一种无人驾驶压路机路径规划方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及工程机械和自动化技术领域，具体为一种无人驾驶压路机路径规划方法及系统。压路机上设有控制终端，控制终端电连接有定位天线，控制终端通过定位天线采集压路机的位置坐标；控制终端连接有触控显示屏，通过触控显示屏对重合度、压实宽度参数、碾压路径复制方向、车速、碾压遍数、振动参数进行设置；通过本发明专利技术无人驾驶压路机路径规划策略，可实现司机独立驾驶无人驾驶压路机，进行“两点采集”或“四点采集”，以此策略进行无人驾驶系统的开发，即能通过以上施工流程，帮助用户完成大坝、机场、园区等大型土方场景的无人化施工，一人可同时控制多台设备，实现减人增效的目的。实现减人增效的目的。实现减人增效的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种无人驾驶压路机路径规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及工程机械和自动化
，具体为一种无人驾驶压路机路径规划方法及系统。

技术介绍

[0002]工程机械经常在地震、洪水、海啸等灾害现场以及高温、高寒、高海拔、高辐射的恶劣工况下施工，不仅施工效率低，而且操作人员常常还要冒着生命危险。利用无人技术优化现有工程机械可以提升施工质量、降低人员成本、减少安全隐患，并且为实现产业更新提供了重要依托。特别针对于工程机械中的压路机，其属于道路设备的范畴，广泛应用于公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业，可以碾压沙性、半粘性及粘性土壤、路基稳定土及沥青混凝土路面层，具有极广阔的施工需求和较高的作业难度。压路机的标准化施工也是目前全世界各施工单位和机械生产厂亟需解决的问题。
[0003]而现有普通配置压路机不具有无人驾驶和自动规划路径等功能，需要人工操作方向盘和手柄进行行走、转向和施工，压实路径都是司机根据施工工艺要求进行人工规划和手动操作，受司机个人因素影响较大，易发生漏压和过压。
[0004]市场上现有的无人压力机常见技术和应用是以摊铺设备在前方为引导，由摊铺设备走过的区域作为无人压路机的施工区域，但增加摊铺设备势必增加故障率以及相应工序，所以如何开发一种新的路径规划策略，不需通过摊铺设备引导实现对待碾压区域内的路径规划。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了不需通过摊铺设备引导，提供一种无人驾驶压路机路径规划方法，包括以下步骤：S101、司机驾驶压路机沿施工区域的边缘行驶一圈，通过采集拐点位置坐标，完成整个施工区域的标定；
[0006]S102、设置碾压路径复制方向，重合度、车速、碾压遍数、振动参数，并基于重合度、压实宽度参数计算施工区域内的碾压道数和留边区域；
[0007]S103、基于碾压道数和留边区域计算出实际压实区域；
[0008]S104、在实际压实区域上规划出碾压道以及相应的碾压路径。
[0009]优选地，步骤S101还包括：
[0010]根据施工范围和压路机数量，规划每台压路机施工范围和碾压道数。
[0011]优选地，还包括：
[0012]S105、司机驾驶压路机采集碾压道的起点位置坐标、终点位置坐标；
[0013]S106、设置压路机自动化模式，压路机开始第一碾压道的自动碾压作业，然后自动更换至第二碾压道直至完成该车完成所有碾压道的碾压作业。
[0014]优选地，步骤S105还包括：
[0015]完成起点位置坐标、终点位置坐标采集后，司机驾驶压路机回碾压道的起点。
[0016]优选地，步骤S106还包括：
[0017]司机下车后继续控制第二台压路机重复相同操作，直到完成当前施工范围所有压路机设置，司机下车，由压路机自动碾压作业；
[0018]当施工范围内完成碾压任务，司机上车驾驶压路机至新工作区域，重复上述步骤。
[0019]优选地，压实宽度参数与压路机钢轮直径相同；
[0020]压实重合度为相邻碾压道重合的宽度与压实宽度的比值。
[0021]本专利技术还提供一种无人驾驶压路机路径规划系统，系统包括压路机；
[0022]压路机上设有整车控制器，整车控制器连接有定位天线，通过定位天线采集压路机的位置坐标数据；
[0023]压路机上设有触控显示屏，通过触控显示屏对重合度、压实宽度参数、碾压路径复制方向、车速、碾压遍数、振动参数进行设置；
[0024]触控显示屏连接有控制终端，控制终端通过CAN总线与整车控制器连接；
[0025]整车控制器将压路机的位置坐标数据传输至控制终端；
[0026]控制终端包括计算模块和路径规划模块；
[0027]计算模块，用于基于碾压道数和留边区域规划出实际压实区域；
[0028]路径规划模块，用于在实际压实区域上规划出碾压道以及相应的碾压路径。
[0029]优选地，控制终端通过整车控制器控制压路机基于碾压路径复制方向、车速、碾压遍数、振动参数自动碾压作业。
[0030]从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：
[0031]本专利技术不需通过摊铺设备引导，而是压路机通过自身“两点采集”或“四点采集”两种方式，快速完成施工区域边界的采集。本专利技术不需要其他设备为引导，司机独立驾驶压路机就可实现施工区域的采集和路径规划。本专利技术根据施工场景和用户需求开发了两种施工区域采集方式，通过触控显示屏点击即可实现，方便快捷易于掌握，司机可在短时间内完成培训和学习，轻松掌握。通过本专利技术无人驾驶压路机路径规划策略，可实现司机独立驾驶无人驾驶压路机，进行“两点采集”或“四点采集”，以此策略进行无人驾驶系统的开发，即能通过以上施工流程，帮助用户完成大坝、机场、园区等大型土方场景的无人化施工，一人可同时控制多台设备，实现减人增效的目的。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0033]图1为压实重合度示意图；
[0034]图2为施工区域与实际压实区域比对示意图；
[0035]图3为碾压路径复制方向示意图；
[0036]图4为换遍策略示意图。
[0037]图5为无人驾驶压路机路径规划系统示意图。
[0038]图6为无人驾驶压路机路径规划方法流程图。
[0039]图中：1
‑
控制终端、2
‑
触控显示屏、3
‑
计算模块、4
‑
路径规划模块、5
‑
定位天线、6
‑
整车控制器。
具体实施方式
[0040]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，所描述的实施例仅仅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。
[0041]除非另有定义，本申请实施例所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本申请实施例中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
[0042]本专利技术提供的无人驾驶压路机路径规划系统中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本专利技术的范围。
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种无人驾驶压路机路径规划方法，其特征在于，包括以下步骤：S101、司机驾驶压路机沿施工区域的边缘行驶一圈，通过采集拐点位置坐标，完成整个施工区域的标定；S102、设置碾压路径复制方向，重合度、车速、碾压遍数、振动参数，并基于重合度、压实宽度参数计算施工区域内的碾压道数和留边区域；S103、基于碾压道数和留边区域计算出实际压实区域；S104、在实际压实区域上规划出碾压道以及相应的碾压路径。2.根据权利要求1所述的无人驾驶压路机路径规划方法，其特征在于，步骤S101还包括：根据施工范围和压路机数量，规划每台压路机施工范围和碾压道数。3.根据权利要求1所述的无人驾驶压路机路径规划方法，其特征在于，还包括：S105、司机驾驶压路机采集碾压道的起点位置坐标、终点位置坐标；S106、设置压路机自动化模式，压路机开始第一碾压道的自动碾压作业，然后自动更换至第二碾压道直至完成该车完成所有碾压道的碾压作业。4.根据权利要求3所述的无人驾驶压路机路径规划方法，其特征在于，步骤S105还包括：完成起点位置坐标、终点位置坐标采集后，司机驾驶压路机回碾压道的起点。5.根据权利要求2所述的无人驾驶压路机路径规划方法，其特征在于，步骤S106还包括：司机下车后继续控制第二台压路机重...

【专利技术属性】
技术研发人员：付衍法，赵明，张帅，邵文博，邓琰琰，赵金光，张磊，王娜，张如伟，许金栋，
申请(专利权)人：山东省共同体工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：