一种机场飞行区道面异物清理装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种机场飞行区道面异物清理装置，包括：控制模块获取清理任务，根据任务区域生成最优清理路线；检测模块用于在行驶过程中检测任务区域的异物情况，将异物检测结果发送给控制模块；控制模块还用于接收异物检测结果，对异物检测结果进行分析和判断，得到判断结果，根据判断结果向清理模块发送清理控制指令；环境感知模块用于实时探测周边的障碍物，并将障碍物探测信息发送给控制模块；控制模块对障碍物进行分析，根据障碍物的不同向移动平台发送不同的移动控制指令。该装置实现了对机场飞行区道面区域进行自主异物清理作业，且提高了异物清理效率。通过设置的环境感知模块对周边障碍物进行检测，避免与其他障碍物发生碰撞。生碰撞。生碰撞。

【技术实现步骤摘要】
一种机场飞行区道面异物清理装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及清理装置
，具体涉及一种机场飞行区道面异物清理装置及其控制方法。

技术介绍

[0002]机场道面的异物可能以扎破轮胎、吸入发动机等形式损坏航空器，一些情况下会引发重大安全事故。人工检测并清理道面异物效率低、可靠性低，迫切需要自动化道面异物检测与清理设备。现有道面异物处置系统以固定式检测为主，系统成本高，且只能覆盖跑道区域，不能检测滑行道或者站坪区域，不能自主清理。大量的道面异物不在跑道上，在本领域，检测技术研究较多，清理技术研究相对较少。大部分设备仅具备检测模式，仍需人工清理，不能完全满足机场的需求。

技术实现思路

[0003]针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种机场飞行区道面异物清理装置及其控制方法，能实现对机场飞行区道面区域进行自主异物清理作业，还能避免与其他障碍物发生碰撞，清理效率高。
[0004]第一方面，本专利技术提供的一种机场飞行区道面异物清理装置，包括：控制模块、检测模块、环境感知模块、移动平台和清理模块，所述控制模块获取清理任务，所述清理任务包括任务区域，根据任务区域生成最优清理路线，向移动平台发送最优清理路线；
[0005]所述移动平台根据最优清理路线行驶；
[0006]所述检测模块用于在行驶过程中检测任务区域的异物情况，将异物检测结果发送给控制模块；
[0007]所述控制模块还用于接收异物检测结果，对异物检测结果进行分析和判断，得到判断结果，根据判断结果向清理模块发送清理控制指令；
[0008]所述清理模块接收清理控制指令，并根据清理控制指令清理异物；
[0009]所述环境感知模块用于在清理异物过程中，实时探测周边的障碍物，并将障碍物探测信息发送给控制模块；
[0010]所述控制模块接收障碍物探测信息，并对障碍物进行分析，根据障碍物的不同向移动平台发送不同的移动控制指令。
[0011]第二方面，本专利技术提供的一种机场飞行区道面异物清理装置的控制方法，包括以下步骤：
[0012]获取清理任务，所述清理任务包括任务区域；
[0013]根据任务区域生成最优清理路线，向移动平台发送最优清理路线；
[0014]接收检测模块发送的异物检测结果，对异物检测结果进行分析和判断，得到判断结果，根据判断结果向清理模块发送清理控制指令；
[0015]接收环境感知模块发送的障碍物探测信息，并对障碍物进行分析，根据障碍物的
不同向移动平台发送不同的移动控制指令。
[0016]本专利技术的有益效果：
[0017]本专利技术提供的一种机场飞行区道面异物清理装置及其控制方法，通过根据任务区域的分析生成最优清理路线，适应机坪区域复杂环境，得到的最优清理路线为长直线，转弯少且连续，实现了对机场飞行区道面区域进行自主异物清理作业，且提高了异物清理效率。通过对周边障碍物进行检测，避免与其他障碍物发生碰撞。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
[0019]图1示出了本专利技术第一实施例所提供的一种机场飞行区道面异物清理装置的结构示意图；
[0020]图2示出了本专利技术第二实施例所提供的一种机场飞行区道面异物清理装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0021]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，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0022]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0023]还应当理解，在此本专利技术说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术。如在本专利技术说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。
[0024]还应当进一步理解，本专利技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
[0025]如在本说明书和所附权利要求书中所使用的那样，术语“如果”可以依据上下文被解释为“当...时”或“一旦”或“响应于确定”或“响应于检测到”。类似地，短语“如果确定”或“如果检测到[所描述条件或事件]”可以依据上下文被解释为意指“一旦确定”或“响应于确定”或“一旦检测到[所描述条件或事件]”或“响应于检测到[所描述条件或事件]”。
[0026]需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域技术人员所理解的通常意义。
[0027]如图1所示，示出了本专利技术第一实施例所提供的一种机场飞行区道面异物清理装置的结构示意图，简称清理装置，该清理装置包括：控制模块、检测模块、环境感知模块、移动平台和清理模块，其中，控制模块获取清理任务，清理任务包括任务区域，根据任务区域生成最优清理路线，向移动平台发送最优清理路线；移动平台根据最优清理路线行驶；检测
模块用于在行驶过程中检测任务区域的异物情况，将异物检测结果发送给控制模块；控制模块还用于接收异物检测结果，对异物检测结果进行分析和判断，得到判断结果，根据判断结果向清理模块发送清理控制指令；清理模块接收清理控制指令，并根据清理控制指令清理异物；环境感知模块用于在清理异物过程中，实时探测周边的障碍物，并将障碍物探测信息发送给控制模块；控制模块接收障碍物探测信息，并对障碍物进行分析，根据障碍物的不同向移动平台发送不同的移动控制指令。该装置还包括通信模块，通信模块用于与远程控制端的通信，将清理状态和检测结果等信息传送给远程控制端，接收远程控制端发送的控制指令。移动平台在控制模块的控制下执行前进、后退、转弯、停止等动作，可以上报运动信息和定位信息，移动平台上搭载所有其他模块，并为其供电。清理模块由转动式清扫组件、吸尘组件、强力磁铁吸附组件和异物容器组成，在不清理时升起保障移动平台行驶流畅，清理时下降到工作高度保障清理效果。环境感知模块感知周边小范围内的固定结构、以及人、车等活动物体，避免发送碰撞。控制模块自主控制移动平台、检测模块和清理模块工作，也可以通过通信模块接收远程控制中心的远程控制指令，按照远程控制指令控制移动平台、检测模块和清理模块。
[0028]本专利技术提供的一种机场飞行区道面异物清理装置的另一实施例中，与上述第一实施例不同之处在于，在本实施例中，检测模块包括：视频本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种机场飞行区道面异物清理装置，其特征在于，包括：控制模块、检测模块、环境感知模块、移动平台和清理模块，所述控制模块获取清理任务，所述清理任务包括任务区域，根据任务区域生成最优清理路线，向移动平台发送最优清理路线；所述移动平台根据最优清理路线行驶；所述检测模块用于在行驶过程中检测任务区域的异物情况，将异物检测结果发送给控制模块；所述控制模块还用于接收异物检测结果，对异物检测结果进行分析和判断，得到判断结果，根据判断结果向清理模块发送清理控制指令；所述清理模块接收清理控制指令，并根据清理控制指令清理异物；所述环境感知模块用于在清理异物过程中，实时探测周边的障碍物，并将障碍物探测信息发送给控制模块；所述控制模块接收障碍物探测信息，并对障碍物进行分析，根据障碍物的不同向移动平台发送不同的移动控制指令。2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：视频图像检测单元、结构光检测单元和激光扫描点云图像检测单元，所述视频图像检测单元和结构光检测单元均采用可见光，所述激光扫描点云图像检测单元采用红外光。3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括异物清理模式智能选择单元，所述异物清理模式智能选择单元用于根据任务区域的面积和清理模式的清理效率，计算出每种清理模式所需的清理时间，将所需的清理时间和预设的清理时间窗口进行比较智能选择清理模式。4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括最优清理路线生成单元，所述最优清理路线生成单元用于将任务区域的最长边确定为路线矩形的长边，路线矩形的宽度为当前异物清理模式下清理有效覆盖宽度的预设倍数，且不超过任务区域生成的最大矩形区域，继续对剩下的任务区域进行路线矩形划分，直到所有的路线矩形完全覆盖任务区域，在每个路线矩形区域中，以平行于路线矩形长边为方向、当前异物清理模式下清理有效覆盖宽度为间隔，生成多个与路线矩形长边等长且平行的清理路线段，以距离所述清理装置最近的清理路线段的端点为起点，通过动态规划算法计算依次连接的所有清理路线段的总长，总长最短的路线为最优清理路线。5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括快速清理控制单元，所述快速清理控制单元用于对检测模块检测到的异物进行清理，具体控制方法包括：控制清理模块和检测模块均朝向前方，控制清理模块抬升，控制移动平台行驶到最优清理路线的起点，调整好清理装置的姿态，开始执行清理任务；接收检测模块发送的实时检测异物信息，判断是否存在异物；若不存在异物，则控制清理模块不动作；若存在异物，则控制移动平台停止移动，中断任务，并记录当前的位置和清理装置的姿态；控制清理模块放下且执行清理动作；判断清理动作是否完成，若完成，则控制清理模块抬起和控制移动平台后退；控制检测模块继续检测；
判断是否检测到异物，若有异物，则控制清理模块放下且执行清理动作；若无异物，则控制移动平台移动到中断任务时的位置，继续执行中断的任务。6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块还包括细致清理控制单元，所述细致清理控制单元用于对所有道面区域进行异物清理，具体控制方法包括：控制清理模块朝向前方，控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄忠涛，隋运峰，颜善，舒远军，范若琛，
申请(专利权)人：中国民用航空总局第二研究所，
类型：发明
国别省市：