CN108951374A - 碾压工程车的控制方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种碾压工程车的控制方法与装置,方法包括:获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面;控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。本发明的实施例可以实现无人驾驶的碾压工程车,提高了碾压效率、节约了成本。
Description
技术领域
本发明涉及碾压领域,尤其涉及一种碾压工程车的控制方法与装置。
背景技术
碾压工程车是一种广泛应用于高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目进行填方压实作业的工程机械,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。
目前,国内外碾压工程车还是采用人工驾驶的方式,通过冲击震动达到压实的效果。但是,人工驾驶的方式碾压效率低,长时间的工作也会对驾驶人员的身体健康产生不利影响。因此,采用智能化的碾压方式可以使得碾压过程高效节本,是碾压领域的必然趋势。
但是,传统的无人驾驶一般都是通过视觉传感器等设备来追踪位于地面上的物理轨迹、线或其它轨迹等来实现无人驾驶的功能。由于碾压工程车的碾压工作面需要反复碾压,采用传统的无人驾驶追踪轨迹的方法会改变工作面的物理属性,破坏工作面物理轨迹,因此传统的无人驾驶的方法并不适用于碾压工程车。
发明内容
本发明针对上述问题,提供了一种碾压工程车的控制方法和装置。
第一方面,本发明实施例提供了一种碾压工程车的控制方法,包括:获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面;控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。
在第一种可能实现的方式中,待碾压工作面的参数包括碾压起点的位置信息和待碾压工作面的边界点的位置信息,车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度;基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,包括:基于待碾压工作面的边界点的位置信息和碾压起点的位置信息,获取沿碾压工作面的边界线的方向的N个碾压中间点,N为正整数;沿边界线的方向规划一条顺序连接碾压起点和N个碾压中间点的线,得到第一子路径;基于所述第一子路径,获取沿垂直于所述第一子路径的方向与所述第一子路径间隔预设距离的第l子路径,其中预设距离为(l-1)倍的所述压轮的宽度,L≥l≥2且为正整数;获取第(l-1)条子路径的终点和第l条子路径的起点;规划M条连接所述第(l-1)条子路径的终点和所述第l条子路径的起点的转弯路径;基于第(l-1)子路径和所述转弯路径,规划全局路径,其中所述全局路径包括一条从所述碾压起点出发、经过第一子路径和L条子路径并最终从第L条子路径的终点回到所述碾压起点的封闭路径。
结合第一方面,在第二种可能实现的方式中,上述方法还包括:在碾压过程中,获取碾压工程车的位置点和待碾压工作面中的环境信息,环境信息包括障碍物信息;基于碾压工程车的位置点、障碍物信息和压轮的宽度,规划碾压工程车的局部路径。
结合第一方面的第二种可能实现的方式,在第三种可能实现的方式中,障碍物信息包括障碍物的位置点;基于碾压工程车的位置点、障碍物信息和压轮的宽度,规划碾压工程车的局部路径,包括:如果存在障碍物信息,获取沿未碾压工作面的水平方向与障碍物的位置点间隔压轮的宽度的偏移位置点;基于障碍物的位置点和偏移位置点,向前预瞄预设距离,用以获取全局路径上的目标点,其中,预设距离满足碾压工程车避开障碍物所需的距离;确定一条连接碾压工程车的位置点、偏移位置点和目标点的曲线,得到局部路径。
结合第一方面、第一方面的第一种可能实现的方式、第一方面的第二种可能实现的方式和第一方面的第三种可能实现的方式,在第四种可能实现的方式中,待碾压工作面为矩形,矩形包括四个角A、B、C、D,目标任务参数包括四个角的位置信息、碾压起点的位置信息,起始点位于角A,车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度,其中,基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径包括:根据四个角的位置信息和碾压起点的位置信息,在矩形的AB边和CD边之间确定与AB边和CD边平行的多条轨迹,多条轨迹之间的距离小于或等于压轮的宽度,其中多条轨迹中的每条轨迹包括多个目标点,每个目标点的航向角用相邻两个目标的点连线表示,相邻两条轨迹之间的目标点的航向角相反;将从起始点出发、经过多条轨迹并最终沿DA边的方向回到起始点的封闭轨迹作为全局路径。
结合第一方面的第四种可能实现的方式,在第五种可能实现的方式中,全局路径的形状包括“弓”字形状。
结合第一方面、第一方面的第一种可能实现的方式、第一方面的第二种可能实现的方式和第一方面的第三种可能实现的方式,在第六种可能实现的方式中,车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度,方法还包括:在碾压过程中,获取碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率;基于碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率以及碾压工程车的压轮的宽度,通过评价函数作为约束优化全局路径的规划,其中,评价函数是关于碾压工程车的欠压率和/或过压率的函数。
结合第一方面的第六种可能实现的方式,在第七种可能实现的方式中,评价函数的计算方法包括:p=s×a+(1–s)×b,其中,p为评价函数,s为欠压率的权重,a为欠压率,b为过压率,且0<s<1。
第二方面,本发明实施例提供了一种碾压工程车的控制装置,包括:获取模块,用于获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;规划模块,用于基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面;控制模块,用于控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。
第三方面,本发明实施例提供了一种碾压工程车,包括上述的控制装置。
根据本发明的实施例提供的技术方案,通过利用碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数来规划碾压工程车的全局路径,从而使得碾压工程车可以沿规划好的全局路径对待碾压工作面进行碾压,实现碾压工程车的无人驾驶,提高碾压效率、节约成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例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发明的一些实施例,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它的附图,其中:
图1是本发明一实施例的碾压工程车的控制系统结构示意图。
图2是本发明一实施例的碾压工程车的控制方法的示意性流程图。
图3是本发明一实施例的碾压工程车的全局路径规划的示意性流程图。
图4是本发明一实施例的碾压工程车的全局路径规划示意图。
图5是本发明一实施例的碾压工程车的局部路径规划的示意性流程图。
图6是本发明一实施例的碾压工程车的局部路径规划示意图。
图7是本发明一实施例的碾压工程车的控制装置的示意性结构图。
图8是本发明一实施例的计算机设备的框图。
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,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
由于碾压工程车的碾压工作面需要反复碾压,传统的无人驾驶中通过视觉传感器等设备追踪位于地面上的物理轨迹、线或其它轨迹等来实现无人驾驶的方法就不太适用于碾压工程车,所以要实现碾压工程车的碾压方式的智能化,关键技术之一就是对碾压工程车的路径规划。本发明实施例提供了一种碾压工程车的控制方法,对碾压工程车的路径进行了规划。以下结合具体实施例来进行描述。
图1是本发明一实施例的碾压工程车的控制系统结构示意图。
碾压工程车的系统100可以包括传感器模块110和控制装置120,还可以包括指示模块130和报警模块140等。
具体而言,传感器模块110可以位于碾压工程车上的任何位置,优选为压轮处。传感器模块110包括全球定位系统(Global Positioning System,GPS)传感器111、激光雷达112和毫米波雷达传感器113等,可以用于获取碾压工程车当前行驶的环境信息,这些信息被送入控制装置120进行处理;控制装置120可以位于碾压工程车的驾驶室内,便于操作、调整和监控。它可以用于获取传感器模块110中的环境信息,也可以用于规划碾压工程车的全局路径和局部路径。控制装置120可以根据环境信息、全局路径和局部路径,用于输出碾压工程车的行驶角度和速度等并用于发送控制命令到线控底盘,线控底盘用于执行控制命令改变碾压工程车的行驶角度和速度等;指示模块130可以用于指示当前碾压工程车的碾压方向;报警模块140可以用于在碾压工程车出现故障时进行报警,出现障碍物时进行报警以及偏离规划路径时进行报警等,从而使得碾压工程车作出相应的调整。
图2是本发明一实施例的碾压工程车的控制方法的示意性流程图。该方法可以由图1的控制装置120执行。
210,获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;
220,基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。
230,控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。
基于本发明的实施例,通过利用碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数来规划碾压工程车的全局路径,从而使得碾压工程车可以沿规划好的全局路径对待碾压工作面进行碾压,实现无人驾驶的碾压工程车,提高碾压效率、节约成本。
具体而言,在210中,碾压工程车的目标任务的参数可以包括待碾压工作面的参数、碾压遍数等。由于待碾压工作面可能是一个,也可能是两个以上,所以待碾压工作面的参数可以包括每个待碾压工作面的序号,它可以实现对待碾压工作面的定义。待碾压工作面的参数还可以包括每个待碾压工作面的边界点的GPS坐标值等,它可以划定碾压工程车碾压的范围;碾压遍数是指在特定序号的待碾压工作面内,碾压工程车需要重复碾压的次数,其中碾压的次数可以直接影响到待碾压工作面的碾压质量。例如,碾压工程车按照规定的碾压遍数对待碾压工作面进行碾压时,可能存在欠压或过压的情况,此时待碾压工作面的碾压质量的好坏可以利用欠压率和过压率来评价。欠压率指碾压工程车碾压待碾压工作面后没有覆盖到的碾压工作面的面积占整个碾压工作面的面积的比例,该比例越低,表明碾压质量越优;过压率是指碾压工程车碾压待碾压工作面后重复覆盖到的碾压工作面的面积占整个碾压工作面的面积的比例,该比例越低,表明碾压质量也越优。
碾压工程车的车辆参数可以包括碾压工程车的碾压宽度、最小转弯半径等。碾压工程车的碾压宽度可以指碾压工程车的压轮的宽度,该参数影响到碾压工程车碾压一遍碾压工作面之后的碾压面积,从而影响到全局路径规划策略得到的虚拟轨迹之间的间隔,间隔过大可能会存在欠压,间隔过小可能会存在过压,因此可以根据碾压工程车的压轮的宽度来设置碾压工程车的碾压宽度;碾压工程车的最小转弯半径可以指碾压工程车的方向盘转到极限位置时,碾压工程车以低速稳定行驶时,压轮的中心在支承平面上滚过的轨迹圆半径,它在很大程度上表明了碾压工程车能够通过狭窄弯曲地带或绕过不可越过的障碍物的能力,所以全局路径规划策略得到的虚拟轨迹需要满足碾压工程车的最小转弯半径的要求。
在220中,碾压工程车的全局路径可以基于待碾压工作面的参数、碾压遍数、碾压工程车的碾压宽度和最小转弯半径等来规划。规划出全局路径之后,可以控制碾压工程车沿全局路径对待碾压工作面进行碾压,这样可以使得碾压工程车实现无人驾驶,提高碾压工程车的碾压效率,节约人力成本。
根据本发明的实施例,待碾压工作面的参数包括碾压起点的位置信息和待碾压工作面的边界点的位置信息,车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度;基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,包括:基于待碾压工作面的边界点的位置信息和碾压起点的位置信息,获取沿碾压工作面的边界线的方向的N个碾压中间点,N为正整数;沿边界线的方向规划一条顺序连接碾压起点和N个碾压中间点的线,得到第一子路径;基于所述第一子路径,获取沿垂直于所述第一子路径的方向与所述第一子路径间隔预设距离的第l子路径,其中预设距离为(l-1)倍的所述压轮的宽度,L≥l≥2且为正整数;获取第(l-1)条子路径的终点和第l条子路径的起点;规划M条连接所述第(l-1)条子路径的终点和所述第l条子路径的起点的转弯路径;基于第(l-1)子路径和所述转弯路径,规划全局路径,其中所述全局路径包括一条从所述碾压起点出发、经过第一子路径和L条子路径并最终从第L条子路径的终点回到所述碾压起点的封闭路径。
具体而言,碾压起点可以位于待碾压工作面的内部,可以位于待碾压工作面的外部,也可以位于接近待碾压工作面的边界线的位置,还可以位于待碾压工作面的中心位置,或者待碾压工作面的其它任何位置,本发明实施例对此不做限制。优选地,碾压起点位于待碾压工作面内部接近其边界线的位置。
待碾压工作面的边界点可以是待碾压工作面的边界拐点,也可以是待碾压工作面的边界线上的等距或非等距的若干个边界点,只要这些点的集合可以构成待碾压工作面的边界线即可,比如,边界线围成的图形可以是矩形、圆形等,优选为矩形。例如,待碾压工作面可以为矩形,确定了矩形的四个拐点的GPS坐标值并将这四个拐点按照矩形的轮廓进行连接,就可以确定此待碾压工作面的范围,也就是碾压工程车的碾压范围。
基于本发明的实施例,通过规划间隔压轮的宽度的第l子路径和转弯路径等,进而规划出了无人驾驶碾压工程车的全局路径,从而降低了过压率和/或欠压率,甚至使得过压率和/或欠压率接近零,提高了碾压质量。
根据本发明的实施例,上述方法还包括:在碾压过程中,获取碾压工程车的位置点和碾压工作面中的环境信息,环境信息包括障碍物信息;基于碾压工程车的位置点、障碍物信息,重新规划碾压工程车的局部路径。
具体而言,待碾压工作面上难免会有障碍物存在,比如,路石、行人和/或树木等。当遇到障碍物时,仅仅利用以上全局路径控制无人驾驶碾压工程车进行碾压,很容易撞到障碍物且无法前进。
在碾压过程中,可以通过传感器模块110检测无人驾驶碾压工程车即将行驶的部分全局路径上是否存在障碍物,如果存在障碍物,获取障碍物信息和无人驾驶碾压工程车的实时位置,其中障碍物信息包括障碍物的位置和大小等信息,传感器可以是激光雷达传感器、超声波传感器和红外传感器等。基于无人驾驶碾压工程车的实时位置、障碍物的位置、障碍物的大小和压轮宽度等,重新规划无人驾驶碾压工程车的局部路径,也就是在全局路径的基础上增加了规划局部路径的步骤,从而使得无人驾驶碾压工程车在碾压工作面上遇到障碍物时可以避开障碍物继续进行碾压工作。
根据本发明的实施例,障碍物信息包括障碍物的位置点;基于碾压工程车的位置点、障碍物信息和压轮宽度,重新规划碾压工程车的局部路径,包括:如果存在障碍物信息,获取沿未碾压工作面的水平方向与障碍物的位置点间隔压轮的宽度的偏移位置点;基于障碍物的位置点和偏移位置点,向前预瞄预设距离,用以获取全局路径上的目标点,其中,预设距离满足碾压工程车避开障碍物所需的距离;确定一条连接碾压工程车的位置点、偏移位置点和目标点的曲线,得到局部路径。
基于本发明的实施例,通过获取与障碍物间隔压轮的宽度的偏移位置点以及预瞄一定距离的目标点,可以得到连接碾压工程车实时位置点、偏移位置点和目标点的样条曲线,从而实现了躲避障碍物的局部路径的规划。由于局部路径是基于压轮的宽度规划的,所以局部路径的规划可以使得碾压工程车在躲避障碍物时仍然能够保持较低的欠压率和/或过压率,保证遇到障碍物时的碾压质量。
根据本发明的实施例,待碾压工作面为矩形,矩形包括四个角A、B、C、D,目标任务参数包括四个角的位置信息、碾压起点的位置信息,起始点位于角A,车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度,其中,基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径包括:根据四个角的位置信息和碾压起点的位置信息,在矩形的AB边和CD边之间确定与AB边和CD边平行的多条轨迹,多条轨迹之间的距离小于或等于压轮的宽度,其中多条轨迹中的每条轨迹包括多个目标点,每个目标点的航向角用相邻两个目标的点连线表示,相邻两条轨迹之间的目标点的航向角相反;将从起始点出发、经过多条轨迹并最终沿AC边回到起始点的封闭轨迹作为全局路径。
在本发明的一个实施例中,全局路径的规划路线形成的形状可以是“弓”字形,这样可以提高碾压效率。
图3是本发明一实施例的碾压工程车的全局路径规划的示意性流程图。该方法可以由图1的控制装置120执行。
图4是本发明一实施例的碾压工程车的全局路径规划示意图。
如图3和图4所示,
310,分别获取待碾压工作平面的边界点A、B、C和D的GPS坐标值。
320,获取碾压工程车在待碾压工作面内的碾压起点S的GPS坐标值。
例如,S距离AB的距离可以是压轮的宽度的一半,距离AD的距离可以是压轮的宽度。
330,沿平行于AB的连线的方向规划第一子路径。
以碾压起点S为第一子路径的起点,沿平行于AB的方向获取N个碾压中间点,前后相邻两点的连线方向近似为碾压工程车的航向角,也就是说顺序连接碾压起点和N个碾压中间点的线即为第一子路径,其中N为正整数。
例如,N个碾压中间点的第N个碾压中间点到BC的距离可以为压轮的宽度的一半;N个碾压中间点中的第1个碾压中间点与碾压起点S和/或N个碾压中间点中每相邻的两个碾压中间点之间的距离可以设置为0.1m,这样的距离可以提高第一子路径的精度,合理地降低计算资源的消耗。
340,规划沿BC方向与第一子路径间隔预设距离的第l子路径,其中预设距离为(l-1)倍的压轮的宽度,L≥l≥2且为正整数。
350,获取第(l-1)子路径的终点和第l子路径的起点。
360,规划M条连接第(l-1)条子路径的终点和第l条子路径的起点的转弯路径,其中M为正整数。
370,将从起始点S出发、经过以上L条子路径并最终沿DA边的方向回到起始点S的封闭轨迹作为全局路径。
图5是本发明一实施例的碾压工程车的局部路径规划的示意性流程图。该方法可以由图1的控制装置120执行。
图6是本发明一实施例的碾压工程车的局部路径规划示意图。
如图5和图6所示,碾压工程车按照以上规划出的全局路径进行轨迹跟踪。
510,当通过激光雷达等传感器检测到碾压工程车所在路径上存在障碍物时,获取碾压工程车的实时位置点Q、障碍物的位置点O及障碍物的大小。
520,获取沿未碾压工作面的水平方向与障碍物的位置点间隔压轮的宽度的偏移位置点O1。
530,连接实时位置点Q和障碍物的偏移位置点O1,规划一条光滑的样条曲线,实现障碍物躲避。
540,当碾压工程车绕过障碍物时,以O1点为起点,向前预瞄预设距离,获取全局路径上的目标点O2。
550,以O1为起点,O2为终点,再规划一条光滑的样条曲线,实现障碍物躲避后的路径回归,两条光滑的样条曲线实现了局部路径规划。
根据本发明的实施例,车辆参数包括碾压工程车的压轮的宽度,上述方法还包括:在碾压过程中,获取碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率;基于碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率以及碾压工程车的压轮的宽度,通过评价函数作为约束优化全局路径的规划,其中,评价函数是关于碾压工程车的欠压率和/或过压率的函数。
具体而言,评价函数的计算方法可以包括:p=s×a+(1–s)×b,其中,p为评价函数,s为欠压率的权重,a为欠压率,b为过压率,且0<s<1。当然,评价函数也可以使用其它计算方法,本发明实施例对此不做限制。
评价函数中的欠压率可以指设计的路径所没有覆盖到的待碾压工作面的面积占全部待碾压工作面的面积的比例,该比例越低,所设计的路径越优;过压率可以指设计的路径所重复覆盖到的待碾压工作面的面积占全部待碾压工作面的面积的比例,该比例越低,所设计的路径也越优;由于不同的待碾压工作面对欠压率和过压率的要求不同,比如有的路面可以接受欠压,不能接受过压,有的路面可以接受过压,不能接受欠压,因此选择比例参数s来表征对欠压率和过压率的要求程度。比如,s表示欠压率的权重,s值越大,规划的路径越需要减小欠压率。也就是说,p值是综合欠压率和过压率的评价参数,p值越低,设计的路径就越优,碾压工程车沿此路径碾压的待碾压工作面的质量也越优。
在碾压工程车按照以上规划出的全局路径碾压待碾压工作面时,碾压工程车可以实时获取其评价函数中的各参数p、s、a和b,根据碾压工程车的实时位置点和评价函数,可以判断出规划的路径与碾压工程车的实时位置点的偏差,从而进一步调整碾压工程车的行驶方向和速度,并且对路径进行重新规划。另外,碾压工程车按照以上规划出的局部路径碾压待碾压工作面时,也可以通过评价函数对局部路径进行与如上方法相似的规划,本发明实施例在此不再赘述。
基于本发明的实施例,通过获取碾压工程车的实时位置点和评价函数,对比规划出的路径和碾压工程车的实时位置点,进而对路径进行重新规划,得到评价函数更优的路径,使得碾压工程车在不同的路面上沿重新规划的路径碾压时,更加符合路面对欠压和/或过压的要求,使得碾压质量更好,碾压效率更高。
上面描述了根据本发明实施例的碾压工程车的控制方法,下面结合图7描述本发明实施例的碾压工程车的控制装置。
图7是本发明一实施例的碾压工程车的控制装置700的示意性结构图。控制装置700是控制装置120的一个具体实施例。
装置700包括获取模块710,规划模块720和控制模块730。
获取模块710,用于获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;规划模块720,用于基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面;控制模块730,用于控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。
基于本发明的实施例,控制装置通过获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数来规划碾压工程车的全局路径,从而控制碾压工程车可以沿规划好的全局路径对待碾压工作面进行碾压,实现无人驾驶的碾压工程车,提高了碾压效率、节约了成本。
以上控制装置中的上述各个模块的操作和功能可以参考图2至6的方法实施例部分的具体描述,为了避免重复,在此不赘述。
图8是本发明一实施例的计算机设备800的框图。
参照图8,装置800包括处理组件810和由存储器820所代表的存储器资源。处理组件810进一步包括一个或多个处理器,存储器820用于存储可由处理组件810的执行的指令,例如应用程序。存储器820中存储的应用程序可以包括一个或多个模块,其每一个对应于一组指令。此外,处理组件510被配置为执行指令,以执行上述碾压工程车的控制方法。
装置800还可以包括电源组件,其被配置为执行装置800的电源管理。装置800还可以包括有线或无线网络接口,其被配置为将装置800连接到网络。装置800还可以包括输入输出(I/O)接口。装置800可以基于存储在存储器820的操作系统进行操作,例如WindowsServerTM、Mac OS XTM、UnixTM、LinuxTM、FreeBSDTM等。
本发明实施例还提供了一种非临时性计算机可读存储介质,当存储介质中的指令由上述装置800的处理器执行时,使得上述装置800能够执行一种碾压工程车的控制方法,包括:获取碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;基于目标任务的参数和车辆参数规划碾压工程车的全局路径,以便碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面;控制碾压工程车沿全局路径碾压待碾压工作面。
本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的用于碾压工程车控制的步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。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发明的范围。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的方法和装置的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的碾压工程车的控制装置的实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序校验码的介质。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种碾压工程车的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,所述目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;
基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径,以便所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面;
控制所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述待碾压工作面的参数包括碾压起点的位置信息和所述待碾压工作面的边界点的位置信息,所述车辆参数包括所述碾压工程车的压轮的宽度;
所述基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径,包括:
基于所述待碾压工作面的边界点的位置信息和所述碾压起点的位置信息,获取沿所述碾压工作面的边界线的方向的N个碾压中间点,N为正整数;
沿所述边界线的方向规划一条顺序连接所述碾压起点和所述N个碾压中间点的线,得到第一子路径;
基于所述第一子路径,获取沿垂直于所述第一子路径的方向与所述第一子路径间隔预设距离的第l子路径,其中预设距离为(l-1)倍的所述压轮的宽度,L≥l≥2且为正整数;
获取第(l-1)条子路径的终点和第l条子路径的起点;
规划M条连接所述第(l-1)条子路径的终点和所述第l条子路径的起点的转弯路径;
基于第(l-1)子路径和所述转弯路径,规划全局路径,其中所述全局路径包括一条从所述碾压起点出发、经过第一子路径和L条子路径并最终从第L条子路径的终点回到所述碾压起点的封闭路径。
3.根据权利要求1中所述的方法,其特征在于,还包括:
在碾压过程中,获取所述碾压工程车的位置点和所述待碾压工作面中的环境信息,所述环境信息包括障碍物信息;
基于所述碾压工程车的位置点、所述障碍物信息和所述压轮的宽度,规划所述碾压工程车的局部路径。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述障碍物信息包括障碍物的位置点;
所述基于所述碾压工程车的位置点、所述障碍物信息和所述压轮的宽度,规划所述碾压工程车的局部路径,包括:
如果存在所述障碍物信息,获取沿未碾压工作面的水平方向与所述障碍物的位置点间隔所述压轮的宽度的偏移位置点;
基于所述障碍物的位置点和所述偏移位置点,向前预瞄预设距离,用以获取所述全局路径上的目标点,其中,所述预设距离满足所述碾压工程车避开所述障碍物所需的距离;
确定一条连接所述碾压工程车的位置点、所述偏移位置点和所述目标点的曲线,得到所述局部路径。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述待碾压工作面为矩形,所述矩形包括四个角A、B、C、D,所述目标任务参数包括所述四个角的位置信息、所述碾压起点的位置信息,所述起始点位于角A,所述车辆参数包括所述碾压工程车的压轮的宽度,
其中,所述基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径包括:
根据所述四个角的位置信息和所述碾压起点的位置信息,在所述矩形的AB边和CD边之间确定与所述AB边和所述CD边平行的多条轨迹,所述多条轨迹之间的距离小于或等于压轮的宽度,其中所述多条轨迹中的每条轨迹包括多个目标点,每个目标点的航向角用相邻两个目标的点连线表示,相邻两条轨迹之间的目标点的航向角相反;
将从所述起始点出发、经过所述多条轨迹并最终沿DA边的方向回到所述起始点的封闭轨迹作为所述全局路径。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述全局路径的形状包括“弓”字形状。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其特征在于,所述车辆参数包括所述碾压工程车的压轮的宽度,所述方法还包括:
在碾压过程中,获取所述碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率;
基于所述碾压工程车的位置点、欠压率和/或过压率以及所述碾压工程车的压轮的宽度,通过评价函数作为约束优化所述全局路径的规划,其中,所述评价函数是关于所述碾压工程车的欠压率和/或过压率的函数。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述评价函数的计算方法包括:
p=s×a+(1–s)×b,
其中,p为评价函数,s为欠压率的权重,a为欠压率,b为过压率,且0<s<1。
9.一种碾压工程车的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取所述碾压工程车的目标任务的参数和车辆参数,其中,所述目标任务的参数包括待碾压工作面的参数;
规划模块,用于基于所述目标任务的参数和所述车辆参数规划所述碾压工程车的全局路径,以便所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面;
控制模块,用于控制所述碾压工程车沿所述全局路径碾压所述待碾压工作面。
10.一种碾压工程车,其特征在于,包括如权利要求9所述的控制装置。
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