CN113022408B - 一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车及其控制方法，包括车架、动力系统、360°自适应转动平台和货箱，货箱设置在360°自适应转动平台上，360°自适应转动平台设置在车架上，动力系统安装在车架上；控制箱设置在车架前端；感知定位系统，由车辆定位装置和环境感知传感器组成，布置在车身不同位置上；动力系统分为电驱动子系统和辅助子系统。本发明对车体结构进行创新设计，实现货箱载货量提升及多方向装载货物，取消了驾驶室，设计定位感知、路径规划、运动控制三大系统，实现矿车无人运行，大幅减少人工成本、人为事故降到最低，提高矿山运输效率，推动智能矿山建设。
Description
技术领域
本发明涉及一种矿用自卸车，具体涉及一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车及其控制方法。
背景技术
煤炭工业是我国支柱性产业之一，长期以来为中国经济发展提供前进动力，2019年煤炭产量仍居世界首位。随着高新技术的研发和在煤矿开采中应用，煤矿开采的效率和安全性也在不断提高。在露天矿开采方面，非公路矿用自卸车（矿车）一直是矿石运输的主力，其具有结构复杂、技术含量高、价格高昂等特点。传统的有人驾驶自卸车，在车身结构上需要预留驾驶舱，并进行必要的安全防护，提高车辆整体的造价；驾驶员的操作受驾驶员身体及精神状态影响，容易造成操作失误引发事故；且驾驶员培训及雇佣成本昂贵，即使实行倒班制度仍会存在矿用自卸车闲置的情况，未能充分发挥自卸车的工作潜力。
目前无人驾驶技术在公路车辆的应用已经趋于成熟，也已开始应用在露天矿自卸车上，实现自卸车无人自动作业，可有效实现矿石运输减员增效保安全。现有的无人驾驶露天矿自卸车集中于对传统矿用自卸车进行改造，包括添加传感器、进行线控改造等，不改变车体的基本构造，但其稳定性和可靠性有待磋商，属于一种过渡手段。例如：（1）专利201811408803.5提出一种矿用卡车障碍物探测系统及探测方法，仅在车头和车尾布置传感器，未考虑车体两侧的突然出现落石等意外情况；（2）专利202010045047.5提出一种露天矿山无人运输系统的矿用卡车卸载方法及系统，只能实现单一方向装载，且对卸载后货箱是否残留矿石未进行监测，难以实现无人运行；（3）专利201711343813.0提出一种无人驾驶矿用宽体车，仅对矿车进行简单的改造，未能对自卸车进行整体设计规划，可靠性稳定性不足；（4）专利201711343813.0提出自动驾驶矿用自卸卡车环境感知系统及矿用自卸卡车，也是对传统车辆进行改造，传感器的布局未考虑到侧面的情况，存在风险；（5）专利202010862620.1提出一种无人驾驶矿用电传动自卸车，涉及到整个生产调度管理系统，对自卸车的无人化改造未有独到之处，未对矿车进行结构化设计。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车及其控制方法，对自卸车结构进行优化，实现自动控制，降低人员运营成本，提高运输效率和安全性。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车，包括货箱、感知定位系统、360°自适应转动平台、控制箱、车架和动力系统；
360°自适应转动平台包括回转平台、升举装置、液压马达及减速器、回转轴承内圈和回转轴承外圈，回转平台内置重量传感器，回转平台底面与回转轴承内圈连接，回转轴承外圈与回转轴承内圈配合并与车架连接，液压马达及减速器固定在车架上，液压马达及减速器输出轴与主动齿轮连接，主动齿轮与回转轴承内圈啮合，货箱的一端与回转平台的一端直接铰接，货箱的另一端与回转平台的另一端通过升举装置铰接；
360°自适应转动平台设置在车架上方，控制箱和动力系统设置在车架下方，货箱设置在360°自适应转动平台上；
感知定位系统包括激光雷达、卫星定位装置、双目相机、毫米波雷达和惯性测量单元；在车架前侧面的左右两侧分别各设置一个激光雷达和卫星定位装置，双目相机设置在车架前侧面纵向中线位置上，车架前后左右四个侧面分别设有毫米波雷达，惯性测量单元设置在自卸车重心的位置，车架前后两个侧面纵向中线位置上分别设置一个摄像机；
控制箱中包括电子地图、中央处理单元、路径规划系统、车辆数据及命令收发单元和电控系统；电子地图与中央处理单元CAN线连接，中央处理单元分别与路径规划系统和车辆数据及命令收发单元CAN线连接，感知定位系统通过CAN线与中央处理单元连接，车辆数据及命令收发单元与路径规划单元CAN线连接，电控系统与车辆数据及命令收发单元CAN线连接；
动力系统分为电驱动子系统和辅助子系统，电驱动子系统包括主发电机、整流器/逆变器、电动机、动力电池、轮边减速器和车轮，辅助子系统包括液压制动机构、转向装置、制动电阻和冷却机构；柴油机输出端与主发电机机械连接，主发电机输出端分别与动力电池和整流器/逆变器电气连接，动力电池分别与冷却机构和整流器/逆变器电气连接，制动电阻与整流器/逆变器电气连接，整流器/逆变器与前后轴的转向装置和电动机电气连接，每一个电动机分别通过一个轮边减速器与车轮机械连接，每一个车轮分别与一个液压制动机构机械连接，柴油机分别与36O°自适应转动平台和液压制动机构液压连接，柴油机、主发电机、电动机、36O°自适应转动平台、液压制动机构、转向装置通过CAN线与电控系统连接。
进一步的，所述转平台下表面设有安全块，安全块置于车架凹槽内，回转平台回正时可以起到防止车厢脱落的作用。
进一步的，所述车架前后两个侧面分别设有两个毫米波雷达，车架左右两个侧面分别设有三个毫米波雷达，以提高感知定位精确效果。
进一步的，所述卫星定位装置包括GPS、BDS、GLONASS和GALILEO卫星信号接收模块，可实现多个卫星定位系统联合定位。
一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法：
步骤一：矿车行驶至装载区，感知定位系统收集周围环境数据确定挖机位置；
矿车定位：卫星定位装置接收卫星及地面基站发送的信号，送到中央处理单元，中央处理单元将卫星定位装置传来的信息与惯性测量单元传来的数据进行综合处理确定矿车所处的精确位置，激光雷达与双目相机探测矿车前面与侧面的地形，根据前面获得的定位数据在电子地图中找到大概位置并进行精准地图匹配修正，从而获得矿车的高精度定位信息；
环境感知：激光雷达探测车头前面与两侧面的地形信息，获得300m范围内地形精确信息，双目相机探测车头前方20m范围内的深度信息，毫米波雷达探测距离为250m，获得矿车周围的地形与障碍物的粗略信息，激光雷达、双目相机、毫米波雷达将信息数据传递到中央处理单元，中央处理单元将数据分析处理建立局部地图，并对地图内的信息结合电子地图进行道路、障碍物、车辆的分类；
感知挖机位置：中央处理单元通过控制箱中的无线通讯模块发出信号联系挖机确定其在电子地图中位置及装货地点，然后在感知定位系统所建的局部地图中匹配挖机的感知数据，进而在感知定位系统所建局部地图中确定装货地点的准确位置；
步骤二：根据感知定位系统收集的道路、障碍物、车辆信息，在中央处理单元预设行驶安全距离：行驶前方安全距离为D1，左右两侧安全距离为D2，车头部的激光雷达、双目相机、毫米波雷达探测的实际安全距离为d1，车身左右两侧的毫米波雷达探测的实际安全距离为d2，路径规划系统根据在电子地图中确定的装货地点规划躲避路径，路径规划信息发送到车辆数据及命令收发单元进行动力系统任务的分派，然后发送到电控系统中，电控系统根据收到的命令对动力系统进行精准控制，行驶过程中路径规划系统根据感知定位系统收集的信息动态规划路径，直至行驶到装货位置；
步骤三：感知定位系统根据所建的局部地图确定挖机、障碍物、矿石堆物体的位置，中央处理单元预设与挖机的适宜距离范围为R1，与矿石堆的安全距离为D3，激光雷达、双目相机、毫米波雷达探测与挖机的实际距离为r1，车身周围毫米波雷达探测与矿石堆的实际距离为d3，当r1处在R1范围内且d3大于D3时执行步骤四，否则跳回步骤二；
步骤四：感知定位系统根据所建的局部地图确定挖机挖斗所朝方向，获得挖斗与车架中心位置的角度数据，中央处理单元将角度数据处理为货箱的转动角度信息，通过车辆数据及命令收发单元发送到电控系统，电控系统控制液压马达及减速器工作带动主动齿轮转动最终带动回转平台和货箱转动；
步骤五：货箱调整好后由挖机向货箱内装填矿石，当重量传感器感知重量达到预定值时停止装填矿石；
步骤六：路径规划系统根据在电子地图中确定的卸货位置规划躲避前进路径，路径规划信息发送到车辆数据及命令收发单元进行动力系统任务的分派，然后发送到电控系统中，电控系统根据收到的命令对动力系统进行精准控制，行驶过程中路径规划系统根据感知定位系统收集的信息动态规划路径，直至行驶到卸载区的预定位置；
步骤七：感知定位系统建立当前位置的局部地图，预设矿车离矿石堆的距离范围为R2，激光雷达、双目相机、毫米波雷达探测与矿石堆的适宜距离r2，当r2处在R2范围内时，进行步骤八，否则跳回步骤六，重新选择卸货位置；
步骤八：中央处理单元发出卸货指令到车辆数据及命令收发单元，车辆数据及命令收发单元对命令进行分派后发送到电控系统，电控系统控制发动机为360°自适应转动平台中的升举装置提供液压能，升举装置工作并带动货箱倾斜上升，升举装置上升到定点S秒后降回，随后重量传感器检测矿石重量是否超过最大限值，超过则控制车辆返回停车场清理，否则跳回步骤一。
进一步的，所述步骤二或者步骤六中动力系统精准控制的方法为电控系统控制柴油机工作带动主发电机发电，电能通过整流器/逆变器转化为交流电向转向装置、电动机供能，当动力电池电量不足时，电能一部分将对动力电池充电，车辆纵向运动时，电控系统控制电动机及轮边减速器工作从而带动车轮转动，最终使矿车前后运动；车辆横向运动时，电控系统控制转向装置工作带动车轮左右倾斜，最终使矿车左右转动；车辆减速及制动时，电动机不消耗电能，通过电动机反转产生的阻力使车辆减速，产生的电能经整流器/逆变器由制动电阻消耗或存储在动力电池中，车速低于速度v或脚刹行程大于定值b时，柴油机向液压制动结构提供液压能，液压制动机构工作，对车轮施加阻力辅助车辆减速制动。
与现有技术相比本发明取消了驾驶室，在车头处设计控制箱，用于接收、处理、分析、发送数据；将整车的驱动系统有单轴驱动改为双轴驱动，并实现四轮转向，挺高整车的动力性和灵活性；将动力电池安装在自卸车车架上，可对整车电力设备及驱动电机进行供电,发电机发电时及整车制动时可对动力电池进行充电；货箱和车架处安装360°自适应转动平台，可实现货箱转向及升降卸载，灵活方便，360°自适应转动平台内置重量传感器，可实现对矿石重量的实时测量；感知定位系统由多种定位设备和环境感知传感器组成，可覆盖全车各个方位，配合定期更新的电子三维地图，可实现对车辆的精准定位和环境实时感知。规划决策系统置于控制箱内，依据电子地图和感知定位系统传来的数据，以工作行程为导向，规划路径，合理避障。动力系统所有的动力元件均采用线性方案控制，并可实时反馈运动信息，实现控制箱对车辆运动信息的实时准确获得，摄像机在布置在车身前后，可在车辆运行时对前面与后面的情况进行实时录像，可实现对事故现场的回溯。本专利将混合动力技术和无人驾驶技术应用到矿用自卸车中，极大改善车辆的动力性能和经济性能，降低人工成本支出、提高自卸车工作时长和工作效率，保证自卸车安全性和稳定性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明感知定位系统和动力系统分布结构示意图；
图3为本发明感知定位系统布置示意图；
图4为本发明360°自适应转动平台结构示意图；
图5为本发明控制方法流程图；
图中：1、货箱，2、感知定位系统，3、360°自适应转动平台，4、控制箱，5、车架，6、动力系统，201、激光雷达，202、卫星定位装置，203、双目相机，204、毫米波雷达，205、惯性测量单元，206、摄像机，301、升举装置，302、回转轴承内圈，303、液压马达及减速器，304、主动齿轮，305、回转轴承外圈，306、安全块，307、回转平台。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
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。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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供一种技术方案：包括用于装在货物的货箱1、用于对车辆实时精准定位和环境探测的感知定位系统2、360°自适应转动平台3、用于对车辆路径规划和控制命令收发的控制箱4、车架5和用于对车辆运动及作业精准控制的动力系统6。
如图4所示，360°自适应转动平台3包括回转平台307、升举装置301、液压马达及减速器303、回转轴承内圈302和回转轴承外圈305，回转平台307内置重量传感器，回转平台307底面与回转轴承内圈302连接，回转轴承外圈305与回转轴承内圈302配合并与车架5连接，液压马达及减速器303固定在车架5上，液压马达及减速器303输出轴与主动齿轮304连接，主动齿轮304与回转轴承内圈302啮合，通过齿轮啮合传动实现整体转向；货箱1的一端与回转平台307的一端直接铰接，货箱1的另一端与回转平台307的另一端通过升举装置301铰接；升举装置301共有两个，位于货箱1、回转平台307的左右两边，升举装置301采用3段式油缸，通过升举装置301带动货箱1前端的升降。
360°自适应转动平台3设置在车架5上方，控制箱4和动力系统6设置在车架5下方，货箱1设置在360°自适应转动平台3上。
如图3所示，感知定位系统2包括用于探测自卸车前方和左右两侧目标信息的激光雷达201、用于提供高精度定位信息的卫星定位装置202、用于探测自卸车前方目标信息及对路标拍照识别提供定位信息的双目相机203、用于探测自卸车车身周围障碍物及车辆信息的毫米波雷达204和用于探测自卸车车辆实时位置姿态信息的惯性测量单元205；在车架5前侧面的左右两侧分别各设置一个激光雷达201和卫星定位装置202，双目相机203设置在车架5前侧面纵向中线位置上，车架5前后左右四个侧面分别设有毫米波雷达204，惯性测量单元205设置在自卸车重心的位置，车架5前后两个侧面纵向中线位置上分别设置一个摄像机206，在自卸车运行时对前面与后面的情况进行实时录像，并储存于控制箱4中的存储介质中。
如图2所示，控制箱4中包括电子地图、中央处理单元、路径规划系统、车辆数据及命令收发单元和电控系统；电子地图与中央处理单元CAN线连接，中央处理单元分别与路径规划系统和车辆数据及命令收发单元CAN线连接，感知定位系统2通过CAN线与中央处理单元连接，车辆数据及命令收发单元与路径规划单元CAN线连接，电控系统与车辆数据及命令收发单元CAN线连接。
如图2所示，动力系统6分为电驱动子系统和辅助子系统，电驱动子系统包括主发电机、整流器/逆变器、电动机、动力电池、轮边减速器和车轮，辅助子系统包括液压制动机构、转向装置、制动电阻和冷却机构；柴油机输出端与主发电机机械连接，主发电机输出端分别与动力电池和整流器/逆变器电气连接，动力电池分别与冷却机构和整流器/逆变器电气连接，制动电阻与整流器/逆变器电气连接，整流器/逆变器与前后轴的转向装置和电动机电气连接，每一个电动机分别通过一个轮边减速器与车轮机械连接，每一个车轮分别与一个液压制动机构机械连接，柴油机分别与36O°自适应转动平台3和液压制动机构液压连接，柴油机、主发电机、电动机、36O°自适应转动平台3、液压制动机构、转向装置通过CAN线与电控系统连接。
如图5所示，自卸车控制方法包括8个步骤。
步骤一：矿车行驶至装载区，感知定位系统2收集周围环境数据确定挖机位置；
矿车定位：卫星定位装置202接收多个卫星及地面基站发送的信号，通过CAN线传送到控制箱4内的中央处理单元，中央处理单元将卫星定位装置202传来的信息与惯性测量单元205通过CAN线传来的数据进行综合处理确定矿车所处的精确位置，矿车车头部分的激光雷达201与双目相机203探测矿车前面与侧面的地形，根据前面获得的定位数据在电子地图中找到大概位置并进行精准地图匹配修正，从而获得矿车的高精度定位信息；
环境感知：激光雷达201探测车头前面与两侧面的地形信息，获得300m范围内地形精确信息，双目相机203探测车头前方20m范围内的深度信息，分布在车身周围的毫米波雷达204探测距离为250m，获得矿车周围的地形与障碍物的粗略信息，激光雷达201、双目相机203、毫米波雷达204将信息数据通过CAN线传递到中央处理单元，中央处理单元将数据分析处理建立局部地图，并对地图内的信息结合电子地图进行道路、障碍物、车辆的分类；
感知挖机位置：矿车内的中央处理单元通过控制箱4中的无线通讯模块发出信号联系挖机确定其在电子地图中位置及装货地点，然后在感知定位系统2所建的局部地图中匹配挖机的感知数据，进而在感知定位系统2所建局部地图中确定装货地点的准确位置；
步骤二：根据感知定位系统2收集的道路、障碍物、车辆信息，在中央处理单元预设行驶安全距离：行驶前方安全距离为D1，左右两侧安全距离为D2，车头部的激光雷达201、双目相机203、毫米波雷达204探测的实际安全距离为d1，车身左右两侧的毫米波雷达204探测的实际安全距离为d2，路径规划系统根据在电子地图中确定的装货地点规划躲避路径，路径规划信息通过CAN线发送到车辆数据及命令收发单元进行动力系统6任务的分派，然后经CAN线发送到电控系统中，电控系统根据收到的命令对动力系统6进行精准控制，车辆纵向运动时，电控系统按照预定指令控制电动机及轮边减速器工作从而带动车轮转动，最终使矿车前后运动，前后运动时应保证安全距离d1>D1且d2>D2，若d1、d2中有一个或多个不大于相应的安全距离时，车辆停止预定的前后运动控制，等待电控系统接收新指令后重新控制车辆前后运动；车辆横向运动时，电控系统按照预定指令控制转向装置工作带动车轮左右倾斜，最终使矿车左右转动，转向时应保证安全距离d1>D1且d2>D2，若d1、d2中有一个或多个不大于相应的安全距离时，车辆停止预定的左右运动控制，等待电控系统接收新指令后重新控制车辆左右转动；车辆减速及制动时，电动机不消耗电能，通过电动机反转产生的阻力使车辆减速，产生的电能经整流器/逆变器由制动电阻消耗或存储在动力电池中，车速低于速度v或制动力矩大于定值b时，柴油机向液压制动机构提供液压能，液压制动机构工作，对车轮施加阻力辅助车辆减速制动，减速及制动应保证安全距离d1>D1且d2>D2，若d1、d2中有一个或多个不大于相应的安全距离时，车辆停止预定的减速制动控制，等待电控系统接收新指令后重新控制车辆减速制动，行驶过程中路径规划系统根据感知定位系统2收集的信息动态规划路径，直至行驶到装货位置；
步骤三：感知定位系统2根据所建的局部地图确定挖机、障碍物、矿石堆物体的位置，中央处理单元预设与挖机的适宜距离范围为R1，与矿石堆的安全距离为D3，车头部的激光雷达201、双目相机203、毫米波雷达204探测与挖机的实际距离为r1，车身周围毫米波雷达204探测与矿石堆的实际距离为d3，当r1处在R1范围内且d3大于D3时执行步骤四，否则跳回步骤二；
步骤四：感知定位系统2根据所建的局部地图确定挖机挖斗所朝方向，获得挖斗与车架5中心位置的角度数据，中央处理单元将角度数据处理为货箱1的转动角度信息，通过车辆数据及命令收发单元发送到电控系统，电控系统控制液压马达及减速器303工作带动主动齿轮304转动最终带动回转平台307和货箱1转动；
步骤五：货箱1调整好后由挖机向货箱1内装填矿石，当重量传感器感知重量达到预定值时停止装填矿石；
步骤六：路径规划系统根据在电子地图中确定的卸货位置规划躲避前进路径，路径规划信息通过CAN线发送到车辆数据及命令收发单元进行动力系统6任务的分派，然后经CAN线发送到电控系统中，电控系统根据收到的命令对动力系统6进行精准控制，精准控制方法和步骤二中的控制方法相同，行驶过程中路径规划系统根据感知定位系统2收集的信息动态规划路径，直至行驶到卸载区的预定位置；
步骤七：感知定位系统2建立当前位置的局部地图，预设矿车离矿石堆的距离范围为R2，车头部的激光雷达201、双目相机203、毫米波雷达204探测与矿石堆的适宜距离r2，当r2处在R2范围内时，进行步骤八，否则跳回步骤六，重新选择卸货位置；
步骤八：中央处理单元发出卸货指令到车辆数据及命令收发单元，车辆数据及命令收发单元对命令进行分派后发送到电控系统，电控系统控制发动机为360°自适应转动平台3中的升举装置301提供液压能，升举装置301工作并带动货箱1倾斜上升，升举装置301上升到定点S秒后降回，随后重量传感器检测矿石重量是否超过最大限值，超过则控制车辆返回停车场清理，否则跳回步骤一。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，包括货箱（1）、感知定位系统（2）、360°自适应转动平台（3）、控制箱（4）、车架（5）和动力系统（6）；
360°自适应转动平台（3）包括回转平台（307）、升举装置（301）、液压马达及减速器（303）、回转轴承内圈（302）和回转轴承外圈（305），回转平台（307）底面与回转轴承内圈（302）连接，回转轴承外圈（305）与回转轴承内圈（302）配合并与车架（5）连接，液压马达及减速器（303）固定在车架（5）上，液压马达及减速器（303）输出轴与主动齿轮（304）连接，主动齿轮（304）与回转轴承内圈（302）啮合，货箱（1）的一端与回转平台（307）的一端直接铰接，货箱（1）的另一端与回转平台（307）的另一端通过升举装置（301）铰接；
360°自适应转动平台（3）设置在车架（5）上方，控制箱（4）和动力系统（6）设置在车架（5）下方，货箱（1）设置在360°自适应转动平台（3）上；
感知定位系统（2）包括激光雷达（201）、卫星定位装置（202）、双目相机（203）、毫米波雷达（204）和惯性测量单元（205）；在车架（5）前侧面的左右两侧分别各设置一个激光雷达（201）和卫星定位装置（202），双目相机（203）设置在车架（5）前侧面纵向中线位置上，车架（5）前后左右四个侧面分别设有毫米波雷达（204），惯性测量单元（205）设置在自卸车重心的位置，车架（5）前侧面纵向中线位置上设置一个摄像机（206）；
控制箱（4）中包括电子地图、中央处理单元、路径规划系统、车辆数据及命令收发单元和电控系统；电子地图与中央处理单元CAN线连接，中央处理单元分别与路径规划系统和车辆数据及命令收发单元CAN线连接，感知定位系统（2）通过CAN线与中央处理单元连接，车辆数据及命令收发单元与路径规划单元CAN线连接，电控系统与车辆数据及命令收发单元CAN线连接；
动力系统（6）分为电驱动子系统和辅助子系统，电驱动子系统包括主发电机、整流器/逆变器、电动机、动力电池、轮边减速器和车轮，辅助子系统包括液压制动机构、转向装置、制动电阻和冷却机构；柴油机输出端与主发电机机械连接，主发电机输出端分别与动力电池和整流器/逆变器电气连接，动力电池分别与冷却机构和整流器/逆变器电气连接，制动电阻与整流器/逆变器电气连接，整流器/逆变器与前后轴的转向装置和电动机电气连接，每一个电动机分别通过一个轮边减速器与车轮机械连接，每一个车轮分别与一个液压制动机构机械连接，柴油机分别与360 °自适应转动平台（3）和液压制动机构液压连接，柴油机、主发电机、电动机、360 °自适应转动平台（3）、液压制动机构、转向装置通过CAN线与电控系统连接；
其特征在于，
步骤一：矿车行驶至装载区，感知定位系统（2）收集周围环境数据确定挖机位置；
矿车定位：卫星定位装置（202）接收卫星及地面基站发送的信号，送到中央处理单元，中央处理单元将卫星定位装置（202）传来的信息与惯性测量单元（205）传来的数据进行综合处理确定矿车所处的精确位置，激光雷达（201）与双目相机（203）探测矿车前面与侧面的地形，根据前面获得的定位数据在电子地图中找到大概位置并进行精准地图匹配修正，从而获得矿车的高精度定位信息；
环境感知：激光雷达（201）探测车头前面与两侧面的地形信息，获得300m范围内地形精确信息，双目相机（203）探测车头前方20m范围内的深度信息，毫米波雷达（204）探测距离为250m，获得矿车周围的地形与障碍物的粗略信息，激光雷达（201）、双目相机（203）、毫米波雷达（204）将信息数据传递到中央处理单元，中央处理单元将数据分析处理建立局部地图，并对地图内的信息结合电子地图进行道路、障碍物、车辆的分类；
感知挖机位置：中央处理单元通过控制箱（4）中的无线通讯模块发出信号联系挖机确定其在电子地图中位置及装货地点，然后在感知定位系统（2）所建的局部地图中匹配挖机的感知数据，进而在感知定位系统（2）所建局部地图中确定装货地点的准确位置；
步骤二：根据感知定位系统（2）收集的道路、障碍物、车辆信息，在中央处理单元预设行驶安全距离：行驶前方安全距离为D1，左右两侧安全距离为D2，车头部的激光雷达（201）、双目相机（203）、毫米波雷达（204）探测的实际安全距离为d1，车身左右两侧的毫米波雷达（204）探测的实际安全距离为d2，路径规划系统根据在电子地图中确定的装货地点规划躲避路径，路径规划信息发送到车辆数据及命令收发单元进行动力系统（6）任务的分派，然后发送到电控系统中，电控系统根据收到的命令对动力系统（6）进行精准控制，行驶过程中路径规划系统根据感知定位系统（2）收集的信息动态规划路径，直至行驶到装货位置；
步骤三：感知定位系统（2）根据所建的局部地图确定挖机、障碍物、矿石堆物体的位置，中央处理单元预设与挖机的适宜距离范围为R1，与矿石堆的安全距离为D3，激光雷达（201）、双目相机（203）、毫米波雷达（204）探测与挖机的实际距离为r1，车身周围毫米波雷达（204）探测与矿石堆的实际距离为d3，当r1处在R1范围内且d3大于D3时执行步骤四，否则跳回步骤二；
步骤四：感知定位系统（2）根据所建的局部地图确定挖机挖斗所朝方向，获得挖斗与车架（5）中心位置的角度数据，中央处理单元将角度数据处理为货箱（1）的转动角度信息，通过车辆数据及命令收发单元发送到电控系统，电控系统控制液压马达及减速器（303）工作带动主动齿轮（304）转动最终带动回转平台（307）和货箱（1）转动；
步骤五：货箱（1）调整好后由挖机向货箱（1）内装填矿石，当重量传感器感知重量达到预定值时停止装填矿石；
步骤六：路径规划系统根据在电子地图中确定的卸货位置规划躲避前进路径，路径规划信息发送到车辆数据及命令收发单元进行动力系统（6）任务的分派，然后发送到电控系统中，电控系统根据收到的命令对动力系统（6）进行精准控制，行驶过程中路径规划系统根据感知定位系统（2）收集的信息动态规划路径，直至行驶到卸载区的预定位置；
步骤七：感知定位系统（2）建立当前位置的局部地图，预设矿车离矿石堆的距离范围为R2，激光雷达（201）、双目相机（203）、毫米波雷达（204）探测与矿石堆的适宜距离r2，当r2处在R2范围内时，进行步骤八，否则跳回步骤六，重新选择卸货位置；
步骤八：中央处理单元发出卸货指令到车辆数据及命令收发单元，车辆数据及命令收发单元对命令进行分派后发送到电控系统，电控系统控制发动机为360°自适应转动平台（3）中的升举装置（301）提供液压能，升举装置（301）工作并带动货箱（1）倾斜上升，升举装置（301）上升到定点S秒后降回，随后重量传感器检测矿石重量是否超过最大限值，超过则控制车辆返回停车场清理，否则跳回步骤一。
2.根据权利要求1所述的一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，其特征在于：所述回转平台（307）下表面设有安全块（306）。
3.根据权利要求1所述的一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，其特征在于：所述车架（5）前后两个侧面分别设有两个毫米波雷达（204），车架（5）左右两个侧面分别设有三个毫米波雷达（204）。
4.根据权利要求1所述的一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，其特征在于：所述卫星定位装置（202）包括GPS、BDS、GLONASS和GALILEO卫星信号接收模块。
5.根据权利要求1所述的一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，其特征在于：所述车架（5）后侧面纵向中线位置上也设置一个摄像机（206）。
6.根据权利要求1所述的一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，其特征在于：所述回转平台（307）内置重量传感器。
7.根据权利要求1所述的一种360°自适应装卸载无人驾驶矿用自卸车控制方法，其特征在于：所述步骤二或者步骤六中动力系统（6）精准控制的方法为电控系统控制柴油机工作带动主发电机发电，电能通过整流器/逆变器转化为交流电向转向装置、电动机供能，当动力电池电量不足时，电能一部分将对动力电池充电，车辆纵向运动时，电控系统控制电动机及轮边减速器工作从而带动车轮转动，最终使矿车前后运动；车辆横向运动时，电控系统控制转向装置工作带动车轮左右倾斜，最终使矿车左右转动；车辆减速及制动时，电动机不消耗电能，通过电动机反转产生的阻力使车辆减速，产生的电能经整流器/逆变器由制动电阻消耗或存储在动力电池中，车速低于速度v或脚刹行程大于定值b时，柴油机向液压制动结构提供液压能，液压制动机构工作，对车轮施加阻力辅助车辆减速制动。
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