機械工程在建筑施工中的研究
具有不同機能的自動化控制技術在工程施工機械中得到了廣泛的應用，那么，機械工程在建筑施工中的探究是?
隨著社會和科學技術的發展，土木工程業也越來越成為現代國民經濟的支拄產業，突出表現為建筑物的規模、功能.造型再有建筑的高度等方面。而機械自動化技術的發展迅猛，它也逐漸成為建筑、鐵路等工程施工的主要技術手段。對我國的工業建設的發展具有很重要的意義。
1、機械自動化技術的基本內容
在施工中，施工機械多半是在地形復雜、作業環境惡劣的施工現場從事土、石方作業，要達到自動化作業，該設備在施工現場上要有確認自已位置的能力，即識別位置機能;保證不與施工現場上其它設備、車輛發生碰撞的能力，即安全性機能;在施工時，要嚴格按照既定的路線移動，即為誘導機能;具有認識和評價作業對象土、砂、巖石等的位置、形狀、大小以及它們特性的能力，既作業對象的認識、評價機能;具有選擇最佳作業方式的能力。另外，在多臺機械、車輛聯合作業時，由中央控制室給各機械、車輛發出作業指令，控制各機械、車輛相互配合、進行各自的作業(機群控制);各作業機械、車輛還應具有自身獨立的判斷能力等。
(1)識別位置能力是指機械設備具有自動辯認所處位置的能力，郎機械本身安裝有自動識別系統。當前大多采用外部位置識別法和內部位置識別法。前者是在施工現場的幾處設定基準點，借助于超聲波或電磁波測定機械設備位置的方法;后者是不依賴現場設定的基準點，而是用速度測定傳感器和回轉式角度傳感器等測定車輛行走數據，從而確認自身運動和方位變化的。
(2)位置誘導能力是在自動化施工作業中，機械設備必須按照設定路線作業，假如位置識別機能確認它在施工中已偏離了既定路線，機械設備要具有自動復位的控制機能，即稱位置誘導控制機能，該機能使機械設備的位置、速度、方向始終按設定路線行走(施工)。
(3)認識和評價施工對象的能力。機械設備在施工中，要隨時了解、掌握施工對象的位置、形狀、大小等信息，既具有對施工對象的認識機能。一般大多采用超聲波傳感技術或畫像處理技術來識別施工對象。應用平面超聲波信號感知器在無人液壓挖掘機上，通過安裝在液壓挖掘機鏟斗上的超聲波傳感器來識別施工對象(土、砂石等)的形狀。
(4)安全管理機能。在施工現場.多種機械和多種作業同時進行，建筑材料及其它施工設備的存放等將會給施工機械運行帶來困難，成為施工機械(車輛)無人化作業的障礙物。所以，機械本身要有感知一警告一機械停止一安全域誘導等機能。障礙物感知機能有超聲波感知，光、電波感知以及畫像處理方法等。
(5)機群控制機能。在多種機械設備相互配合旄工情況下.要實現自動化.就應該有一個能把各種作業機械(車輛)位置、工作狀況傳送到中央控制室，再由中央控制室指令各機械設備施工方式的控制系統。
2、自動化控制技術在施工機械中的應用
具有不同機能的自動化控制技術在工程施工機械中得到了廣泛的應用。如攤鋪機上安裝的自動調平裝置可實現攤鋪作業的縱向、橫向自動找平;有一些攤鋪機還安裝有混合料自動供料裝置，對鋪層厚度進行自動控制與管理;有的還實現了攤鋪機轉向自動化在推土機上安裝電子監測監控系統，實現了推土機的自動監控和工作裝置的微機自動控制、液壓挖掘機的電子載荷傳感系統、故障監控系統、自動怠速裝置和工作模式電控系統等，實現了挖掘機局部功能自動化控制。近年已出現了無線遙控挖掘機和全自動液壓挖掘機，壓實機械的`壓實控制系統、隨車監測系統等，平地機鏟刀實現自動調平控制.清掃車上采用可編程序控制器以實現其智能化等。
3、推土機、挖掘機作業的自動化
推土機、挖掘機等土方機械作業的自動化.將會大大提高作業質量和作業生產率。最早實現推土機鏟刀和挖掘機鏟斗位置控制的是一種以開關系統為基礎的反饋控制系統。利用激光實現推土自動化系統的研究是從70年代中期開始的。1976年開發研制了推土機鏟刀的激光控制裝置一激光測平裝置.它由投光器、感光器、控制裝置等組成，由于控制系統存在著速度響應問題，當時并未用于實際施工作業。隨后，由于電子技術的發展促進了自動控制系統的開發研究。日本開發研制的激光自動掘削系統該系統由自動直線加工系統和激光系統組成。激光感光器測出加工面的激光位置，激光系統測得挖掘機車體高度，將信號傳送到自動掘削系統。系統根據這些情報及各傳感元件的信息，將處理后的信號傳給控制控掘軌跡的各電磁比例控制閥，實現動臂油缸、斗桿油缸、鏟斗油缸的自動控制。這種控制比一般的施工作業提高加工精度3倍，提高施工能力1.6倍。
4、工程施工機械自動化研究展望
一些國家在施工機械自動化方面進行了大量的研究開發工作，取得了較大的成果。日本在建筑業中實現了鋼筋配置、預制水泥混凝土板、噴涂、地面磨光等自動化;在土方機械施工中實現了推土作業、挖掘作業的自動控制，11-70 t自卸車的無人駕駛搬運作業;實現了隧道開挖、加固、管道鋪設機械的自動化。澳大利亞也成功地開發了無人駕駛自卸車，實現了在千米以下坑道施工作業的無人化等。
在施工機械向自動化發展的道路上，具有單個或多個自動化功能的施工機械已開發成功并得到應用，單臺機械無人化已進入實用階段。今后此領域的研究將具有以下特點：
(1)研究開發高精度、高性能，具有感知性能的傳感元件，如：載荷傳感器、紅外線傳感器、激光傳感器、超聲波傳感器、視覺傳感器、行程傳感器、車速傳感器(具有移動功能)以及車體傾斜計、滑移控制器、扭矩計、操縱控制器、回轉式編碼器、地基情報采集系統等;
(2)開發具有最佳行走操縱的自動控制系統，以提高機械的作業能力、作業效率以及提高機械的操作簡便化、機動化、安全化等;
(3)開發具有深水、海底施工作業功能的鉆探機、管線埋設機、機器人等、以滿足大型水下作業無人化施工的需要：
(4)單臺施工機械無人化開發研究的同時，進行多臺機械、車輛組合無人化施工(機群控制)的研究;
(5)新的施工工藝、施工方法的研究，以適應施工機械的自動化、無人化工作。
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