港口运输设备控制系统以及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种港口运输设备控制系统以及控制方法，涉及港口机械领域，用以提高港口运输设备控制的灵活性。该控制系统包括港口运输设备、导航控制系统、行走控制系统以及姿态控制系统。港口运输设备被构造为接收、运输货物。导航控制系统被构造为港口运输设备规划导航路线；行走控制系统安装于港口运输设备且与导航控制系统通信连接，行走控制系统被构造为根据导航路线控制港口运输设备的行走。姿态控制系统安装于港口运输设备，姿态控制系统被构造为控制港口运输设备的姿态。上述控制系统实现了港口运输设备的自动作业，自动化程度高，港口运输设备的控制更加灵活、更加智能。

【技术实现步骤摘要】
港口运输设备控制系统以及控制方法
本专利技术涉及港口机械领域，具体涉及一种港口运输设备控制系统以及控制方法。
技术介绍
当前无人驾驶港口运输车分为无人驾驶集装箱卡车和无人驾驶平板运输车。无人驾驶港口运输车采用磁钉导航，无人驾驶港口运输车的导航控制器与港口的码头操作系统(TerminalOperatingSystem,简称TOS))对接。为了实现无人驾驶港口运输车的导航，需要在建厂初期在道路内预埋磁钉。专利技术人发现，现有技术中至少存在下述问题：港口长时间使用后，道路会因多种情况被破坏，这可能会导致磁钉损坏或失效，从而导致导航失败。另外，采用磁钉导航，其导航路径相对固定，无人驾驶港口运输车自动行驶的灵活性差，不满足实际使用需求。
技术实现思路
本专利技术提出一种港口运输设备控制系统以及控制方法，用以提高港口运输设备控制的灵活性。本专利技术一些实施例提供一种港口运输设备控制系统，包括：港口运输设备，被构造为接收、运输货物；导航控制系统，被构造为港口运输设备规划导航路线；行走控制系统，安装于所述港口运输设备且与所述导航控制系统通信连接，所述行走控制系统被构造为根据导航路线控制港口运输设备的行走；以及姿态控制系统，安装于所述港口运输设备，所述姿态控制系统被构造为控制所述港口运输设备的姿态。在一些实施例中，港口运输设备控制系统还包括：障碍检测系统，安装于所述港口运输设备且与所述姿态控制系统通信连接，所述障碍检测系统被构造为检测所述港口运输设备的导航路线上是否存在障碍。在一些实施例中，所述港口运输设备包括：悬架；转向驱动器；多组车轮，安装于所述悬架，每组所述车轮都安装有所述转向驱动器，各所述转向驱动器与所述姿态控制系统电连接；动力系统，安装于所述悬架，且被构造为驱动其中一些所述车轮行走，所述动力系统与所述行走控制系统电连接；以及制动系统，安装于所述悬架，且被构造为制动其余的所述车轮，所述制动系统与所述行走控制系统电连接。在一些实施例中，所述动力系统包括两套，所述车包括四组车轮，两套所述动力系统沿着所述悬架的对角线安装布置，以驱动所述四组车轮中的两组。在一些实施例中，所述制动系统包括两套，两套所述制动系统沿着所述车的另一对角线安装布置，以驱动所述四组车轮中的另外两组。在一些实施例中，所述车轮包括多组，各组所述车轮被构造为独立转向控制。在一些实施例中，所述导航控制系统被构造为采用GPS导航或者北斗星定位导航。在一些实施例中，所述导航控制系统包括：激光雷达，安装于所述港口运输设备，以确定所述港口运输设备的位置；和/或摄像头，安装于所述港口运输设备，以确定所述港口运输设备的位置。本专利技术又一些实施例提供一种港口运输设备控制方法，包括以下步骤：根据导航线路运行港口运输设备；判断所述导航线路上是否存在障碍，如果存在障碍，根据障碍类型和设定策略更改所述港口运输设备的运行状态以避开所述障碍；其中，所述设定策略包括以下其中一种：改变所述港口运输设备的姿态、所述港口运输设备停车。在一些实施例中，所述港口运输设备的姿态包括以下：直行模式、横行模式、摆头模式、斜行模式、中心回转模式、摆尾模式、八字模式、前半八字模式和后八字模式。在一些实施例中，所述障碍类型为以下其中之一：车道内存在障碍物、车道变窄。在一些实施例中，所述根据设定策略更改所述港口运输设备的运行状态以避开所述障碍的步骤包括：判断所述障碍类型；如果障碍类型为车道内存在障碍物，变换所述港口运输设备的车道，以躲避障碍物；避开障碍物后，恢复到原车道运行。在一些实施例中，所述根据设定策略更改所述港口运输设备的运行状态以避开所述障碍的步骤包括：判断所述障碍类型；如果障碍类型为车道内存在障碍物，停止所述港口运输设备；障碍物消除后，重新启动所述港口运输设备。在一些实施例中，所述根据设定策略更改所述港口运输设备的运行状态以避开所述障碍的步骤包括：判断所述障碍类型；如果障碍类型为车道变窄，变换所述港口运输设备的姿态，以适应车道的尺寸。在一些实施例中，港口运输设备控制方法还包括以下步骤：判断是否存在碰撞危险，如果存在碰撞危险，则发出报警信号和/或停止所述港口运输设备。在一些实施例中，港口运输设备控制方法还包括以下步骤：如果存在急转弯，则将所述港口运输设备的姿态调节为以下其中一种模式：八字模式、前半八字模式和后八字模式。上述技术方案提供的港口运输设备控制系统，具有姿态控制系统、行走控制系统和导航控制系统，通过这些系统共同控制港口运输设备，所以多个不仅可以设定导航路线，还可以判断故障以及躲避障碍，上述控制方法实现了港口运输设备的自动作业，自动化程度高，港口运输设备的控制更加灵活、更加智能。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1a～图1i为本专利技术一些实施例提供的港口运输设备各种姿态示意图；图2为本专利技术一些实施例提供的港口运输设备控制系统示意图；图3为本专利技术一些实施例提供的港口运输设备控制原理示意图；图4为本专利技术一些实施例提供的港口运输设备控制系统各部件连接关系示意图；图5为本专利技术一些实施例提供的港口运输设备控制系统的整体原理示意图；图6为本专利技术一些实施例提供的港口运输设备控制方法的流程示意图。具体实施方式下面结合图1a～图6对本专利技术提供的技术方案进行更为详细的阐述。参见图1a至图5，本专利技术实施例提供一种港口运输设备控制系统，包括港口运输设备1、导航控制系统2、行走控制系统3以及姿态控制系统4。港口运输设备1作为被控制的对象，是导航控制系统2、行走控制系统3以及姿态控制系统4的目标对象。港口运输设备1比如为无人驾驶车、AGV等。港口运输设备1的运行模式有以下几种：直行模式、横行模式、摆头模式、斜行模式、中心回转模式、摆尾模式、八字模式、前半八字模式和后八字模式。以港口运输设备1具有四组前车轮13、两组后车轮13为例，详细介绍各种模式。所谓直行模式，是指港口运输设备1的前轮131和后轮132都不偏转，前后车轮13和前进方向都与车体的长度方向L相同，如图1a示意的。所谓横行模式，是指港口运输设备1的前轮131和后轮132都偏转90°，前后车轮13和前进方向都与车体的长度方向L垂直，如图1b示意的，此模式下车辆可以很方便地变换车道，并且前后车距比较小(比如小于50cm)的情形下。另外，在车道有些窄的时候，也可以通过横向模式改变港口运输设备1在车道中的位置，使得港口运输设备1位于车道的正中间。所谓摆头模式，是指只有车辆的两组前轮131偏转，并且两组前轮131的偏转方向相反，两组后轮1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种港口运输设备控制系统，其特征在于，包括：/n港口运输设备(1)，被构造为接收、运输货物；/n导航控制系统(2)，被构造为港口运输设备(1)规划导航路线；/n行走控制系统(3)，安装于所述港口运输设备(1)且与所述导航控制系统(2)通信连接，所述行走控制系统(3)被构造为根据导航路线控制港口运输设备(1)的行走；以及/n姿态控制系统(4)，安装于所述港口运输设备(1)，所述姿态控制系统(4)被构造为控制所述港口运输设备(1)的姿态。/n

【技术特征摘要】
1.一种港口运输设备控制系统，其特征在于，包括：
港口运输设备(1)，被构造为接收、运输货物；
导航控制系统(2)，被构造为港口运输设备(1)规划导航路线；
行走控制系统(3)，安装于所述港口运输设备(1)且与所述导航控制系统(2)通信连接，所述行走控制系统(3)被构造为根据导航路线控制港口运输设备(1)的行走；以及
姿态控制系统(4)，安装于所述港口运输设备(1)，所述姿态控制系统(4)被构造为控制所述港口运输设备(1)的姿态。


2.根据权利要求1所述的港口运输设备控制系统，其特征在于，还包括：
障碍检测系统(5)，安装于所述港口运输设备(1)且与所述姿态控制系统(4)通信连接，所述障碍检测系统(5)被构造为检测所述港口运输设备(1)的导航路线上是否存在障碍。


3.根据权利要求1所述的港口运输设备控制系统，其特征在于，所述港口运输设备(1)包括：
悬架(11)；
转向驱动器(12)；
多组车轮(13)，安装于所述悬架(11)，每组所述车轮(13)都安装有所述转向驱动器(12)，各所述转向驱动器(12)与所述姿态控制系统(4)电连接；
动力系统(14)，安装于所述悬架(11)，且被构造为驱动其中一些所述车轮(13)行走，所述动力系统(14)与所述行走控制系统(3)电连接；以及
制动系统(15)，安装于所述悬架(11)，且被构造为制动其余的所述车轮(13)，所述制动系统(15)与所述行走控制系统(3)电连接。


4.根据权利要求3所述的港口运输设备控制系统，其特征在于，所述动力系统(14)包括两套，所述车包括四组车轮(13)，两套所述动力系统(14)沿着所述悬架(11)的对角线安装布置，以驱动所述四组车轮(13)中的两组。


5.根据权利要求4所述的港口运输设备控制系统，其特征在于，所述制动系统(15)包括两套，两套所述制动系统(15)沿着所述车的另一对角线安装布置，以驱动所述四组车轮(13)中的另外两组。


6.根据权利要求3所述的港口运输设备控制系统，其特征在于，所述车轮(13)包括多组，各组所述车轮(13)被构造为独立转向控制。


7.根据权利要求1所述的港口运输设备控制系统，其特征在于，所述导航控制系统(2)被构造为采用GPS导航或者北斗星定位导航。


8.根据权利要求1所述的港口运输设备控制系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾体锋，刘西超，王伟，张强，岳泰宇，刘继权，孟海滨，宋健，李洋，郑晓雯，程猛，
申请(专利权)人：徐州徐工铁路装备有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32