数控伞钻控制系统开发及Unity3D的应用

doi:10.3973/j.issn.2096-4498.2019.S1.061

隧道建设（中英文） ›› 2019, Vol. 39 ›› Issue (S1): 451-455.DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2019.S1.061

数控伞钻控制系统开发及Unity3D的应用

林福龙，孟祥波，魏晓龙，孙伟

（中铁工程装备集团有限公司，河南郑州 450016）

收稿日期:2018-06-19 出版日期:2019-08-30 发布日期:2019-09-12
作者简介:林福龙(1987—)，男，福建南安人，2018年毕业于石家庄铁道大学，机械工程专业，硕士，工程师，现主要从事隧道设备自动化控制与调试工作。Email： linfulong@Crectbm.com。

Development of Control System of Numerical Controlled Umbrella  Drill and Application of Unity3D

LIN Fulong, MENG Xiangbo, WEI Xiaolong, SUN Wei

(China Railway Engineering Equipment Group Co., Ltd., Zhengzhou 450016, Henan, China)

Received:2018-06-19 Online:2019-08-30 Published:2019-09-12

摘要/Abstract

摘要：

为提高钻爆法竖井施工的安全性，实现伞钻自动化施工，开发伞钻控制系统。首先介绍伞钻功能、结构等被控对象背景，之后分别从控制系统硬件、运动控制算法及人机界面软件、Unity3D功能应用等3方面进行描述。搭载该控制系统的伞钻装置进行多次钻孔试验，结果证明：该系统整体功能、效率、精度达到设计目标，能实现凿岩过程的自动化，提高施工的安全性；Unity3D的应用可方便主司机获取伞钻各动臂位姿信息，也能从软件上降低各动臂机械干涉概率。

关键词: 伞钻, 控制系统, 人机界面, Unity3D应用

Abstract:

A control system for umbrella drill is developed to improve the construction safety of vertical shaft by drilling and blasting method and to realize automatic construction of umbrella drill. Firstly, the control targets such as function and structure of umbrella drill are introduced. And then the hardware of the control system, movement control algorithm and humanmachine interface software, and functional application of Unity3D are presented and described. Several drilling tests have been carried out on the umbrella drill with the control system, and the results show that: (1) The function, efficiency and accuracy of the system meet the design requirements, which can help to realize automation of drilling and improve construction safety. (2) By applying Unity3D, the arm information of the umbrella drill can be obtained easily, which can help reduce the interference rate of the arm.

Key words: umbrella drill, control system, humanmachine interface, Unity3D application

中图分类号:

U 45

林福龙，孟祥波，魏晓龙，孙伟. 数控伞钻控制系统开发及Unity3D的应用[J]. 隧道建设, 2019, 39(S1): 451-455.

LIN Fulong, MENG Xiangbo, WEI Xiaolong, SUN Wei. Development of Control System of Numerical Controlled Umbrella  Drill and Application of Unity3D[J]. Tunnel Construction, 2019, 39(S1): 451-455.

[1]	刘在政, 廖金军, 胡骞. 基于推进压差和回转压力变化的钻孔参数自动匹配系统设计[J]. 隧道建设, 2018, 38(8): 1379-1383.
[2]	姬海东，刘在政，张海涛. 新型带压浇筑隧道数字化衬砌台车研究与应用[J]. 隧道建设, 2018, 38(8): 1384-1390.
[3]	刘在政，秦念稳，邹今检，李建华. 喷射机械手智能控制系统与喷射路径规划设计研究[J]. 隧道建设, 2018, 38(8): 1391-1396.
[4]	张立勋，孙伟. 连续皮带机控制系统的设计及应用[J]. 隧道建设, 2017, 37(6): 768-774.
[5]	沈桂丽，刘金祥，李剑雄，吴朝来，李大伟. 盾尾密封刷实验平台的设计与研究[J]. 隧道建设, 2015, 35(8): 851-854.
[6]	王骞，蒙延龙，孙志洪. 基于PLC的变频牵引机车重联控制系统[J]. 隧道建设, 2014, 34(8): 797-801.
[7]	王双旺，孙志洪. 基于TTC60控制器的内燃机车电气控制系统设计[J]. 隧道建设, 2014, 34(6): 598-602.
[8]	谭顺辉，孟祥波，徐受天，蒲晓波. 盾构监控系统人机界面组态开发[J]. 隧道建设, 2014, 34(4): 380-386.
[9]	赵军喜. 平行导坑超前多作业面平行施工通风节能技术研究[J]. 隧道建设, 2013, 33(4): 272-276.
[10]	张合沛，陈馈，李凤远，王助锋，王吉平. 基于S7-400H的 EPB盾构盾尾密封系统软件设计[J]. 隧道建设, 2013, 33(2): 165-168.
[11]	沈桂丽，吴朝来. 超级电容自卸车的动力及控制系统设计研究[J]. 隧道建设, 2012, 32(5): 752-756.
[12]	张合沛，李凤远，王助锋. 基于PLC刀盘刀具破岩模态实验平台控制系统设计[J]. 隧道建设, 2012, 32(3): 421-426.
[13]	刘羡伦, 郭京波. 分布式网络控制系统在盾构机上的应用[J]. 隧道建设, 2011, 31(增刊1): 421-424.
[14]	汤宪高, 李南, 赵宝华. 视频化信息反馈系统在轨道交通工程建设中的应用[J]. 隧道建设, 2011, 31(3): 354-358.
[15]	蒲晓波. 西门子PLC在盾构控制系统检测试验台的应用[J]. 隧道建设, 2009, 29(1): 127-129.

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Development of Control System of Numerical Controlled Umbrella  Drill and Application of Unity3D

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