无人压路机机群协同工作的控制方法和控制系统技术方案

本发明专利技术提供了一种无人压路机机群协同工作的控制方法和控制系统，无人压路机机群包括待加入压路机和施工中压路机，控制方法包括：判断是否满足待加入压路机进入施工区域的条件；若满足待加入压路机进入施工区域的条件，则为待加入压路机和施工中压路机规划施工任务；并根据施工任务控制待加入压路机和施工中压路机协同施工。本发明专利技术所提供的控制方法通过判断检修完毕后或处于空闲状态的待加入压路机是否符合进入施工区域的条件，对待加入压路机加入后的压路机机群进行施工路线和施工任务的整体规划，在不影响施工中压路机正常工作的情况下，使待加入压路机加入施工作业中与施工中压路机协同施工，以提高整个无人压路机机群的施工效率。

【技术实现步骤摘要】
无人压路机机群协同工作的控制方法和控制系统
本专利技术涉及工程机械
，具体而言，涉及一种无人压路机机群协同工作的控制方法和一种能够实现上述控制方法的无人压路机机群协同工作的控制系统。
技术介绍
目前，在工程建设过程中，通常需要用到压路机进行碾压作业，而压路机在碾压过程中需要施工区域进行大量重复作业(反复碾压)，因此开发无人驾驶压路机已成为行业趋势。前行业内无人驾驶压路机可以实现在特定区域的自动碾压，特别在大型施工场所还可以实现多台压路机实现机群作业，实现智能化高效施工。但是由于压路机属于机械装置，在无人驾驶压路机机群施工作业过程中，难免会出现缺油等故障情况，因而需要将故障无人压路机驶离作业区域进行维修，待无人压路机检修完毕后，仍需要将该无人驾驶压路机重新加入施工作业中，又或者在故障无人压路机检修期间，将其他空闲状态的无人压路机加入作业机群，以保证整个施工过程和进度不受影响。
技术实现思路
为了改善上述技术问题至少之一，本专利技术的一个目的在于提供一种无人压路机机群协同工作的控制方法。本专利技术的另一个目的在于提供一种能够实现上述控制方法的无人压路机机群协同工作的控制系统。为实现上述目的，本专利技术第一方面的技术方案提供了无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，所述无人压路机机群包括多台无人压路机，多台所述无人压路机分别为至少一台待加入压路机和至少一台施工中压路机，所述控制方法包括：判断是否满足所述待加入压路机进入施工区域的条件；若满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，则为所述待加入压路机和所述施工中压路机规划施工任务；控制所述待加入压路机进入所述施工区域，并根据所述施工任务控制所述待加入压路机和所述施工中压路机协同施工。本方案所提供的无人压路机机群的控制方法首先需要对检修完毕后或处于空闲状态的待加入压路机进入施工区域进行施工进行判断，判断是否符合进入条件，若符合进入条件则允许待加入压路机进入施工区域进行施工作业，否则不允许待加入压路机进入施工区域进行施工作业。判断的条件主要以是否会影响当前在施工区域进行施工作业的施工中压路机的当前正常工作为准，若待加入压路机的进入会影响施工中压路机的当前正常工作，则认为不满足待加入压路机进入施工区域的条件。这样，通过合理得设置待加入压路机进入施工区域的判断条件，可以不影响当前施工区域正在进行得施工作业，避免待加入压路机的进入对施工中压路机的当前正常工作造成影响，从而保证施工中压路机的施工效率。另外，通过对加入后的压路机机群进行施工路径和施工任务的整体规划，在不影响施工中压路机正常工作的情况下，根据施工区域已完成的施工任务合理分配每台无人压力机(包括待加入压路机和施工中压路机)的施工任务，以统一每台无人压力机的施工用时，使多台无人压力机能够同时完成施工任务，或使多台无人压力机完成施工任务的时间相隔较短，以缩短整体施工的用时，保证整体施工进度。同时，通过规划无人压路机的施工路径，使待加入压路机进入施工区域后与施工中压路机互不干涉，实现执行施工任务过程中的动态避让，从而使待加入压路机和施工中压路机能够同时执行施工任务，协同施工，以提高施工效率。另外，本专利技术提供的上述技术方案中的无人压路机机群协同工作的控制方法还可以具有如下附加技术特征：在上述技术方案中，所述待加入压路机和所述施工中压路机在所述施工区域中采用并行作业方式执行所述施工任务；判断是否满足所述待加入压路机进入施工区域的条件的步骤包括：判断所述施工区域内是否有供所述待加入压路机加入的可分配的行驶道路；若施工区域内具有供所述待加入压路加入的可分配的行驶道路，则进一步判断所述施工中压路机是否完成当前遍数的碾压任务，其中所述施工任务包括多个遍数的碾压任务，否则判定不满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件；若所述施工中压路机已完成当前遍数的碾压任务，则判定满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，若不满足其中任一判断条件，则判定不满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件。对于无人压路机机群采用并行作业方式，比如路基土方压实作业，判断是否符合待加入压路机进入施工区域的条件包括以下两个，其中一个判断条件是判断施工区域内是否具有供待加入压路机进入施工区域并执行施工任务的可分配的行驶道路。首先将施工区域划分出多条行驶道路，每条行驶道路的宽度等于一台无人压力机的车身宽度，使其能够供一台无人压力机行驶。但通常在进行碾压任务中，需要相邻的行驶道路相互搭接，从而减少相邻的行驶道路之间出现间隔。通过判断施工区域内是否有供待加入压路机加入的可分配的行驶道路，可以减少施工区域内的无人压路机在执行施工任务过程中发生碰撞的可能性。另外一个判断条件是判断施工中压路机是否完成当前次的碾压任务，通常施工区域需要进行多遍碾压，待加入压路机在准备进入施工区域前，施工中压路机可能已经完成了多遍碾压任务，并正在进行其中一遍碾压任务，通过在施工中压路机完成该遍碾压任务后使待加入压路机进入施工区域，使待加入压路机和施工中压路机相互避让，从而可以减少待加入压路机和施工中压路机之间发生干涉的可能性，还可以减少施工中压路机在该遍碾压任务时产生疏漏的可能性。本领域人员可以理解的是，使施工中压路机完成当前遍数的碾压任务，可以使施工中压路机回归到相对静止的状态，对于施工区域内已完成的施工任务可以有更准确的统计，从而更方便规划待加入压路机和施工中压路机的施工路径和施工任务。在上述技术方案中，判断所述施工区域内是否有供所述待加入压路机加入的可分配的行驶道路的步骤包括：获取所述施工区域的宽度L、所述施工区域的相邻车道碾压需要的搭接宽度S、所述无人压路机的车身宽度D，通过第一公式计算得出可分配的行驶道路的数量n，其中，所述第一公式为n＝(L-D)/(D-S)+1；根据所述可分配的行驶道路的数量n，通过第二公式确定所述施工区域内能够并行施工的所述无人压路机的数量M，其中，所述第二公式为M＝n/2，其中M为向下取整的整数；判断所述施工中压路机的数量与所述施工区域内能够并行施工的所述无人压路机的数量M之间的大小关系；若判断所述施工中压路机的数量小于所述M的值，则判定满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，否则判定不满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件。本方案中，通过施工区域的宽度L、施工区域的相邻车道(即行驶道路)碾压需要的搭接宽度S、无人压路机的车身宽度D经过公式计算可以得到施工区域中当前可分配的行驶道路的数量n，其中施工区域通常呈矩形或是长条状的形状，无人压路机沿施工区域的长度方向进行施工作业，施工区域的宽度L指的是矩形的宽度或是长条状的形状两条侧边之间的距离。行驶道路可以供无人压路机行驶及执行施工任务，将施工区域沿长度方向划分成多个同向且沿施工区域的长度方向的行驶道路。通过公式计算可以得到可分配的行驶道路的数量n，从而得到判断施工区域是否具备进入条件的依据。之后通过可分配的行驶道路的数量n和经过第二公式计算可以得到施工区域内能够并行施工的无人压路机的数量M。由于两条相邻的行驶道路存在有重叠的部分，即两条相邻的行驶道路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，所述无人压路机机群包括多台无人压路机，多台所述无人压路机分别为至少一台待加入压路机和至少一台施工中压路机，所述控制方法包括：/n判断是否满足所述待加入压路机进入施工区域的条件；/n若满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，则为所述待加入压路机和所述施工中压路机规划施工任务；/n控制所述待加入压路机进入所述施工区域，并根据所述施工任务控制所述待加入压路机和所述施工中压路机协同施工。/n

【技术特征摘要】
1.一种无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，所述无人压路机机群包括多台无人压路机，多台所述无人压路机分别为至少一台待加入压路机和至少一台施工中压路机，所述控制方法包括：
判断是否满足所述待加入压路机进入施工区域的条件；
若满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，则为所述待加入压路机和所述施工中压路机规划施工任务；
控制所述待加入压路机进入所述施工区域，并根据所述施工任务控制所述待加入压路机和所述施工中压路机协同施工。


2.根据权利要求1所述的无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，
所述待加入压路机和所述施工中压路机在所述施工区域中采用并行作业方式执行所述施工任务；
判断是否满足所述待加入压路机进入施工区域的条件的步骤包括：判断所述施工区域内是否有供所述待加入压路机加入的可分配的行驶道路；
若施工区域内具有供所述待加入压路加入的可分配的行驶道路，则进一步判断所述施工中压路机是否完成当前遍数的碾压任务，其中所述施工任务包括多个遍数的碾压任务，否则判定不满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件；
若所述施工中压路机已完成当前遍数的碾压任务，则判定满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，否则判定不满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件。


3.根据权利要求2所述的无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，判断所述施工区域内是否有供所述待加入压路机加入的可分配的行驶道路的步骤包括：
获取所述施工区域的宽度L、所述施工区域的相邻车道碾压需要的搭接宽度S、所述无人压路机的车身宽度D，通过第一公式计算得出可分配的行驶道路的数量n，其中，所述第一公式为n＝(L-D)/(D-S)+1；
根据所述可分配的行驶道路的数量n，通过第二公式确定所述施工区域内能够并行施工的所述无人压路机的数量M，其中，所述第二公式为M＝n/2，其中M为向下取整的整数；
判断所述施工中压路机的数量与所述施工区域内能够并行施工的所述无人压路机的数量M之间的大小关系；
若判断所述施工中压路机的数量小于所述M的值，则判定满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件，否则判定不满足所述待加入压路机进入所述施工区域的条件。


4.根据权利要求3所述的无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，为所述待加入压路机和所述施工中压路机规划施工任务的步骤包括：
获取所述碾压任务的总遍数和所述施工中压路机已完成的已碾压遍数，根据所述总遍数和所述已碾压遍数得到剩余碾压遍数；
获取所述待加入压路机和所述施工中压路机的合计数量，根据所述合计数量及所述可分配的行驶道路的数量n，将所述施工区域进行划分，在所述施工区域中划分出多条施工路径；
获取所述待加入压路机与所述施工区域的位置关系，并判断施工中压路机已完成的碾压遍数为奇数还是偶数；
根据所述位置关系及判断结果，将多条所述施工路径分配给所述待加入压路机和所述施工中压路机；
其中，所述施工任务包括所述剩余碾压遍数和所述施工路径。


5.根据权利要求4所述的无人压路机机群协同工作的控制方法，其特征在于，
根据所述位置关系及判断结果，将多条施工路径分配给所述待加入压路机和所述施工中压路机的步骤包括：
若所述待加入压路机靠近所述施工区域内的第一条施工路径，且所述施工中压路机已完成的碾压遍数为奇数，则将所述施工区域内的第一条施工路径规划为所述待加入压路机的施工路径；
若施工中压路机已完成的...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭斌，钟辉平，莫师，
申请(专利权)人：三一汽车制造有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43