齿轮(211)咬合连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，所述转轴A(321a)、转轴B(321b)分别咬合连接有齿轮A(3211a)、齿轮B(3211b)。
5.根据权利要求1所述的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，所述转轴A(321a)、转轴B(321b)分别咬合连接有齿轮A(3211a)、齿轮B(3211b)，所述伸缩臂(32)内部设有电动齿轮(322)和变向齿轮(323)，所述电动齿轮(322)一侧与所述齿轮A(3211a)咬合，电动齿轮(322)另一侧与所述变向齿轮(323)咬合，所述变向齿轮(323)与齿轮B(3211b)咬合，用于使转轴A(321a)、转轴B(321b)的旋转方向相反，使分绳吊臂A(33a)和分绳吊臂B(33b)同步开合。
6.根据权利要求1所述的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，所述控制室(27)与所述旋转组件(21)连接用于控制旋转平台(2)旋转的旋转控制台，与所述液压支撑杆(5)连接用于控制主臂(31)的角度，分别与所述起吊电机A(23a)、起吊电机B(23b)连接用于控制起吊电机A(23a)和起吊电机B(23b)工作功率，与所述伸缩泵(312)连接用于控制伸缩臂(32)的伸缩长度，与所述伸缩臂(32)连接用于控制分绳吊臂A(33a)、分绳吊臂B(33b)开合角度。
7.根据权利要求1所述的一种基于忆阻神经网络控制的搬运设备，其特征在于，所述起吊电机A(23a)、起吊电机B(23b)与控制室(27)连接处分别设有忆阻器(271)，用于将起吊电机A(23a)、起吊电机B(23b)的工作功率显示给控制室(27)的操作人员，用于操作人员控制起吊电机A(23a)、起吊电机B(23b)的工作功率相同。
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