CN107992042A - 一种基于极坐标的智能雪地修复系统 - Google Patents

Abstract

一种基于极坐标的智能雪地修复系统，包括无人机、雪地修复车、中央处理器，无人机包括勘测装置、处理装置A、追踪芯片A，雪地修复车包括处理装置B、追踪芯片B、控制装置，中央处理器分别与测距装置以及处理装置B数据关联，中央处理器根据无人机位置A生成极坐标A，中央处理器根据雪地修复车位置B生成极坐标B，无人机在飞行过程中将勘测数据发送至中央处理器，中央处理器根据勘测数据判断当前雪面是否需要修复，若是，则向处理装置B发送指令，处理装置B向驱动电机发送驱动指令，驱动电机驱动雪地修复车启动，中央处理器向处理装置B发送极坐标A以及极坐标B，处理装置B根据极坐标A以及极坐标B的差距进行方向控制。

Description

一种基于极坐标的智能雪地修复系统

技术领域

本发明涉及修复装置领域，尤其涉及一种基于极坐标的智能雪地修复系统。

背景技术

目前，滑雪已经成为一个普及程度很高的运动以及娱乐项目。通常人们都选择去雪场滑雪。由于天气或者人为因素，雪面常常会出现损伤，一般体现为雪面凹陷，这样就给人们滑雪时产生一定的危险，同时也不美观，给滑雪爱好者的体验差。

发明内容

发明目的：

针对上述问题，本发明提供一种基于极坐标的智能雪地修复系统。

技术方案：

一种基于极坐标的智能雪地修复系统，包括：无人机、雪地修复车、中央处理器，所述无人机包括勘测装置、处理装置A、追踪芯片A，所述雪地修复车包括处理装置B、追踪芯片B、控制装置、履带底盘、驱动电机，所述中央处理器分别与所述测距装置以及处理装置B数据关联，所述处理装置B分别与所述控制装置以及驱动电机连接，所述驱动电机与所述履带底盘连接，所述中央处理器根据雪场生成基于雪场的二维极坐标系，所述追踪芯片A用于追踪所述无人机位置A，所述处理装置A将所述无人机位置A发送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述位置A生成极坐标A，所述追踪芯片B用于追踪所述雪地修复车位置B，所述处理装置B将所述雪地修复车位置B发送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述位置B生成极坐标B，所述无人机在飞行过程中通过勘测装置勘测雪地，并将勘测数据发送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述勘测数据判断当前雪面是否需要修复，若是，则向所述处理装置B发送指令，所述处理装置B向所述驱动电机发送驱动指令，所述驱动电机驱动所述雪地修复车启动，所述中央处理器向所述处理装置B发送极坐标A以及极坐标B，所述处理装置B根据所述极坐标A以及极坐标B的差距进行方向控制。

作为本发明的一种优选方式，所述勘测装置为红外线测距仪。

作为本发明的一种优选方式，当所述中央处理器判断所述勘测装置勘测的当前位置需要修复时，所述中央处理器向所述处理装置A发送盘旋指令，所述处理装置A根据所述盘旋指令控制所述无人机盘旋勘测，所述中央处理器根据所述无人机盘旋勘测结果以及根据所述追踪芯片A的位置生成的极坐标A生成雪面修复的大致范围的极坐标范围，并将所述极坐标发送至所述处理装置B。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车还包括储雪仓、喷管、喷头，所述追踪芯片B设置于所述喷头上，所述喷管与喷头连接，所述喷管与所述储雪仓连接，所述喷管还与所述控制装置连接，所述处理装置B根据所述雪面修复的大致范围的极坐标范围向所述控制装置发送控制指令，所述控制装置根据所述控制指令控制所述喷管以及喷头进行雪面修复。

作为本发明的一种优选方式，在修复过程中，所述中央处理器根据实时极坐标B以及所述极坐标范围向所述处理装置B发送辅助调整指令，所述处理装置B将所述辅助调整指令发送至所述控制装置，所述控制装置根据所述辅助调整指令调整所述喷管以及喷头位置。

作为本发明的一种优选方式，所述控制装置包括滑动器，所述滑动器包括旋转轴。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车车底包括滑轨，所述滑轨包括横向滑轨以及纵向滑轨，所述滑动器设置于所述滑轨。

作为本发明的一种优选方式，所述喷管包括伸缩软管以及刚性管，所述刚性管与储雪仓通过所述伸缩软管连接，所述刚性管与所述喷头连接，所述刚性管用于根据所述辅助调整指令精确调整喷头位置，所述伸缩软管用于适应所述滑动器滑动以及旋转轴旋转。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车还包括铲雪板，所述铲雪板用于铲平积雪以及修复后堆积的雪。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车还包括手动控制装置，所述手动控制装置用于紧急备案控制。

本发明实现以下有益效果：

1.通过建立极坐标体系，以极坐标的方式控制雪地修复车的行驶以及对喷头、喷管的的控制，能够精确的将受损的雪面进行修复。

2.利用本发明的智能雪地修复车，可以在发现受损雪面的第一时间出动雪地修复车进行及时修复，使得修复效率大大提高。

3.减少人力的消耗。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明系统框架图；

图2为无人机示意图；

图3为雪地修复车示意图；

图4为储雪仓以及相关连接部分的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一：

参考图为图1-3。一种基于极坐标的智能雪地修复系统，包括：无人机1、雪地修复车2、中央处理器3，所述无人机1包括勘测装置4、处理装置5A、追踪芯片6A，所述雪地修复车2包括处理装置5B、追踪芯片6B、控制装置7、履带底盘8、驱动电机9，所述中央处理器3分别与所述测距装置以及处理装置5B数据关联，所述处理装置5B分别与所述控制装置7以及驱动电机9连接，所述驱动电机9与所述履带底盘8连接，所述中央处理器3根据雪场生成基于雪场的二维极坐标系，所述追踪芯片6A用于追踪所述无人机1位置A，所述处理装置5A将所述无人机1位置A发送至所述中央处理器3，所述中央处理器3根据所述位置A生成极坐标A，所述追踪芯片6B用于追踪所述雪地修复车2位置B，所述处理装置5B将所述雪地修复车2位置B发送至所述中央处理器3，所述中央处理器3根据所述位置B生成极坐标B，所述无人机1在飞行过程中通过勘测装置4勘测雪地，并将勘测数据发送至所述中央处理器3，所述中央处理器3根据所述勘测数据判断当前雪面是否需要修复，若是，则向所述处理装置5B发送指令，所述处理装置5B向所述驱动电机9发送驱动指令，所述驱动电机9驱动所述雪地修复车2启动，所述中央处理器3向所述处理装置5B发送极坐标A以及极坐标B，所述处理装置5B根据所述极坐标A以及极坐标B的差距进行方向控制。

作为本发明的一种优选方式，所述勘测装置4为红外线测距仪。

作为本发明的一种优选方式，当所述中央处理器3判断所述勘测装置4勘测的当前位置需要修复时，所述中央处理器3向所述处理装置5A发送盘旋指令，所述处理装置5A根据所述盘旋指令控制所述无人机1盘旋勘测，所述中央处理器3根据所述无人机1盘旋勘测结果以及根据所述追踪芯片6A的位置生成的极坐标A生成雪面修复的大致范围的极坐标范围，并将所述极坐标发送至所述处理装置5B。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车2还包括储雪仓10、喷管11、喷头12，所述追踪芯片6B设置于所述喷头12上，所述喷管11与喷头12连接，所述喷管11与所述储雪仓10连接，所述喷管11还与所述控制装置7连接，所述处理装置5B根据所述雪面修复的大致范围的极坐标范围向所述控制装置7发送控制指令，所述控制装置7根据所述控制指令控制所述喷管11以及喷头12进行雪面修复。

在具体实施过程中，将雪场的长边作为极轴，将雪场在所述极轴上的一个角作为极点生成覆盖雪场的二维极坐标系。

所述无人机1在同一水平高度上飞行，并将所述水平高度作为距离阈值并将所述阈值储存于所述中央处理器3。在所述无人机1飞行的过程中，所述红外线测距仪事实发射红外线，并且实时接收雪面反射的红外线，并根据发射与接收的时间差计算红外线测距仪到雪面的距离，并将所述距离作为所述无人机1到雪面的实时距离，并将所述实时距离传输至所述中央处理器3中，所述中央处理器3将所述实时距离与所述距离阈值进行对比，若所述中央处理器3判断所述实时距离大于所述距离阈值达到一定范围时，则所述中央处理器3判断当前位置处的雪面受损。值得一提的是，当所述勘测装置4进行勘测时，所述处理装置5A将所述追踪芯片6A对应的位置与当前实时距离关联并传输至所述中央处理器3，便于所述中央处理器3在判断实时距离对于距离阈值的大小关系时能够与实时位置关联。此时，所述中央处理器3向所述处理装置5A发送盘旋指令，所述盘旋指令为控制所述无人机1以当前位置为基点进行盘旋的指令，所述中央处理器3确认所述基点，并根据所述基点生成若干极坐标系的方程，所述极坐标方程为所述无人机1盘旋的路线，所述无人机1盘旋勘测，并将勘测的结果传输至所述中央处理器3，所述中央处理器3逐一判断勘测距离与距离阈值的大小，并将大于距离阈值一定范围的实时距离对应的极坐标提取，形成一个极坐标范围，所述极坐标范围即所述需要修复的雪面的大致范围，所述中央处理器3将所述极坐标范围传输至所述处理装置5B。在所述中央处理器3向所述处理装置5A发送盘旋指令时，所述中央处理装置5同时向所述处理装置5B发送所述勘测装置4第一次勘测到的需要修复的位置的极坐标，所述处理装置5B根据所述极坐标向所述驱动电机9发送驱动指令，所述驱动电机9驱动所述履带底盘8，所述履带底盘8驱动所述雪地修复车2行驶。值得一提的是，在所述雪地修复车2行驶的过程中，处理装置5B不断向所述中央处理器3发送所述追踪芯片6B的位置B，所述中央处理器3根据所述位置B生成位置B的极坐标B，并将所述极坐标B发送至所述处理装置5B，所述处理装置5B根据所述极坐标A以及极坐标B的角度差向对应的方向进行方向调整。当所述雪地修复车2到达极坐标A位置时，所述处理装置5根据所述雪面修复的大致范围的极坐标范围向所述控制装置7发送控制指令，所述控制装置7根据所述控制指令控制所述喷管11以及喷头12进行雪面修复。

实施例二：

参考图为图4。对于上述实施例一，本实施例的不同点在于：

作为本发明的一种优选方式，在修复过程中，所述中央处理器3根据实时极坐标B以及所述极坐标范围向所述处理装置5B发送辅助调整指令，所述处理装置5B将所述辅助调整指令发送至所述控制装置7，所述控制装置7根据所述辅助调整指令调整所述喷管11以及喷头12位置。

作为本发明的一种优选方式，所述控制装置7包括滑动器13，所述滑动器13包括旋转轴14。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车2车底包括滑轨15，所述滑轨15包括横向滑轨15以及纵向滑轨15，所述滑动器13设置于所述滑轨15。

作为本发明的一种优选方式，所述喷管11包括伸缩软管16以及刚性管17，所述刚性管17与储雪仓10通过所述伸缩软管16连接，所述刚性管17与所述喷头12连接，所述刚性管17用于根据所述辅助调整指令精确调整喷头12位置，所述伸缩软管16用于适应所述滑动器13滑动以及旋转轴14旋转。

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车2还包括铲雪板18，所述铲雪板18用于铲平积雪以及修复后堆积的雪。

在具体实施过程中，所述横向滑轨15以及纵向滑轨15交错分布于所述雪地修复车2的底部，所述滑动器13以及滑动器13包括的旋转轴14搭载所述喷管11在滑轨15上滑动、转动。在所述雪地修复车2工作的过程中，所述处理装置5B将所述追踪芯片6B的位置发送至所述中央处理器3，所述中央处理器3生成实时极坐标B，所述实时极坐标B为所述喷头12对应的位置，即所述喷头12喷洒雪的位置，所述中央处理器3根据所述实时极坐标B是否位于所述极坐标范围内判断所述喷头12是否进入工作区域，若所述极坐标B包含于所述极坐标范围内，则所述中央处理器3判断可以进行喷洒工作，则所述中央处理器3向所述处理装置5B发送工作信号，所述处理装置5根据所述工作信号打开所述喷头12。值得一提的是，所述喷头12在同一个极坐标B上停留时间不超过一个时间阈值，当停留时间达到时间阈值后，所述处理装置5B向所述控制装置7发出控制指令，所述控制装置7根据所述控制指令调整所述滑动器13位置，并同时调整所述旋转轴14，以便所述喷头12能够喷洒到整个极坐标范围。在所述喷头12工作时，所述中央处理器3判断所述极坐标B是否超出所述极坐标范围，若是，向所述处理装置5B发送停止信号，所述处理装置5B停止所述喷头12的工作。

实施例三：

参考图为图1。对于上述实施例一，本实施例的不同点在于：

作为本发明的一种优选方式，所述雪地修复车2还包括手动控制装置19，所述手动控制装置19用于紧急备案控制。

在具体实施过程中，工作人员可以通过所述手动控制装置19控制所述雪地修复车2行驶至受损雪面处，并通过操作杆控制所述滑动器13滑动以及所述旋转轴14旋转，将所述喷管11以及喷头12调整至所述受损雪面的位置，并打开喷头12使得储雪仓10中的雪喷入受损处。值得一提的是，工作人员还可以将所述喷管11从所述旋转轴14上拆卸下来，进行纯手动操作，这样可以针对一些细节处进行弥补，或者是针对所述雪地修复车2的修复死角进行人工修复。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于极坐标的智能雪地修复系统，包括：无人机、雪地修复车、中央处理器，所述无人机包括勘测装置、处理装置A、追踪芯片A，所述雪地修复车包括处理装置B、追踪芯片B、控制装置、履带底盘、驱动电机，所述中央处理器分别与所述测距装置以及处理装置B数据关联，所述处理装置B分别与所述控制装置以及驱动电机连接，所述驱动电机与所述履带底盘连接，其特征在于：所述中央处理器根据雪场生成基于雪场的二维极坐标系，所述追踪芯片A用于追踪所述无人机位置A，所述处理装置A将所述无人机位置A发送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述位置A生成极坐标A，所述追踪芯片B用于追踪所述雪地修复车位置B，所述处理装置B将所述雪地修复车位置B发送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述位置B生成极坐标B，所述无人机在飞行过程中通过勘测装置勘测雪地，并将勘测数据发送至所述中央处理器，所述中央处理器根据所述勘测数据判断当前雪面是否需要修复，若是，则向所述处理装置B发送指令，所述处理装置B向所述驱动电机发送驱动指令，所述驱动电机驱动所述雪地修复车启动，所述中央处理器向所述处理装置B发送极坐标A以及极坐标B，所述处理装置B根据所述极坐标A以及极坐标B的差距进行方向控制。

2.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述勘测装置为红外线测距仪。

3.根据权利要求2所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：当所述中央处理器判断所述勘测装置勘测的当前位置需要修复时，所述中央处理器向所述处理装置A发送盘旋指令，所述处理装置A根据所述盘旋指令控制所述无人机盘旋勘测，所述中央处理器根据所述无人机盘旋勘测结果以及根据所述追踪芯片A的位置生成的极坐标A生成雪面修复的大致范围的极坐标范围，并将所述极坐标发送至所述处理装置B。

4.根据权利要求3所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述雪地修复车还包括储雪仓、喷管、喷头，所述追踪芯片B设置于所述喷头上，所述喷管与喷头连接，所述喷管与所述储雪仓连接，所述喷管还与所述控制装置连接，所述处理装置B根据所述雪面修复的大致范围的极坐标范围向所述控制装置发送控制指令，所述控制装置根据所述控制指令控制所述喷管以及喷头进行雪面修复。

5.根据权利要求4所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：在修复过程中，所述中央处理器根据实时极坐标B以及所述极坐标范围向所述处理装置B发送辅助调整指令，所述处理装置B将所述辅助调整指令发送至所述控制装置，所述控制装置根据所述辅助调整指令调整所述喷管以及喷头位置。

6.根据权利要求5所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述控制装置包括滑动器，所述滑动器包括旋转轴。

7.根据权利要求6所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述雪地修复车车底包括滑轨，所述滑轨包括横向滑轨以及纵向滑轨，所述滑动器设置于所述滑轨。

8.根据权利要求7所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述喷管包括伸缩软管以及刚性管，所述刚性管与储雪仓通过所述伸缩软管连接，所述刚性管与所述喷头连接，所述刚性管用于根据所述辅助调整指令精确调整喷头位置，所述伸缩软管用于适应所述滑动器滑动以及旋转轴旋转。

9.根据权利要求8所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述雪地修复车还包括铲雪板，所述铲雪板用于铲平积雪以及修复后堆积的雪。

10.根据权利要求1所述的一种基于极坐标的智能雪地修复系统，其特征在于：所述雪地修复车还包括手动控制装置，所述手动控制装置用于紧急备案控制。