一种无人驾驶垃圾清运车及其清运方法技术

本发明专利技术公开了一种无人驾驶垃圾清运车，包括车体、安装在车体上的垃圾箱体、用于抓取并翻转垃圾桶的提升装置、用于开闭垃圾箱体尾门的尾门装置、用于压缩垃圾箱体内垃圾并向外推料的压缩装置和用于控制车体、提升装置、尾门装置及压缩装置运行的控制装置，提升装置安装在垃圾箱体的侧面，尾门装置安装在垃圾箱体的末端，压缩装置安装在垃圾箱体内部。根据预设时间和预设地点自行规划行驶路径，识别垃圾桶，抓取并翻转垃圾桶，在垃圾收集完成后及时将垃圾清运至垃圾回收站内，尾门装置和压缩装置相配合以将垃圾箱体内的垃圾推出至垃圾箱体的外部，实现垃圾的清运，全程无需人为操作，及时清理垃圾，避免造成环境污染，提高垃圾清运的处理效率。

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶垃圾清运车及其清运方法
本专利技术属于垃圾处理
，尤其是涉及一种无人驾驶垃圾清运车及其清运方法。
技术介绍
随着国民经济的日益发展，科学技术的不断进步，人们的生活水平不断提高，但同时也带来了生活垃圾的持续暴增。对于大量产生的生活垃圾进行有效收集、分类和处理，已成为各大中城市近年来环保工作的重中之重。市面上的垃圾清运车，需要预先将垃圾桶放置到垃圾清运车的提升装置上，或者操作机械臂抓取垃圾桶，而后垃圾清运车将垃圾桶提升并翻转，使垃圾倾倒入垃圾车内。垃圾清运车在实际应用中，需要人为将垃圾桶安装至提升装置上，而后将倾倒完垃圾的垃圾桶再从提升装置上拆卸下来，整个装卸的过程十分消耗体力，其工作环境较差，并且在装卸垃圾桶的过程中，垃圾桶会与提升装置之间产生碰撞，容易损坏垃圾车的提升装置，缩短垃圾车的使用寿命。目前，对于居民生活小区中的垃圾，大多采用定点收集、专人转运清理的处理模式。在这种模式下，经常会出现垃圾转运不及时而造成的垃圾溢出现象，造成局部环境污染，引发垃圾臭味弥漫，垃圾清运的处理效率低下，影响周围的生态环境。为了解决上述技术问题，需要研发一种能够准确抓取垃圾桶、快速清理转运垃圾的无人驾驶垃圾清运车。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够准确抓取垃圾桶、及时且快速处理预设时间及地点的垃圾的、无需人为装卸操作的无人驾驶垃圾清运车。本专利技术的另一个目的是提供一种无人驾驶垃圾清运车的清运方法。本专利技术的技术方案如下：一种无人驾驶垃圾清运车，包括：车体、安装在车体上的垃圾箱体、用于抓取并翻转垃圾桶的提升装置、用于开闭垃圾箱体尾门的尾门装置、用于压缩垃圾箱体内垃圾并向外推料的压缩装置和用于控制所述车体、提升装置、尾门装置及压缩装置运行的控制装置，所述提升装置安装在垃圾箱体的侧面，所述尾门装置安装在垃圾箱体的末端，所述压缩装置安装在垃圾箱体内部；所述控制装置包括感知模块、控制模块和动力模块，所述感知模块和动力模块与控制模块电连接，其中，所述感知模块用于构建车体的周围环境地图，进行垃圾、障碍物及预设地点的识别分类，生成感知定位数据；所述动力模块用于驱动垃圾清运车的行驶、驱动提升装置、尾门装置及压缩装置的动力运行；所述控制模块，用于接收所述感知模块发送的感知定位数据并处理生成运行指令，根据所述运行指令控制动力模块、提升装置、尾门装置及压缩装置运行，用于与远程客户端通讯连接；所述提升装置包括用于抓取垃圾桶的翻转咬合机构、用于驱动翻转咬合机构运行的驱动机构和用于控制翻转咬合机构翻转的导向机构，所述驱动机构安装在垃圾箱体的顶面上，所述导向机构安装在垃圾箱体的侧面，所述翻转咬合机构滑动安装在导向机构上，且该翻转咬合机构的顶部与驱动机构连接以用于拉动翻转咬合机构运动；所述尾门装置包括尾门、尾门旋转架和尾门驱动缸，所述尾门安装在垃圾箱体的尾部，所述尾门旋转架的底部固装在垃圾箱体末端的顶部，尾门旋转架的活动端与尾门固装，所述尾门旋转架的活动端通过转轴与尾门旋转架的底部铰接，所述尾门驱动缸安装在垃圾箱体末端的侧壁上，所述尾门驱动缸的驱动端与尾门铰接，在尾门驱动缸的推动下，尾门沿尾门旋转架的转轴向上旋转打开；所述压缩装置设置在垃圾箱体内，所述压缩装置包括推板、推板驱动缸和推板驱动杆，所述推板竖直设置在垃圾箱体内，所述推板驱动缸安装在垃圾箱体内远离尾门的一侧，所述推板驱动缸的输出端与推板驱动杆的一端连接，推板驱动杆的另一端与推板固装，在推板驱动缸的作用下通过推板驱动杆推动推板，将垃圾箱体内的垃圾朝向尾门方向向外挤压推出而实现卸料。在上述技术方案中，所述尾门旋转架包括底座和旋转爪，所述底座固装在所述垃圾箱体末端的顶面，所述底座上开设有一安装孔，所述旋转爪的一端通过转轴与安装孔连接，旋转爪的另一端与尾门固装，以使尾门在旋转爪的作用下沿转轴旋转。在上述技术方案中，所述垃圾箱体的一侧内壁上形成有一滑轨，所述推板的一侧滑动安装在滑轨内，所述推板的高度与垃圾箱体的高度相等。在上述技术方案中，所述推板驱动缸固装在垃圾箱体的一侧内壁上，且该推板驱动缸设置在所述滑轨的下方。在上述技术方案中，所述感知模块包括相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和惯导单元，所述相机安装在车体的前侧，用于拍摄车体的周围环境，所述激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达安装在车体的前侧，用于感知车体的周围环境信息，识别障碍物，所述惯导单元安装在车顶，用于实时定位车辆位置。在上述技术方案中，所述动力模块包括电控液压系统，所述电控液压系统包括油箱、通过管路与油箱连接的用于向外输油的输油泵组和用于对油箱散热的散热泵组，所述输油泵组的进油端通过进油管路与油箱的输油口连接，输油泵组的出油端通过进油管路分别与尾门驱动缸、推板驱动缸和翻转驱动缸的进油端连接，在尾门驱动缸的进油端安装有第一比例换向阀，推板驱动缸的进油端安装有第二比例换向阀，翻转驱动缸的进油端安装有第三比例换向阀，在所述输油泵组与尾门驱动缸、推板驱动缸和翻转驱动缸之间的进油管路上设有第一单向阀、高压压力变送器、高压压力表和第一测压接头，所述第一测压接头的一端与进油管路连接，另一端通过回油管路与油箱的回油口连接，在所述第一测压接头与油箱之间的回油管路上设有溢流阀和电磁阀，使进油管路内的压力保持正常，所述散热泵组的进油端通过散热管路与油箱的输油口连接，所述散热泵组的出油端通过回油管路与回油过滤器连接，在所述散热泵组与回油过滤器之间的回油管路上设有低压压力变送器、低压压力表、第二测压接头、第二温度变送器和风冷。在上述技术方案中，所述第一单向阀与第一测压接头之间的进油管路上设有过滤器。在上述技术方案中，所述油箱内设有液位液温计，油箱上设有第一温度变送器、空气过滤器和报警器，所述油箱的底部设有放油球阀。在上述技术方案中，所述尾门驱动缸内设有第一位移传感器以用于监测尾门驱动缸的运行位置，所述推板驱动缸内设有第二位移传感器以用于监测推板驱动缸的运行位置，所述翻转驱动缸内设有第三位移传感器以用于监测翻转驱动缸的运行位置。在上述技术方案中，所述控制模块与动力模块电连接，以分别控制尾门驱动缸、推板驱动缸及翻转驱动缸运行。在上述技术方案中，所述远程客户端包括手机、平板电脑或远程监控平台。在上述技术方案中，所述提升装置包括翻转咬合机构、驱动机构和导向机构；其中：所述翻转咬合机构包括翻转架、滑动安装在翻转架上的受外力驱动升降的提升架和安装在翻转架内用于导向的导向架；所述提升架上转动安装有一咬合板，所述咬合板的底部后端形成有一驱动板，所述咬合板的顶面前端形成有多个均匀分布的咬合齿；所述翻转架上安装有一压板，所述压板的底面后侧形成有一用于与所述驱动板相抵触进而使咬合板向上转动并与压板配合完成咬合动作的压杆。在上述技术方案中，所述压板位于翻转架的上部，所述翻转架的相对内壁上形成有连接轴以用于与导向架连接。在上述技术方案中，所述导向架设置在所述咬合板的下方，所述导向架的顶部转动安装在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无人驾驶垃圾清运车，其特征在于，包括：车体、安装在车体上的垃圾箱体、用于抓取并翻转垃圾桶的提升装置、用于开闭垃圾箱体尾门的尾门装置、用于压缩垃圾箱体内垃圾并向外推料的压缩装置和用于控制所述车体、提升装置、尾门装置及压缩装置运行的控制装置，所述提升装置安装在垃圾箱体的侧面，所述尾门装置安装在垃圾箱体的末端，所述压缩装置安装在垃圾箱体内部；/n所述控制装置包括感知模块、控制模块和动力模块，所述感知模块和动力模块与控制模块电连接，其中，所述感知模块用于构建车体的周围环境地图，进行垃圾、障碍物及预设地点的识别分类，生成感知定位数据；所述动力模块用于驱动垃圾清运车的行驶、驱动提升装置、尾门装置及压缩装置的动力运行；所述控制模块，用于接收所述感知模块发送的感知定位数据并处理生成运行指令，根据所述运行指令控制动力模块、提升装置、尾门装置及压缩装置运行，用于与远程客户端通讯连接；/n所述提升装置包括用于抓取垃圾桶的翻转咬合机构、用于驱动翻转咬合机构运行的驱动机构和用于控制翻转咬合机构翻转的导向机构，所述驱动机构安装在垃圾箱体的顶面上，所述导向机构安装在垃圾箱体的侧面，所述翻转咬合机构滑动安装在导向机构上，且该翻转咬合机构的顶部与驱动机构连接以用于拉动翻转咬合机构运动；/n所述尾门装置包括尾门、尾门旋转架和尾门驱动缸，所述尾门安装在垃圾箱体的尾部，所述尾门旋转架的底部固装在垃圾箱体末端的顶部，尾门旋转架的活动端与尾门固装，所述尾门旋转架的活动端通过转轴与尾门旋转架的底部铰接，所述尾门驱动缸安装在垃圾箱体末端的侧壁上，所述尾门驱动缸的驱动端与尾门铰接，在尾门驱动缸的推动下，尾门沿尾门旋转架的转轴向上旋转打开；/n所述压缩装置设置在垃圾箱体内，所述压缩装置包括推板、推板驱动缸和推板驱动杆，所述推板竖直设置在垃圾箱体内，所述推板驱动缸安装在垃圾箱体内远离尾门的一侧，所述推板驱动缸的输出端与推板驱动杆的一端连接，推板驱动杆的另一端与推板固装，在推板驱动缸的作用下通过推板驱动杆推动推板，将垃圾箱体内的垃圾朝向尾门方向向外挤压推出而实现卸料。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶垃圾清运车，其特征在于，包括：车体、安装在车体上的垃圾箱体、用于抓取并翻转垃圾桶的提升装置、用于开闭垃圾箱体尾门的尾门装置、用于压缩垃圾箱体内垃圾并向外推料的压缩装置和用于控制所述车体、提升装置、尾门装置及压缩装置运行的控制装置，所述提升装置安装在垃圾箱体的侧面，所述尾门装置安装在垃圾箱体的末端，所述压缩装置安装在垃圾箱体内部；
所述控制装置包括感知模块、控制模块和动力模块，所述感知模块和动力模块与控制模块电连接，其中，所述感知模块用于构建车体的周围环境地图，进行垃圾、障碍物及预设地点的识别分类，生成感知定位数据；所述动力模块用于驱动垃圾清运车的行驶、驱动提升装置、尾门装置及压缩装置的动力运行；所述控制模块，用于接收所述感知模块发送的感知定位数据并处理生成运行指令，根据所述运行指令控制动力模块、提升装置、尾门装置及压缩装置运行，用于与远程客户端通讯连接；
所述提升装置包括用于抓取垃圾桶的翻转咬合机构、用于驱动翻转咬合机构运行的驱动机构和用于控制翻转咬合机构翻转的导向机构，所述驱动机构安装在垃圾箱体的顶面上，所述导向机构安装在垃圾箱体的侧面，所述翻转咬合机构滑动安装在导向机构上，且该翻转咬合机构的顶部与驱动机构连接以用于拉动翻转咬合机构运动；
所述尾门装置包括尾门、尾门旋转架和尾门驱动缸，所述尾门安装在垃圾箱体的尾部，所述尾门旋转架的底部固装在垃圾箱体末端的顶部，尾门旋转架的活动端与尾门固装，所述尾门旋转架的活动端通过转轴与尾门旋转架的底部铰接，所述尾门驱动缸安装在垃圾箱体末端的侧壁上，所述尾门驱动缸的驱动端与尾门铰接，在尾门驱动缸的推动下，尾门沿尾门旋转架的转轴向上旋转打开；
所述压缩装置设置在垃圾箱体内，所述压缩装置包括推板、推板驱动缸和推板驱动杆，所述推板竖直设置在垃圾箱体内，所述推板驱动缸安装在垃圾箱体内远离尾门的一侧，所述推板驱动缸的输出端与推板驱动杆的一端连接，推板驱动杆的另一端与推板固装，在推板驱动缸的作用下通过推板驱动杆推动推板，将垃圾箱体内的垃圾朝向尾门方向向外挤压推出而实现卸料。


2.根据权利要求1所述的无人驾驶垃圾清运车，其特征在于：所述尾门旋转架包括底座和旋转爪，所述底座固装在所述垃圾箱体末端的顶面，所述底座上开设有一安装孔，所述旋转爪的一端通过转轴与安装孔连接，旋转爪的另一端与尾门固装，以使尾门在旋转爪的作用下沿转轴旋转。


3.根据权利要求2所述的无人驾驶垃圾清运车，其特征在于：所述车体上安装有一消毒罐，所述消毒罐内填充有消毒液，所述消毒罐上安装有一消毒喷管，在该消毒喷管上安装有一电磁阀，所述电磁阀与控制模块电连接以用于控制消毒喷管向垃圾桶喷洒消毒液进行消毒。


4.根据权利要求3所述的无人驾驶垃圾清运车，其特征在于：所述感知模块包括相机、激光雷达、毫米波雷达、超声波雷达和惯导单元，所述相机安装在车体的前侧，用于拍摄车体的周围环境，所述激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达安装在车体的前侧，用于感知车体的周围环境信息，识别障碍物，所述惯导单元安装在车顶，用于实时定位车辆位置。


5.根据权利要求4所述的无人驾驶垃圾清运车，其特征在于：所述提升装置包括翻转咬合机构、驱动机构和导向机构；
其中：所述翻转咬合机构包括翻转架、滑动安装在翻转架上的受外力驱动升降的提升架和安装在翻转架内用于导向的导向架；
所述提升架上转动安装有一咬合板，所述咬合板的底部...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昊，李晶华，
申请(专利权)人：天津市职业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12