专利汇可以提供一种道路自动摊铺机器人专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种道路自动摊铺 机器人 ,主要由 摊铺机 与 感知 单元、控制决策单元、执行单元、无线通讯单元构成,其自主导航采用卫星、激光距离 传感器 结合道路设计信息实现摊铺 定位 与转向;摊铺作业利用料位超声雷达自主决策输料速度与行驶速度;摊铺厚度与平整度利用 激光雷达 测量路基、摊铺路面高差自动调平熨平装置。控制决策单元由上位机、下位机群、机载 现场总线 组成;上位机与工程调度中心通信,下位机群根据指令实现摊铺机器人自动点火、自动熄火、自动就位、自主导航、自主作业等功能。本 发明 的道路自动摊铺机器人,是一种无人化、智能化道路施工装备,可随时切换自动、遥控、人工摊铺作业模式,尤其适合高原、隧道等缺 氧 、危险不适合人工摊铺作业情况。,下面是一种道路自动摊铺机器人专利的具体信息内容。
1.一种道路自动摊铺机器人,其特征在于,包括:
感知单元,获取摊铺机(1)的定位数据、摊铺机(1)与隧洞侧壁的距离数据以及摊铺机(1)的布料器与路面及熨平装置的距离数据;
控制决策单元(5),与现场总线构成机载控制器网络,包括机载计算机、发动机控制器、行驶控制器、转向控制器、振动与振捣控制器、摊铺自动调平控制器,所述转向控制器接收所述摊铺机(1)的定位数据、摊铺机(1)与隧洞侧壁的距离数据,构成两套定位导航系统控制转向,所述摊铺自动调平控制器接收所述摊铺机(1)的布料器与路面及熨平装置的距离数据,调整熨平装置位置,实现路面自动找平作业;
无线通讯单元(2),与所述机载计算机组成机载无线网络节点,与工程调度中心构成全双工模式的场地无线通讯局域网络。
2.根据权利要求1所述道路自动摊铺机器人,其特征在于,所述感知单元包括:
安装于摊铺机(1)顶部的卫星定位接收机组(3),用于获取摊铺机(1)的定位数据;
固定于摊铺机(1)侧面的激光测距传感器(7),用于获取摊铺机(1)与隧洞侧壁的距离数据;
固定于摊铺机(1)的大臂(8)上的竖直平面激光雷达(6),用于获取与路基、路面及熨平装置的距离数据;
所述无线通讯单元(2)固定于摊铺机(1)顶部,包括收发天线与接收机。
3.根据权利要求2所述道路自动摊铺机器人,其特征在于,所述卫星定位接收机组(3)包括第一卫星定位接收机组和第二卫星定位接收机组,其中第一卫星定位接收机组与机载计算机形成卫星定位网络,第二卫星定位接收机组接收定位基准站传递的相位信号,通过RTK模式实现高精度定位。
4.根据权利要求2所述道路自动摊铺机器人,其特征在于,所述竖直平面激光雷达(6)采用竖直发射方式,能够在270度范围内发射密集激光束,构成一个激光扫描面,利用已铺路面或路基作为待铺路面基准,并参考熨平装置当前位置,控制决策单元(5)生成目标指令,使调平油缸(4)驱动大臂(8)调整熨平装置位置,实现路面自动找平作业。
5.根据权利要求2所述道路自动摊铺机器人,其特征在于,所述机载控制器网络、场地无线通讯局域网络以及定位基站通讯网络构成自动摊铺机器人作业环境。
6.根据权利要求2所述路面自动摊铺机器人,其特征在于,在具有卫星信号或摊铺作业精度要求不高时,所述机载计算机接收卫星定位接收机组(3)的位置信息,并利用该位置信息计算摊铺机(1)的姿态信息,依据导航路线和位姿信息,生成转向行驶控制器的控制命令,并根据反馈信息实现闭环控制;在没有卫星信号或摊铺作业精度要求高时,所述机载计算机接收激光测距传感器(7)的位置信息,并利用该位置信息计算摊铺机(1)的姿态信息;
依据导航路线和位姿信息,生成转向行驶控制器的控制命令,并根据反馈信息实现闭环控制。
7.根据权利要求1所述道路自动摊铺机器人,其特征在于,所述机载计算机接收竖直平面激光雷达(6)测量路基、已摊铺路面信息,以及摊铺厚度要求,通过计算差值自主决策生成驱动调平油缸(4)升降的指令。
8.根据权利要求1所述道路自动摊铺机器人,其特征在于,所述发动机控制器通过现场总线接收机载计算机发送的启动、恒转速、熄火控制命令,通过控制发动机调速驱动器来控制发动机转速,实现发动机恒速;
所述行驶控制器通过现场总线接收机载计算机发送的行驶启动、行驶速度与停止控制命令,通过行驶电磁驱动器驱动电液阀,再控制两侧行驶液压马达(9)实现行驶转向自动化预期行驶路径;运行过程中,实时比较行驶位置与目标位置之间偏差,经PID调整控制转向;
所述摊铺自动调平控制器通过现场总线接收机载计算机发来的控制命令,通过采集调平油缸(4)的当前信息,利用PID方法控制调平油缸的电磁阀,驱动液压油缸,实现摊铺自动找平,实现摊铺作业的自动化。
9.根据权利要求1所述路面自动摊铺机器人,其特征在于,作为路面建造作业中心,提供前序卸料、后序碾压的实时位置范围精确信息;所述机载计算机在判断通讯故障情况下,制定安全停车方案;行驶控制器在判断现场总线存在故障时实行安全停车方案。
10.根据权利要求1所述路面自动摊铺机器人,其特征在于,其具有可随时切换的遥控驾驶、自动驾驶和人工驾驶三种作业模式,如遥控驾驶则屏蔽自动驾驶功能;如人工驾驶介入,则屏蔽自动驾驶与遥控驾驶功能;即自动导航驾驶优先级低于遥控驾驶,遥控驾驶优先级低于人工驾驶。
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