CN113152345A - 一种园区及非机动车道路面落叶智能清理车 - Google Patents

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CN113152345A CN202110324873.8A CN202110324873A CN113152345A CN 113152345 A CN113152345 A CN 113152345A CN 202110324873 A CN202110324873 A CN 202110324873A CN 113152345 A CN113152345 A CN 113152345A
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缪燕子
张宗伟
王贺升
赵忠祥
代伟
王啸林
史延诺
翟煜
王志铭
王玥
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China University of Mining and Technology CUMT
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01H—STREET CLEANING; CLEANING OF PERMANENT WAYS; CLEANING BEACHES; DISPERSING OR PREVENTING FOG IN GENERAL CLEANING STREET OR RAILWAY FURNITURE OR TUNNEL WALLS
    • E01H1/00—Removing undesirable matter from roads or like surfaces, with or without moistening of the surface
    • E01H1/08—Pneumatically dislodging or taking-up undesirable matter or small objects; Drying by heat only or by streams of gas; Cleaning by projecting abrasive particles
    • E01H1/0827—Dislodging by suction; Mechanical dislodging-cleaning apparatus with independent or dependent exhaust, e.g. dislodging-sweeping machines with independent suction nozzles ; Mechanical loosening devices working under vacuum
    • E01H1/0836—Apparatus dislodging all of the dirt by suction ; Suction nozzles

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Cleaning Of Streets, Tracks, Or Beaches (AREA)

Abstract

本发明涉及环保技术领域，且公开了一种用于园区及非机动车道路面的智能落叶清理车，包括车体，落叶检测模块，路径规划模块，控制器，辅助收集轴，吸风机，行进装置，电源部件，落叶存储箱和水箱。通过落叶检测模块去识别和定位落叶，通过路径规划前去落叶区域，通过辅助收集滚轴和吸风机收集落叶。落叶智能检测清洁车能够智能探测落叶位置，进行定点扫除，不必进行全局清扫，提高清扫效率，节省了大量人力和物力资源。

Description

一种园区及非机动车道路面落叶智能清理车
技术领域
本发明属于环卫机械和智能机械领域，具体涉及一种园区及非机动车道路面落叶智能清理车。
背景技术
目前城市绿化率越来越高，园区面积日益增加，人们对于绿化区的卫生情况也愈加重视，落于硬化道路上的落叶的清理就尤为重要。现在对于一般公路上的落叶，直接采用大型机械化清扫车进行清理，但是类似于园区以及非机动车道等路面的小片复杂区域，大型清扫车无法使用，落叶的清理成为了一个难题。
目前已有的针对园区及非机动车道等路面的小片区域的落叶清理方式主要还是人工清扫，费时费力。也有一些新的方法被用于此类复杂环境的清理，如专利CN211849169U采用手推收集车的方式手机园林落叶，专利CN212223730U和CN106284143A为人为驾驶或者机械的全局清扫，效率都很低下。所以，一种高效且智能的用于在园区及类似复杂环境收集落叶的装置亟待研发。
发明内容
本发明的目的在于提出一种园区及非机动车道路面落叶智能清理车。
具体通过如下技术手段实现：
一种智能落叶清理车，包括：车体，落叶检测模块，路径规划模块，控制器，辅助收集轴，吸风机，落叶存储仓，行进装置，电源部件和水箱。
所述车体包括外壳和内部框架，所述内部框架用以支撑内部装置。
所述检测模块为落叶检测模块，用于识别与定位路面的落叶，包括摄像头，夹板，伺服电机和视觉控制器。摄像头由两块夹板固定，一夹板中内镶有伺服电机，可控制摄像头在垂直方向上的小角度旋转；双目摄像头和两夹板所在平台由伺服电机控制其左右小角度旋转，保证双目摄像头可以获取更多视野；视觉控制器通过摄像头实时识别与定位落叶，并将落叶位置信息上传至清理车控制器。
所述路径规划模块包括雷达和路径控制器。路径规划模块负责清洁车的行进路线规划。当检测模块定位出落叶后，上传给清理车控制器，之后下发给路径控制器，再由路径规划模块规划行进路径，前去目标点吸取落叶。当周围有移动目标出现时，控制清洁车自动避障。
所述辅助收集轴位于车体下侧开口前方，包括中心轴，小电机，带毛轴套，挡板。清理车工作时，辅助收集轴由电机带动旋转。轴的表面带有刷毛，随着旋转，不停的将路面的落叶向后上方刷，保证了即使因路面有水落叶紧贴地面也可以被成功吸入车体。后方设有挡板，确保地面落叶会被完全吸入车体内。
所述辅助收集轴的小电机工作状态可设定为持续工作状态和伺服工作状态。当设定为持续工作状态时，清理车开始工作，小电机就开始转动；当设置为伺服工作状态时，落叶检测模块检测到落叶，清理车控制器控制小电机开始旋转，带动辅助收集轴开始旋转。
所述行进装置包括车轮和电机。电机位于车体内部，车轮位于所述车体下部，用于所述智能落叶清理车的前进、后退以及转弯等操作。
所述控制器用于收集下发视觉控制器和路径控制器的上传信息，控制清理车的整体工作。
所述电源部件用于对所述落叶检测模块，路径规划模块，吸风机，控制器和行进装置进行供电。
所述吸风机位于车体内部，用于吸取车体下方的落叶。
所述落叶存储仓位于车体内部，用于存放吸取到的落叶。
本发明的效果在于：
1.通过落叶检测模块和路径规划模块的协同工作，实现园区及非机动车道路面的落叶智能清理。本智能清理车不需人为操作，可以智能识别和定位路面落叶，通过智能清理车的吸取设施高效的处理路面落叶，可以实现白天不间断工作，极大地减少了人力和物力成本，提高了落叶清理效率。
2.本智能清理车的辅助收集轴的小电机状态可以设置为持续工作状态和伺服工作状态，能够更好的适应工作环境，满足工作要求，同时达到节能减尘的效果。
3.本智能清理车通过雷达探测装置，避让行人车辆等移动目标，对于安全工作具有很好的保障。
附图说明
图1为本发明所述落叶清理车的外部整体结构示意图。
图2为本发明所述落叶清理车的控制方法中的主控制过程流程框图。
图3为本发明所述落叶清理车内部结构示意图。
图4为本发明所述落叶清理车的前视图。
其中：1-伺服电机，2-夹板，3-伺服电机，4控制模块与电源，5-水箱，6、7-吸风机，8-落叶存储仓，9-辅助收集滚轴，10-挡片，11-电机，12-车轮，13-行进电机，14-喷水口，15-雷达装置，16-双目摄像头。
具体实施方式
实施例1
一种智能落叶清理车，包括：车体，落叶检测模块，路径规划模块，控制器，辅助收集轴，吸风机，落叶存储仓，行进装置，电源部件和水箱。
所述车体包括外壳和内部框架，所述内部框架用以支撑内部装置。
所述检测模块为落叶检测模块，用于识别和定位落叶，包括摄像头，夹板，伺服电机和视觉控制器。摄像头由两块夹板固定，一夹板中内镶有伺服电机，可控制摄像头在垂直方向上的小角度旋转；双目摄像头和两夹板所在平台由伺服电机控制其左右小角度旋转，保证双目摄像头可以获取更多视野；视觉控制器通过摄像头实时识别和定位落叶，并将落叶位置信息上传至清理车控制器。
所述路径规划模块包括雷达和路径控制器。路径规划模块负责清洁车的行进路线规划。当检测模块定位出落叶后，上传给清理车控制器，之后下发给路径控制器，再由路径规划模块规划行进路径，前去目标点吸取落叶。当周围有移动目标出现时，控制清洁车自动避障。
所述辅助收集轴位于车体下侧开口前方，包括中心轴，小电机，带毛轴套，挡板。清理车工作时，辅助收集轴由电机带动旋转。轴的表面带有刷毛，随着旋转，不停的将路面的落叶向后上方刷，保证了即使因路面有水落叶紧贴地面也可以被成功吸入车体。后方设有挡板，确保地面落叶会被完全吸入车体内。
所述辅助收集轴的小电机工作状态可设定为持续工作状态和伺服工作状态。当设定为持续工作状态时，清理车开始工作，小电机就开始转动；当设置为伺服工作状态时，落叶检测模块检测到落叶，清理车控制器控制小电机开始旋转，带动辅助收集轴开始旋转。
所述行进装置包括车轮和电机。电机位于车体内部，车轮位于所述车体下部，用于所述智能落叶清理车的前进、后退以及转弯等操作。
所述控制器用于收集下发视觉控制器和路径控制器的上传信息，控制清理车的整体工作。
所述电源部件用于对所述落叶检测模块，路径规划模块，吸风机，控制器和行进装置进行供电。
所述吸风机位于车体内部，用于吸取车体下方的落叶。
所述落叶存储仓位于车体内部，用于存放吸取到的落叶。

Claims (5)

1.一种园区及非机动车道路面落叶智能清理车，其特征在于，包括：车体，落叶检测模块，路径规划模块，控制器，辅助收集轴，吸风机，行进装置，电源部件，落叶存储箱和水箱；
所述车体包括外壳和内部框架，所述内部框架用以支撑内部装置；
所述检测模块为落叶检测模块，用于识别与定位路面的落叶，包括双目摄像头，夹板，伺服电机和视觉控制器；所述双目摄像头由两块夹板固定，一夹板中内镶有伺服电机，可控制摄像头在垂直方向上的小角度旋转；所述双目摄像头和两夹板所在平台由伺服电机控制其水平小角度旋转，保证双目摄像头可以获取更多视野；视觉控制器通过摄像头实时识别和定位落叶，并将落叶位置信息上传至清理车控制器；
所述路径规划模块包括雷达和路径控制器，负责清洁车的行进路线规划；
所述辅助收集轴位于车体下侧开口前方，包括中心轴，带毛轴套，压力弹簧，挡板，所述转动轴由单独电机带动旋转；轴的表面带有刷毛，随着旋转，不停的将路面的落叶向后上方刷，保证了即使因路面有水落叶紧贴地面也可以被成功吸入车体；后方设有挡板，确保地面落叶会被完全吸入车体内；
所述行进装置位于所述车体下部，包括电机和车轮，用于所述智能落叶清理装置的前进、后退以及转弯等操作；
所述控制器用于收集下发视觉控制器和路径控制器的上传信息，控制清理车的整体工作；
所述电源部件用于对所述落叶检测模块，路径规划模块，吸风机，控制装置和行进装置进行供电；
所述吸风机位于车体内部，用于吸取车体下方的落叶；
所述水箱位于车体内部，喷水口位于辅助收集轴前方，清理车工作时，向地面喷水，防止因清理车工作带起大量粉尘。
2.根据权利要求1所述的智能落叶清理车，其特征在于落叶检测模块的双目摄像头可由两个伺服电机带动旋转，实现水平和垂直方向上的视野扩充。
3.根据权利要求1和2所述的智能落叶清理车，其特征在于落叶清理车能够依靠落叶检测模块智能识别和定位落叶，将落叶的位置信息上传给清理车控制器。
4.根据权利要求1和3所述的智能落叶清理车，其特征在于路径规划模块根据清理车控制器下发的落叶的位置信息进行路径规划，定点吸取落叶，实现对落叶的智能清扫。
5.根据权利要求1所述的智能落叶清理车，其特征在于辅助收集轴为电机带动旋转并可自动设定工作状态，当有落叶需要清扫时，电机工作，辅助收集轴旋转；当未发现落叶时，电机停止旋转。
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