一种铺轨机的导航控制方法、铺轨机及铺轨机系统技术方案

本发明专利技术提供了一种铺轨机的导航控制方法、铺轨机及铺轨机系统，所述铺轨机的导航控制方法包括：获取铺轨机的实时平面坐标，以及获取预设规划路径中靠近所述实时平面坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对预设规划路径的偏移情况；根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行。本发明专利技术的有益效果：能够提高铺轨机的导航运行精度，减少铺轨机在铺轨运行时出现误差。

【技术实现步骤摘要】
一种铺轨机的导航控制方法、铺轨机及铺轨机系统
本专利技术涉及铺轨机
，具体而言，涉及一种铺轨机的导航控制方法、铺轨机及铺轨机系统。
技术介绍
铺轨机在布枕作业时，需要将枕木每隔一段距离放置在设计的铁道线路的道渣上，要求枕木的中心落在这条铁道线路中心线上，这就要求铺轨机沿着线路中心线走行。传统铺轨机导航采用“巡线导航”方式，其方案是首先在铁道线路放置一条白色麻线作为引导线，该引导线和与线路的中心线近似重合，在铺轨机机头的中点位置放置一个摄像头对准这条引导线，在铺轨机走行的过程，通过图像识别技术计算机可以算出摄像头图像的中点离这条引导线的距离，从而间接地测量出了铺轨机机头偏离引导线的距离实现铺轨机的自动驾驶，但该方法在测量、人工放引导线的环节存在一定的误差，很难与铁路中心线完全吻合而且这种工艺费时费力。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是如何提高铺轨机的导航运行精度，减少铺轨机在铺轨运行时出现误差。为解决上述问题，本专利技术提供一种铺轨机的导航控制方法，包括：获取铺轨机的实时平面坐标，以及获取预设规划路径中靠近所述实时平面坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对所述预设规划路径的偏移情况；根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行。进一步地，所述偏移情况包括所述铺轨机的偏转角度和偏移距离，按所述铺轨机在所述预设规划路径中的运行先后顺序，令两个所述虚拟坐标点坐标分别为：(N1,E1)，(N2,E2)，令所述实时平面坐标为(Ni,Ei)，所述根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对所述预设规划路径的偏移情况包括：根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标计算所述偏转角度，所述偏转角度的计算公式为：根据所述两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标计算所述偏移距离，所述偏移距离的计算公式为：d＝d1*sin(C)；其中，d1为所述实时平面坐标与坐标(N1,E1)之间的距离，d1的计算公式为：进一步地，所述根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行包括:根据所述偏转角度确定所述铺轨机的偏转控制方向；根据所述偏移距离计算所述铺轨机的偏转控制角度，所述偏转控制角度的计算公式为：α＝k*d，其中，k为预设调节系数；根据所述偏转控制角度控制所述铺轨机朝向所述偏转控制方向转向，直至所述铺轨机的运行线路符合所述预设规划路径。进一步地，所述根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行还包括：判断所述偏转控制角度是否大于预设控制角度；当所述偏转控制角度小于或等于所述预设控制角度时，根据所述偏转控制角度控制所述铺轨机朝向所述偏转控制方向转向，直至所述铺轨机的运行线路符合所述预设规划路径；当所述偏转控制角度大于所述预设控制角度时，根据所述预设控制角度控制所述铺轨机朝向所述偏转控制方向转向，直至所述铺轨机的运行线路符合所述预设规划路径。进一步地，所述获取铺轨机的实时平面坐标包括：获取在所述铺轨机预设距离处的全站仪的平面坐标；获取通过所述全站仪检测的所述全站仪距所述铺轨机上棱镜的实时距离，以及获取通过所述全站仪检测的所述棱镜朝向所述全站仪的方向在平面坐标系中的方向角；根据所述方向角、所述实时距离、所述全站仪的平面坐标计算获取所述铺轨机的所述实时平面坐标。进一步地，所述获取在所述铺轨机预设距离处的全站仪的平面坐标包括：获取所述全站仪旁两个预设控制点的平面坐标；根据两个所述预设控制点的平面坐标计算所述全站仪的平面坐标。进一步地，令两个所述预设控制点的平面坐标分别为(x1,y1)，(x2,y2)，所述根据两个所述预设控制点的平面坐标计算所述全站仪的平面坐标包括：通过所述全站仪获取所述全站仪分别距两个所述预设控制点之间的距离，以及通过所述全站仪获取所述全站仪分别朝向两个所述预设控制点方向之间的方向夹角；根据所述方向夹角和所述全站仪分别距两个所述预设控制点之间的距离，计算两个所述预设控制点之间的距离，两个所述预设控制点之间的距离公式为：其中，PA和PB分别为所述全站仪距两个所述预设控制点之间的距离，γ为所述方向夹角；所述全站仪的平面坐标的横坐标的计算公式为：所述全站仪的平面坐标的纵坐标的计算公式为：本专利技术的有益效果：通过获取的铺轨机的实时平面坐标，以及获取的两个虚拟坐标点坐标，能够根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对预设规划路径的偏移情况，以此，在确定铺轨机偏移，且获得铺轨机的具体偏移情况时，能够通过反馈的结果，对铺轨机进行控制，以此能够实现铺轨机的自动导航，基于此，通过获得铺轨机的实时平面坐标，并与规划的预设规划路径中各个虚拟坐标点坐标进行对比，相较于传统采用图像识别等导航方式，能够使得铺轨机的导航运行更加精准，并且能够提高铺轨效率。本专利技术还提出了一种铺轨机，包括存储有计算机程序的计算机可读存储介质和处理器，所述计算机程序被所述处理器读取并运行时，实现上述所述的铺轨机的导航控制方法。本专利技术的铺轨机与上述的铺轨机的导航控制方法相对于现有技术取得的有益效果相近似，在此不在赘述。本专利技术还提出了一种铺轨机系统，包括上述所述的铺轨机以及设置于所述铺轨机预设距离处的全站仪，其中，所述铺轨机的头部中心处设置有棱镜。进一步地，还包括无线通讯组件，所述无线通讯组件用于通信连接所述铺轨机和所述全站仪。本专利技术的铺轨机系统与上述的铺轨机的导航控制方法相对于现有技术取得的有益效果相近似，在此不在赘述。附图说明图1为本专利技术实施例中的铺轨机的导航控制方法的流程图；图2为本专利技术实施例中的铺轨机的导航控制方法中铺轨机与预设规划路径出现偏移时的示意图；图3为本专利技术实施例中的铺轨机的导航控制方法中全站仪、预设控制点、实时平面坐标的位置分布示意图；图4为本专利技术实施例中的铺轨机的导航控制方法中，铺轨机在铺轨运行时的示意图。附图标记说明：1-铺轨机；2-棱镜；3-预设控制点；4-全站仪；5-无线通讯组件。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施例做详细的说明。要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。参照图1所示，本专利技术提出了一种铺轨机的导航控制方法，包括：S1获取铺轨机的实时平面坐标，以及获取预设规划路径中靠近所述实时平面坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；S2根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对所述预设规划路径的偏移情况；S3根本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铺轨机的导航控制方法，其特征在于，包括：/n获取铺轨机的实时平面坐标，以及获取预设规划路径中靠近所述实时平面坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；/n根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对所述预设规划路径的偏移情况；/n根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种铺轨机的导航控制方法，其特征在于，包括：
获取铺轨机的实时平面坐标，以及获取预设规划路径中靠近所述实时平面坐标的两个相邻虚拟坐标点坐标；
根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对所述预设规划路径的偏移情况；
根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行。


2.根据权利要求1所述的铺轨机的导航控制方法，其特征在于，所述偏移情况包括所述铺轨机的偏转角度和偏移距离，按所述铺轨机在所述预设规划路径中的运行先后顺序，令两个所述虚拟坐标点坐标分别为：(N1,E1)，(N2,E2)，令所述实时平面坐标为(Ni,Ei)，所述根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标获得所述铺轨机相对所述预设规划路径的偏移情况包括：
根据两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标计算所述偏转角度，所述偏转角度的计算公式为：
根据所述两个所述虚拟坐标点坐标以及所述实时平面坐标计算所述偏移距离，所述偏移距离的计算公式为：d＝d1*sin(C)；
其中，d1为所述实时平面坐标与坐标(N1,E1)之间的距离，d1的计算公式为：


3.根据权利要求2所述的铺轨机的导航控制方法，其特征在于，所述根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行包括:
根据所述偏转角度确定所述铺轨机的偏转控制方向；
根据所述偏移距离计算所述铺轨机的偏转控制角度，所述偏转控制角度的计算公式为：α＝k*d，其中，k为预设调节系数；
根据所述偏转控制角度控制所述铺轨机朝向所述偏转控制方向转向，直至所述铺轨机的运行线路符合所述预设规划路径。


4.根据权利要求3所述的铺轨机的导航控制方法，其特征在于，所述根据所述偏移情况控制所述铺轨机运行还包括：
判断所述偏转控制角度是否大于预设控制角度；
当所述偏转控制角度小于或等于所述预设控制角度时，根据所述偏转控制角度控制所述铺轨机朝向所述偏转控制方向转向，直至所述铺轨机的运行线路符合所述预设规划路径；
当所述偏转控制角度大于所述预设控制角度时，根据所述预设控制角度控制所述铺轨机朝向所述偏转控制方向转向，直至所述铺轨机的运行线路符合所述预设规划路径。

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【专利技术属性】
技术研发人员：邹杰，王朋，欧阳博涵，柴顺利，卢聪，
申请(专利权)人：中铁工程机械研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42