基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统及工作方法技术方案

本发明专利技术属于摊铺机无人驾驶技术领域，具体涉及一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统，包括：预控制器，通过第一通讯模块与一上位机终端控制系统连接，通过第二通讯模块与摊铺机行走控制子系统、对接接料交互控制子系统、熨平板伸缩机构控制子系统、熨平板自动加热子系统连接；其中所述预控制器适于接收所述上位机终端控制系统下发的各项指令，以控制相应的子系统执行对应的指令，并向上位机终端控制系统反馈相应指令的执行情况。基于现有的本不具备无人驾驶系统的摊铺机基础上，通过后装入物联网相关的传感器及控制器，在不影响其原有功能的基础上实现老旧摊铺机设备的后装改造，使其能够实现无人驾驶的操作应用。使其能够实现无人驾驶的操作应用。使其能够实现无人驾驶的操作应用。

【技术实现步骤摘要】
基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统及工作方法


[0001]本专利技术属于摊铺机无人驾驶
，具体涉及一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统。

技术介绍

[0002]摊铺机是一种主要用于高速公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备。是由各种不同的系统相互配合完成摊铺工作的，主要包含行走系统、液压系统、输分料系统等等。
[0003]现有市场老式摊铺机需要多人员参与操作的工程机械，其缺少支持无人驾驶应用系统安装所需要的各类传感器和控制器。
[0004]因此，为了对市场现有老式摊铺机进行无人化后装改造，需要一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统，旨在基于现有的本不具备无人驾驶系统的摊铺机基础上，通过后装入物联网相关的传感器及控制器，在不影响其原有功能的基础上实现老旧摊铺机设备的后装改造，使其能够实现无人驾驶的操作应用。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统，包括：预控制器，通过第一通讯模块与一上位机终端控制系统连接，通过第二通讯模块与摊铺机行走控制子系统、对接接料交互控制子系统、熨平板伸缩机构控制子系统、熨平板自动加热子系统连接；其中所述预控制器适于接收所述上位机终端控制系统下发的各项指令，以控制相应的子系统执行对应的指令，并向上位机终端控制系统反馈相应指令的执行情况。
[0007]又一方面，本专利技术提供了一种无人驾驶摊铺机，包括如上所述的无人驾驶系统。
[0008]又一方面，本专利技术提供了一种上位机终端控制系统，用于向如上所述的无人驾驶系统发送控制指令。
[0009]又一方面，本专利技术提供了一种无人驾驶摊铺机工作方法，包括：接收所述上位机终端控制系统下发的各项指令，控制相应的子系统执行对应的指令，并向上位机终端控制系统反馈相应指令的执行情况。
[0010]本专利技术的有益效果是，本专利技术的基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统，旨在基于现有的本不具备无人驾驶系统的摊铺机基础上，通过后装入物联网相关的传感器及控制器，在不影响其原有功能的基础上实现老旧摊铺机设备的后装改造，使其能够实现无人驾驶的操作应用。
[0011]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书
以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0012]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0013]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，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本专利技术的无人驾驶系统与上位机终端控制系统的连接示意图；
[0015]图2为本专利技术的无人驾驶系统的摊铺机行走控制子系统的示意图；
[0016]图3为本专利技术的无人驾驶系统的对接接料交互控制子系统的示意图；
[0017]图4为本专利技术的无人驾驶系统的熨平板伸缩机构控制子系统的示意图；
[0018]图5为本专利技术的无人驾驶系统的熨平板自动加热子系统的示意图；
[0019]图6为本专利技术的无人驾驶系统的摊铺机摊铺示意图；
[0020]图7为本专利技术的无人驾驶系统的摊铺机轨迹示意图；
[0021]图8为本专利技术的无人驾驶系统的摊铺机行走示意图。
具体实施方式
[0022]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术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。
[0023]如图1所示，本实施例提供了一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统，包括：预控制器，通过第一通讯模块与一上位机终端控制系统连接，通过第二通讯模块与摊铺机行走控制子系统、对接接料交互控制子系统、熨平板伸缩机构控制子系统、熨平板自动加热子系统连接；其中所述预控制器适于接收所述上位机终端控制系统下发的各项指令，以控制相应的子系统执行对应的指令，并向上位机终端控制系统反馈相应指令的执行情况。
[0024]在本实施例中，可选的，所述的上位机终端控制系统可以是手持平板终端，适于实现基于QT的上位机终端控制；功能包括：
[0025]1)、适于实现摊铺机的施工起点位置的下发和路径规划，安装于摊铺机之上的预控制器接收平板终端下发的施工位置起点，实现下发执行指令于执行控制器控制摊铺机行走控制系统按照预设值的行驶路径自动实现摊铺机的位置调整并形成有效的数据信息反馈，平板终端实现过程的跟踪和调整；2)、适于实现摊铺机的施工任务的下发，平板终端按照任务计划下发施工任务于预控制器，包括施工的起终点桩号、施工道路路线设计文件(包含有道路的桩号位置经纬度信息、施工坐标信息以及方向角度信息、道路的宽度、摊铺速度等工艺参数)；3)、适于实现摊铺机的电控系统的操作控制，通过平板终端安装有上位机终端控制系统基于通讯模块建立的网络通讯实现摊铺机的启动、停止、行走、转向、熨平板的
伸缩、料斗的开合等动作的控制执行操作，并形成执行动作的有效反馈，在平板终端系统进行展示，管理人员远程跟踪执行的情况和及时做出相应的调整工作。
[0026]在本实施例中，预控制器可以是T507系列处理器；第一通讯模块可以是mesh通讯模块，可以是局域网组网通讯模块，实现预控制器和平板的通讯；第二通讯模块可以是CAN通讯。
[0027]在本实施例中，第一、第二通讯模块适于将摊铺机行走控制子系统、对接接料交互控制子系统、熨平板伸缩机构控制子系统、熨平板自动加热子系统、上位机终端控制系统连接相连接，实现数据的交互和通讯，同时适于实现将摊铺机行走控制子系统、对接接料交互控制子系统、熨平板伸缩机构控制子系统、熨平板自动加热子系统相关执行操作信息和状态信息上传至上位机终端控制系统。
[0028]如图2所示，作为摊铺机行走控制子系统的优选实施方式，所述摊铺机行走控制子系统包括：与预控制器连接的定位模块、视频AI模块、障碍物识别检测传感器、姿态传感器、角度传感器、报警模块、执行控制器；其中
[0029]定位模块适于获取摊铺机的实时地理位置坐标信息，摊铺机实时位置信息记为[B,L,H,DOA]；
[0030]视频AI模块适于识别摊铺机前进方向上存在的人、物、车以及相关物体的形状，可以辅助摊铺机实现安全防撞预警；
[0031]障碍物识别检测传感器适于获取摊铺机行走时的避障检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于沥青摊铺机后装改造技术的无人驾驶系统，其特征在于，包括：预控制器，通过第一通讯模块与一上位机终端控制系统连接，通过第二通讯模块与摊铺机行走控制子系统、对接接料交互控制子系统、熨平板伸缩机构控制子系统、熨平板自动加热子系统连接；其中所述预控制器适于接收所述上位机终端控制系统下发的各项指令，以控制相应的子系统执行对应的指令，并向上位机终端控制系统反馈相应指令的执行情况。2.如权利要求1所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述摊铺机行走控制子系统包括：与预控制器连接的定位模块、视频AI模块、障碍物识别检测传感器、姿态传感器、角度传感器、报警模块、执行控制器；其中定位模块适于获取摊铺机的实时地理位置坐标信息；视频AI模块适于识别摊铺机前进方向上存在的人、物、车以及相关物体的形状；障碍物识别检测传感器适于获取摊铺机行走时的避障检测信息；姿态传感器适于获取摊铺机的执行动态信息和执行的反馈；角度传感器适于获取摊铺机前进方向上的角度；报警模块适于通过声光和/或语音在摊铺机施工行走过程中进行相关预警提醒；执行控制器适于连接摊铺机的行车电脑和电动方向盘，获取摊铺机行走电控系统CAN总线信息以及节点信号，同时接收预控制器的操作执行信息，以控制摊铺机行走和转向。3.如权利要求2所述的无人驾驶系统，其特征在于，所述对接接料交互控制子系统包括：与预控制器连接的对接下料控制模块，以及与对接下料控制模块电性连接的激光雷达模块、视频模块、位置状态传感器、识别检测传感器；其中所述激光雷达模块适于获取混合料运输车车厢内混合料和摊铺机卸料料斗内混合料的下料情况，所述对接下料控制模块根据混合料运输车车厢内混合料下料情况判断混合料运输车的下料完成情况，以给予运输车辆通知提醒，以及所述对接下料控制模块根据摊铺机卸料料斗内混合料的下料情况预测计算摊铺机卸料料斗内混合料的余量预测计算，实现卸料料斗的开合信号的反馈和摊铺机启停、行车信号的反馈；所述视频模块适于安装在混合料运输车，辅助运输车驾驶员查看混合料卸料得完成情况以及在线监测车厢内混合料料温；所述位置状态传感器适于检测获取摊铺机料斗的开合状态以及开合位置信息；所述识别检测传感器适于获取运输车与摊铺机的对接到位检测；所述的对接下料控制模块适于获取传感器反馈数据以及激光雷达数据信息，通过对数据的分析进行自动控制摊铺机卸料料斗的开合状态以及完成与运输车的对接交互；并通过第二通讯模块实现与预控制器的连接，并通过获取的激光雷达的检测数据信息，判断摊铺机卸料料斗内混合料物料的充足情况，提交反馈数据于预控制器，实现预控制器下发行车、停车的执行指令于执行控制器，实现控制摊铺机的启停、行走操作。4.如权利要求3所述的无人驾驶...

【专利技术属性】
技术研发人员：董晨阳，向晖，王生，姚强，韩义龙，李伟强，沈宾宾，胡舒雯，胡洁，
申请(专利权)人：大连易路达工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：