碾压工程车的控制方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种碾压工程车的控制方法与装置，方法包括：获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数，其中，目标任务的参数包括待碾压工作面的参数；基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径，以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面；控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。本发明专利技术的实施例可以实现无人驾驶的碾压工程车，提高了碾压效率、节约了成本。

【技术实现步骤摘要】
碾压工程车的控制方法与装置
本专利技术涉及碾压领域，尤其涉及一种碾压工程车的控制方法与装置。
技术介绍
碾压工程车是一种广泛应用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目进行填方压实作业的工程机械，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层。目前，国内外碾压工程车还是采用人工驾驶的方式，通过冲击震动达到压实的效果。但是，人工驾驶的方式碾压效率低，长时间的工作也会对驾驶人员的身体健康产生不利影响。因此，采用智能化的碾压方式可以使得碾压过程高效节本，是碾压领域的必然趋势。但是，传统的无人驾驶一般都是通过视觉传感器等设备来追踪位于地面上的物理轨迹、线或其它轨迹等来实现无人驾驶的功能。由于碾压工程车的碾压工作面需要反复碾压，采用传统的无人驾驶追踪轨迹的方法会改变工作面的物理属性，破坏工作面物理轨迹，因此传统的无人驾驶的方法并不适用于碾压工程车。
技术实现思路
本专利技术针对上述问题，提供了一种碾压工程车的控制方法和装置。第一方面，本专利技术实施例提供了一种碾压工程车的控制方法，包括：获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数，其中，目标任务的参数包括待碾压工作面的参数；基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径，以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面；控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。在第一种可能实现的方式中，待碾压工作面的参数包括碾压起点的位置信息和待碾压工作面的边界点的位置信息，车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度；基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径，包括：基于待碾压工作面的边界点的位置信息和碾压起点的位置信息，获取沿碾压工作面的边界线的方向的N个碾压中间点，N为正整数；沿边界线的方向规划一条顺序连接碾压起点和N个碾压中间点的线，得到第一子路径；基于所述第一子路径，获取沿垂直于所述第一子路径的方向与所述第一子路径间隔预设距离的第l子路径，其中预设距离为(l-1)倍的所述压轮的宽度，L≥l≥2且为正整数；获取第(l-1)条子路径的终点和第l条子路径的起点；规划M条连接所述第(l-1)条子路径的终点和所述第l条子路径的起点的转弯路径；基于第(l-1)子路径和所述转弯路径，规划全局路径，其中所述全局路径包括一条从所述碾压起点出发、经过第一子路径和L条子路径并最终从第L条子路径的终点回到所述碾压起点的封闭路径。结合第一方面，在第二种可能实现的方式中，上述方法还包括：在碾压过程中，获取碾压工程车的位置点和待碾压工作面中的环境信息，环境信息包括障碍物信息；基于碾压工程车的位置点、障碍物信息和压轮的宽度，规划碾压工程车的局部路径。结合第一方面的第二种可能实现的方式，在第三种可能实现的方式中，障碍物信息包括障碍物的位置点；基于碾压工程车的位置点、障碍物信息和压轮的宽度，规划碾压工程车的局部路径，包括：如果存在障碍物信息，获取沿未碾压工作面的水平方向与障碍物的位置点间隔压轮的宽度的偏移位置点；基于障碍物的位置点和偏移位置点，向前预瞄预设距离，用以获取全局路径上的目标点，其中，预设距离满足碾压工程车避开障碍物所需的距离；确定一条连接碾压工程车的位置点、偏移位置点和目标点的曲线，得到局部路径。结合第一方面、第一方面的第一种可能实现的方式、第一方面的第二种可能实现的方式和第一方面的第三种可能实现的方式，在第四种可能实现的方式中，待碾压工作面为矩形，矩形包括四个角A、B、C、D，目标任务参数包括四个角的位置信息、碾压起点的位置信息，起始点位于角A，车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度，其中，基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径包括：根据四个角的位置信息和碾压起点的位置信息，在矩形的AB边和CD边之间确定与AB边和CD边平行的多条轨迹，多条轨迹之间的距离小于或等于压轮的宽度，其中多条轨迹中的每条轨迹包括多个目标点，每个目标点的航向角用相邻两个目标的点连线表示，相邻两条轨迹之间的目标点的航向角相反；将从起始点出发、经过多条轨迹并最终沿DA边的方向回到起始点的封闭轨迹作为全局路径。结合第一方面的第四种可能实现的方式，在第五种可能实现的方式中，全局路径的形状包括“弓”字形状。结合第一方面、第一方面的第一种可能实现的方式、第一方面的第二种可能实现的方式和第一方面的第三种可能实现的方式，在第六种可能实现的方式中，车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度，方法还包括：在碾压过程中，获取碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率；基于碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率以及碾压工程车的压轮的宽度，通过评价函数作为约束优化全局路径的规划，其中，评价函数是关于碾压工程车的欠压率和/或过压率的函数。结合第一方面的第六种可能实现的方式，在第七种可能实现的方式中，评价函数的计算方法包括：p＝s×a+(1–s)×b，其中，p为评价函数，s为欠压率的权重，a为欠压率，b为过压率，且0＜s＜1。第二方面，本专利技术实施例提供了一种碾压工程车的控制装置，包括：获取模块，用于获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数，其中，目标任务的参数包括待碾压工作面的参数；规划模块，用于基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径，以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面；控制模块，用于控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。第三方面，本专利技术实施例提供了一种碾压工程车，包括上述的控制装置。根据本专利技术的实施例提供的技术方案，通过利用碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数来规划碾压工程车的全局路径，从而使得碾压工程车可以沿规划好的全局路径对待碾压工作面进行碾压，实现碾压工程车的无人驾驶，提高碾压效率、节约成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术一实施例的碾压工程车的控制系统结构示意图。图2是本专利技术一实施例的碾压工程车的控制方法的示意性流程图。图3是本专利技术一实施例的碾压工程车的全局路径规划的示意性流程图。图4是本专利技术一实施例的碾压工程车的全局路径规划示意图。图5是本专利技术一实施例的碾压工程车的局部路径规划的示意性流程图。图6是本专利技术一实施例的碾压工程车的局部路径规划示意图。图7是本专利技术一实施例的碾压工程车的控制装置的示意性结构图。图8是本专利技术一实施例的计算机设备的框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。由于碾压工程车的碾压工作面需要反复碾压，传统的无人驾驶中通过视觉传感器等设备追踪位于地面上的物理轨迹、线或其它轨迹等来实现无人驾驶的方法就不太适用于碾压工程车，所以要实现碾压工程车的碾压方式的智能化，关键技术之一就是对碾压工程车的路径规划。本专利技术实施例提供了一种碾压工程车的控制方法，对碾压工程车的路径进行了规划。以下结合具体实施例来进行描述。图1是本专利技术一实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种碾压工程车的控制方法，其特征在于，包括：获取所述碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数，其中，所述目标任务的参数包括待碾压工作面的参数；基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径，以便所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面；控制所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面。

【技术特征摘要】
1.一种碾压工程车的控制方法，其特征在于，包括：获取所述碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数，其中，所述目标任务的参数包括待碾压工作面的参数；基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径，以便所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面；控制所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待碾压工作面的参数包括碾压起点的位置信息和所述待碾压工作面的边界点的位置信息，所述车辆参数包括所述碾压工程车的压轮的宽度；所述基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径，包括：基于所述待碾压工作面的边界点的位置信息和所述碾压起点的位置信息，获取沿所述碾压工作面的边界线的方向的N个碾压中间点，N为正整数；沿所述边界线的方向规划一条顺序连接所述碾压起点和所述N个碾压中间点的线，得到第一子路径；基于所述第一子路径，获取沿垂直于所述第一子路径的方向与所述第一子路径间隔预设距离的第l子路径，其中预设距离为(l-1)倍的所述压轮的宽度，L≥l≥2且为正整数；获取第(l-1)条子路径的终点和第l条子路径的起点；规划M条连接所述第(l-1)条子路径的终点和所述第l条子路径的起点的转弯路径；基于第(l-1)子路径和所述转弯路径，规划全局路径，其中所述全局路径包括一条从所述碾压起点出发、经过第一子路径和L条子路径并最终从第L条子路径的终点回到所述碾压起点的封闭路径。3.根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，还包括：在碾压过程中，获取所述碾压工程车的位置点和所述待碾压工作面中的环境信息，所述环境信息包括障碍物信息；基于所述碾压工程车的位置点、所述障碍物信息和所述压轮的宽度，规划所述碾压工程车的局部路径。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述障碍物信息包括障碍物的位置点；所述基于所述碾压工程车的位置点、所述障碍物信息和所述压轮的宽度，规划所述碾压工程车的局部路径，包括：如果存在所述障碍物信息，获取沿未碾压工作面的水平方向与所述障碍物的位置点间隔所述压轮的宽度的偏移位置点；基于所述障碍物的位置点和所述偏移位置点，向前预瞄预设距离，用以获取所述全局路径上的目标点，其中，所述预设距离满足所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，祝亚运，
申请(专利权)人：北京踏歌艾尔机器人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11