电控盒及远程驾驶机械设备的制作方法

1.本实用新型属于远程驾驶机械技术领域，具体涉及一种电控盒及远程驾驶机械设备。


背景技术：

2.本部分提供的仅仅是与本公开相关的背景信息，其并不必然是现有技术。
3.随着科学技术的迅速发展，一些机械设备逐渐代替了人们的手工劳动，例如，在建筑施工地，推土机能单独完成挖土、运土和卸土工作，具有操作灵活、转动方便、所需工作面小、行驶速度快等特点；平地机动作灵活准确，操纵方便，具有较高的精度，适用于构筑路基和路面、修筑边坡、开挖边沟以及搅拌路面混合料、扫除积雪、推送散粒物料、土路和碎石路的养护工作；挖掘机是用挖斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械，广泛应用于矿山、建筑拆除、隧道挖掘等场景。
4.但机械设备为人们带来快捷和便利的同时，也存在一定的安全隐患，由于机械设备大多为手动控制，需要人员进行现场操作，在一些特定的工作环境中，对于操作人员来说存在劳动强度高、危险系数大的问题，因此，远程驾驶机械设备逐渐受到人们的欢迎，现有的远程驾驶机械设备的电控盒技术还不成熟，存在功能单一的问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中用于远程驾驶机械设备的电控盒功能单一的问题，本实用新型提供了一种电控盒，所述电控盒包括：
6.盒体；
7.姿态信息获取器，所述姿态信息获取器安装在所述盒体内，所述姿态信息获取器用于获取所述电控盒的姿态数据信息；
8.工控机，所述工控机安装在所述盒体内，所述工控机与所述姿态信息获取器通信连接，以接收所述姿态数据信息；
9.执行控制器，所述执行控制器安装在所述盒体内，所述执行控制器与所述工控机和外部执行器分别通信连接，所述执行控制器用于接收所述工控机的控制指令并向所述外部执行器输出执行信号；
10.温控组件，所述温控组件安装在所述盒体内，所述温控组件用于监测和调节所述电控盒的温度。
11.根据本实用新型实施例的电控盒，通过在盒体内设置姿态信息获取器来获取电控盒以及远程驾驶机械设备的姿态数据信息，利用工控机对姿态数据信息进行处理并将控制指令发送给执行控制器，从而实现自动控制功能；安装在盒体内的温控组件能够对电控盒内的温度进行监测和调节，使电控盒能够实现温度控制，提高了电控盒的环境适应能力，因此，本实施例提出的电控盒将姿态信息获取器、工控机、执行控制器和温控组件集成到盒体内，不仅具有功能多、体积小的优点，而且能够实现远程控制和温度调节，解决了现有技术
中用于远程驾驶机械设备的电控盒功能单一的问题。
12.另外，根据本实用新型实施例的电控盒，还可以具有如下的技术特征：
13.在本实用新型的一些实施例中，所述电控盒还包括电源，所述电源安装在所述盒体内，所述电源与所述姿态信息获取器、所述工控机、所述执行控制器和所述温控组件分别电连接。
14.在本实用新型的一些实施例中，所述姿态信息获取器包括：
15.姿态传感器，所述姿态传感器用于监测所述电控盒的加速度信息；
16.航向角传感器，所述航向角传感器用于监测所述电控盒的水平偏转角度信息。
17.在本实用新型的一些实施例中，所述加速度信息包括所述电控盒在空间直角坐标系中沿三条坐标轴的加速度和绕三条坐标轴的角加速度。
18.在本实用新型的一些实施例中，所述电控盒还包括近场遥控器，所述近场遥控器安装在所述盒体内，所述近场遥控器用于连接外部无线遥控器与所述工控机。
19.在本实用新型的一些实施例中，所述电控盒还包括usb集线器，所述usb集线器安装在所述盒体内，所述usb集线器用于连接外部监测装置与所述工控机。
20.在本实用新型的一些实施例中，所述电控盒还包括多频段路由器，所述多频段路由器安装在所述盒体内，所述多频段路由器与所述工控机通信连接。
21.在本实用新型的一些实施例中，所述温控组件包括加热器、继电器和温控开关，所述温控开关与所述继电器相连接，所述继电器与所述加热器相连接。
22.在本实用新型的一些实施例中，所述盒体上设置有多个航插接口。
23.本实用新型第二方面提供了一种远程驾驶机械设备，所述远程驾驶机械设备包括根据上述第一方面提出的电控盒。
24.本实用新型实施例提出的远程驾驶机械设备具有与上述实施例所述的电控盒相同的优点，在此不再赘述。
附图说明
25.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：
26.图1为本实用新型实施例的电控盒的轴测图；
27.图2为本实用新型实施例的电控盒的内部结构示意图；
28.图3为图1所示电控盒去掉顶盖后的俯视图。
29.附图中各标记表示如下：
30.100、电控盒；
31.10、盒体；11、航插接口；
32.20、姿态信息获取器；21、姿态传感器；22、航向角传感器；
33.30、工控机；
34.40、执行控制器；
35.51、加热器；52、继电器；53、温控开关；
36.60、电源；
37.70、近场遥控器；
38.80、usb集线器；
39.90、多频段路由器。
具体实施方式
40.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解的是，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反的，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
41.应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。
42.尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
43.为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在
……
下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。
44.如图1至图3所示，本实用新型的实施例提供了一种电控盒100，用于远程驾驶机械设备，该电控盒100包括：
45.盒体10；
46.姿态信息获取器20，姿态信息获取器20安装在盒体10内，姿态信息获取器20用于获取电控盒100的姿态数据信息；
47.工控机30，工控机30安装在盒体10内，工控机30与姿态信息获取器20通信连接，以接收姿态数据信息；
48.执行控制器40，执行控制器40安装在盒体10内，执行控制器40与工控机30和外部执行器分别通信连接，执行控制器40用于接收工控机30的控制指令并向外部执行器输出执行信号；
49.温控组件，温控组件安装在盒体10内，温控组件用于监测和调节电控盒100的温
度。
50.本实用新型实施例提出的电控盒100用于远程驾驶机械设备，具体可以安装在远程驾驶机械设备上，本实用新型实施例通过在盒体10内设置姿态信息获取器20来获取电控盒100以及远程驾驶机械设备的姿态数据信息，利用工控机30对姿态数据信息进行处理并将控制指令发送给执行控制器40，从而实现自动控制功能；安装在盒体10内的温控组件能够对电控盒100内的温度进行监测和调节，使电控盒100能够实现温度控制，提高了电控盒100的环境适应能力，因此，本实施例提出的电控盒100将姿态信息获取器20、工控机30、执行控制器40和温控组件集成到盒体10内，不仅具有功能多、体积小的优点，而且能够实现远程控制和温度调节，解决了现有技术中用于远程驾驶机械设备的电控盒100功能单一的问题。
51.具体地，如图1和图3所示，本实施例中盒体10包括底板、顶盖以及侧板，盒体10的材料可以设置为金属，例如可以设置为铝板等；盒体10的形状可以为长方体，长方体形状便于各个器件和组件在盒体10内排布，提高了盒体10内部空间的利用率；当盒体10设置为长方体状时，侧板的数量为四个，四个侧板依次连接并分别与顶盖和底板连接，形成盒体10内部的容纳空间，示例性地，侧板与底板和顶盖之间可以通过螺栓或螺钉连接，也可以卡接，还可以通过焊接连接，本实施例对其连接方式不作具体限定。
52.在上述实施方式的基础上，如图2和图3所示，本实施例中姿态信息获取器20、工控机30、执行控制器40和温控组件均设置在该容纳空间内，其中，工控机30通过线缆与姿态信息获取器20和执行控制器40相连接，工控机30设置在盒体10内靠近角落的部位，便于其与其他器件连接，各器件和组件紧凑的设置保证了电控盒100的集成度，使电控盒100体积较小，从而在电控盒100安装到远程驾驶机械设备上时能够节约安装空间。
53.进一步地，如图1所示，在本实用新型的一些实施例中，盒体10上设置有多个航插接口11和天线接口，航插接口11和天线接口可以设置在盒体10的任意一个侧板上，具体地，航插接口11和天线接口中部分与工控机30连接，部分与执行控制器40连接，供外部设备通过线缆与电控盒100内部的工控机30或执行控制器40连接。
54.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，电控盒100还包括电源60，电源60安装在盒体10内，电源60与姿态信息获取器20、工控机30、执行控制器40和温控组件分别电连接。具体地，本实施例中电源60可以通过螺栓或螺钉连接在盒体10内。示例性地，本实施例中电源60可以设置为蓄电池。可以理解地，本实施例中电源60用于为电控盒100内的各个器件和组件供电，通过将电源60设置在电控盒100的盒体10内，提高了电控盒100的集成度，而且盒体10能够起到保护作用，防止电源60外露受损，延长了电源60以及电控盒100整体的使用寿命。
55.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，姿态信息获取器20包括姿态传感器21和航向角传感器22，如图2和图3所示，姿态传感器21和航向角传感器22可以安装在盒体10内远离工控机30的一侧靠近角落的部位，具体地，姿态传感器21和航向角传感器22可以通过螺栓或螺钉连接在盒体10内。
56.本实施例中姿态传感器21用于监测电控盒100的加速度信息；航向角传感器22用于监测电控盒100的水平偏转角度信息。在上述实施方式的基础上，姿态信息获取器20用于获取电控盒100以及远程驾驶机械设备的姿态数据信息，并能够将姿态数据信息传递给工
控机30，本实施例中，姿态数据信息包括电控盒100的加速度以及水平偏转角度。
57.可以理解地，本实施例中电控盒100用于安装在远程驾驶机械设备上，远程驾驶机械设备在工作过程中发生动作，并且由于动作不同其姿态数据信息也不同，相应地，电控盒100的姿态信息与远程驾驶机械设备的姿态信息相同或具有特定的关系，由此，本实施例将姿态传感器21设置在盒体10内，使其能够获取到电控盒100的加速度并传递给工控机30；将航向角传感器22设置在盒体10内，使其能够获取到电控盒100的水平偏转角度并传递给工控机30，从而使工控机30获知远程驾驶机械设备的加速度和水平偏转角度，使工控机30根据获知的数据输出控制信号。
58.进一步地，在本实用新型的一些实施例中，姿态传感器21所监测到的加速度信息包括电控盒100在空间直角坐标系中沿三条坐标轴的加速度和绕三条坐标轴的角加速度，可以理解地，空间直角坐标系包括相垂直的x轴、y轴和z轴，本实施例中，姿态传感器21用于检测电控盒100沿x轴、y轴和z轴的直线加速度以及绕x轴、y轴和z轴的角加速度，并能够将上述加速度信息通过线缆传递给工控机30。
59.在本实用新型的一些实施例中，电控盒100还包括近场遥控器70，如图2和图3所示，近场遥控器70安装在盒体10内，示例性地，近场遥控器70可以通过螺栓或螺钉连接在盒体10内，近场遥控器70用于连接外部无线遥控器与工控机30，本实施例中连接指的是通信连接，具体可以通过线缆通信连接，当用户通过外部无线遥控器发出操作指令时，近场遥控器70可以接收到该操作指令，并将该操作指令通过线缆传输给工控机30，由此，工控机30能够实现与外部无线遥控器的远程通讯，从而进一步提高了电控盒100的多功能性。
60.在本实用新型的一些实施例中，电控盒100还包括usb集线器80，如图2和图3所示，usb集线器80安装在盒体10内，示例性地，usb集线器80可以通过螺栓或螺钉连接在盒体10内，usb集线器80用于连接外部监测装置与工控机30，本实施例中连接指的是通信连接，具体可以通过线缆通信连接，在上述实施方式的基础上，设置在盒体10上的航插接口11包括usb航插接口11，usb航插接口11与usb集线器80连接。
61.在电控盒100具体应用于远程驾驶机械设备中时，远程驾驶机械设备主体上通常还设置有外部监测装置，外部监测装置用于对外部环境进行监测。本实施例中外部监测装置将监测到的数据通过usb集线器80传输给工控机30，示例性地，外部监测装置可以包括外部摄像头、外部麦克风以及外部传感器等，外部摄像头能够获取外部图像、视频，外部麦克风能够获取外部音频，由此，工控机30能够对接收到的图像、视频、音频等进行识别和处理，从而进一步提高了电控盒100的多功能性。
62.在本实用新型的一些实施例中，电控盒100还包括多频段路由器90，如图2和图3所示，多频段路由器90安装在盒体10内，示例性地，多频段路由器90可以通过螺栓或螺钉连接在盒体10内，多频段路由器90与工控机30通信连接，多频段路由器90能够接收工控机30传递的信号并能够输出视频数据，即，在工控机30处理图像、音频和视频的基础上将这些数据输出，使用户可以通过终端设备等接收到图像、音频和视频。
63.本实施例中，温控组件可以通过螺栓或螺钉安装在盒体10内，温控组件用于调节控制盒体10内的温度，例如当外界温度过低时调高盒体10内的温度；具体地，如图2和图3所示，温控组件包括加热器51、继电器52和温控开关53，其中，温控开关53与继电器52相连接，继电器52与加热器51相连接。
64.示例性地，温控开关53可以包括有温度传感器，温控开关53用于检测盒体10内的实时温度，并可以根据预先设定的温度阈值或温度范围判断盒体10内的实时温度是否满足设定需求，本实施例中温控开关53可以设置有多个，例如可以包括第一温控开关53和第二温控开关53，从而提高对温度的感应能力；如果盒体10内的实时温度不满足设定需求，则温度开关可以闭合，接通继电器52与加热器51，利用加热器51对盒体10内进行加热，从而使盒体10内的温度满足设定需求，使盒体10内的其余器件和组件在适宜的温度下工作，起到保护电控盒100的目的。
65.本实用新型第二方面的实施例提供了一种远程驾驶机械设备，远程驾驶机械设备包括根据上述第一方面实施例提出的电控盒100，电控盒100可以安装在远程驾驶机械设备中，本实施例提出的远程驾驶机械设备可以为挖掘机、推土机、平地机等，本实施例对此不作具体限定。
66.本实用新型实施例提出的远程驾驶机械设备具有与上述实施例的电控盒100相同的优点，在此不再赘述。
67.以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。为了实现相同的目的，本领域技术人员还可以设计出与以上描述的方法并不完全相同的方法。本公开的范围由所附权利要求及其等价物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。