CN113741428B - 作业装置自适应控制方法、装置、设备及专用车 - Google Patents

作业装置自适应控制方法、装置、设备及专用车 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种作业装置自适应控制方法、装置、设备及专用车，所述方法包括步骤：实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值；根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值至作业装置完成防撞动作所需时间之和；根据预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。本申请避免了因强调防撞而导致出现作业遗漏区域的问题，确保作业无死角，作业效果更好，降低作业人员的劳动强度。

Description

作业装置自适应控制方法、装置、设备及专用车
技术领域
本申请涉及环卫设备技术领域，特别地，涉及一种作业装置自适应控制方法、装置、设备及专用车。
背景技术
常见的环卫用专用车，如扫路车和洗扫车等，一般带有扫盘、喷杆等作业装置，在道路清扫保洁时，作业装置与道路缘的距离关系到作业效果及作业装置的安全，因此，现有技术一般都设置了作业装置防撞功能，即在判断作业装置与路缘将会发生碰撞时控制作业装置避开，然而，现有的作业装置防撞功能是在理想车速和车身姿态的前提下，仅仅根据当前测量的距离和设定的作业装置防撞反应时间去实现作业装置防撞，而当专用车的行车速度、车辆姿态不同时，现有技术虽然能解决作业装置安全问题，但是作业装置与路缘的距离判断会产生一定的偏差，因此作业装置在防撞过程中容易出现遗漏的作业区域，导致作业装置与路缘之间的道路部分作业效果较差，需要人工进行二次处理。
发明内容
本申请实施例一方面提供了一种作业装置自适应控制方法，以解决现有作业装置在防撞过程中因行车速度、车辆姿态的原因出现遗漏的作业区域，导致作业装置与路缘之间的道路部分作业效果较差的技术问题。
本申请采用的技术方案如下：
一种作业装置自适应控制方法，包括步骤：
实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角；
根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
进一步地，所述根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值具体过程为：
L3＝LT1+T2-(T1+T2)*V*sinа，
其中，L3为预测距离值，LT1+T2为当前作业装置与路缘的距离值，V是当前车辆速度值，а为车辆当前行进方向与道路的夹角，T1为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值所需时间之和，T2为向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和。
进一步地，所述根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值，具体包括步骤：
若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2；
若预测距离值L3＝理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置与路缘的距离维持现状。
进一步地，所述若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2，具体包括步骤：
若预测距离值L3＜理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置回缩且回缩长度Q1＝L2-L3；
若预测距离值L3＞理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置外伸且外伸长度Q2＝L3-L2。
进一步地，所述若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，且回缩长度Q1值已经大于作业装置的最大回缩行程时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间不发生碰撞，具体包括步骤：
若预测距离值L3＜理想距离值L2，且Q1值已经大于作业装置的最大回缩长度时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置上移，且上移后的高度不低于路缘的高度；
若预测距离值L3＞理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置下移并维持在预设的作业高度。
进一步地，所述当前作业装置与路缘的距离值通过激光雷达传感器、视觉传感器、超声波传感器中的一种或一种以上测量得到。
进一步地，所述作业装置包括扫盘、喷杆、吸嘴。
本申请另一方面还提供了一种作业装置自适应控制装置，包括：
实时数据获取模块，用于实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角；
预测距离值计算模块，用于根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
作业装置控制模块，根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
本申请另一方面还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述作业装置自适应控制方法的步骤。
本申请另一方面还提供了一种专用车，包括作业装置执行机构，还包括：
路缘识别系统，用于实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值；根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
控制器，分别与所述路缘识别系统和作业装置执行机构信号连接，用于根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
本申请具有以下有益效果：
本申请的作业装置自适应控制方法首先实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值；接着根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值；最后根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。本申请在控制作业装置与路缘之间的距离值时，同时考虑了当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值对防撞控制的影响，其中，本申请可根据当前车辆速度值来控制作业装置执行防撞动作的时间，使防撞动作更加精准，不会提前也不会滞后；本申请同时还考虑到当前车辆姿态对计算作业装置与路缘距离的影响，避免距离判断出现偏差，使计算出的距离更精确。可见，本申请不但有防撞功能，还有紧贴路缘的功能，距离控制更准确，避免了因强调防撞而出现作业遗漏区域，从而使作业无死角，效果更好，大大降低作业人员的劳动强度。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本申请还有其它的目的、特征和优点。下面将参照附图，对本申请作进一步详细的说明。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请优选实施例的作业装置自适应控制方法流程示意图。
图2是本申请优选实施例中车辆速度、姿态与路缘距离的几何原理示意图。
图3是图1中步骤S3的详细子步骤流程示意图。
图4是图3中步骤S31的详细子步骤流程示意图。
图5是图3中步骤S31的另一详细子步骤流程示意图。
图6是本申请优选实施例的作业装置自适应控制装置模块示意图。
图7是本申请优选实施例的电子设备实体示意框图。
图8是本申请优选实施例的计算机设备的内部结构图。
图9是本申请优选实施例的专用车模块结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
参照图1，本申请的优选实施例提供了一种作业装置自适应控制方法，包括步骤：
S1、实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角；
S2、根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
S3、根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
随着国家对环境的越来越重视，很多地方对路面干净程序的要求越来越高，而路面的干净程度取决于对路缘清扫的效果，因为绝大多数垃圾位于道路缘。而这种绝对的贴边作业对驾驶员是一个极大的考验，尤其是在清扫车在快速清扫作业时，比如行车速度达到40公里/小时、60公里/小时时，留给驾驶员反应时间较短，极易发生过早采取防撞措施导致清扫存在漏洞，或者因采取防撞措施过晚导致作业装置与路缘发生碰撞等。现有的防撞控制方法由于没有考虑到行车速度和姿态的影响，因此在防撞过程中时常出现遗漏部分作业区域，导致作业效果差的问题，在作业时如何使扫盘能贴着路缘，这个我们必须要知道此时作业装置与路缘的距离，我们记这个距离为L1，而当作业装置正常伸出并与路缘贴合很好时也会有一个距离，我们记这个距离为理想距离值L2，在此时作业装置与路缘之间不会留下作业空白区域，作业效果最好。现有技术的路缘识别系统是通过检测当前时刻的作业装置右侧路缘与作业装置的距离，在检测到作业装置与路缘将要发生碰撞时才通过控制器控制作业装置动作，这样的控制策略会带来一些问题：
因为车辆行车速度是时刻变化的，因此你在某个速度V1下是能够避开障碍物的，但是如果速度大于这个速度V1时，作业装置会来不及反应而发生碰撞，而当速度小于V1时，作业装置为了防撞会过早的动作，造成这一段时间作业装置没有执行作业，从而导致这一时间段里路面的作业效果较差。
另外，现有技术的路缘识别系统还未考虑实时车辆姿态这一状态，造成作业装置与路缘的距离判断会产生一定的偏差。比如路缘在右侧时车辆往右偏时，但现有技术还是认为车辆是向正前方行驶的，这样会造成计算出来的距离偏大，这对于后续的防撞控制极为不利，难以准确控制作业装置及时动作进行避撞。
鉴于上述问题，本实施例提出一种作业装置自适应控制方法，该方法在控制作业装置与路缘之间的距离值时，同时考虑了当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值对防撞控制的影响，其中，本申请可根据当前车辆速度值来控制作业装置执行防撞动作的时间，即便在以快速清扫时也能使作业装置能紧贴着路缘作业，使防撞动作更加精准，不会提前也不会滞后，从而大大提高清扫效果和降低作业人员的劳动强度。另外，本实施例还考虑到当前车辆姿态对计算作业装置与路缘距离的影响，将实时车辆姿态因素作为重要因素考虑，避免距离判断出现偏差，使计算出的距离值更精确可靠。可见，本实施例不但有防撞功能，还有确保作业装置在作业过程中始终紧贴路缘的功能，距离控制更准确，避免了因强调防撞而出现作业遗漏区域，从而使作业无死角，效果更好，大大降低作业人员的劳动强度。
如图2所示，在本申请的优选实施例中，所述根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值具体过程为：
L3＝LT1+T2-(T1+T2)*V*sinа (1)
其中，L3为预测距离值，LT1+T2为当前作业装置与路缘的距离值，V是当前车辆速度值，а为车辆当前行进方向与道路的夹角，T1为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值所需时间之和，T2为向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和。
本实施例的路缘识别系统可检测作业车辆与路缘的距离，但是考虑到路缘识别系统检测处理也是需要时间的，我们记这个处理时间为T1，当路缘识别系统把检测处理后的距离值发给控制器后，控制器通过运算并输出指令给作业装置执行机构，再由作业装置执行机构来完成防撞动作。控制器运算和作业装置执行机构完成防撞动作所需时间记为T2。因为车辆在作业时不是静止的，它是以一定的速度向前行进，而路缘识别系统和控制器以及作业装置执行机构都需要处理时间，因此本实施例的路缘识别系统要识别的距离值应该是车辆行驶一段时间(T1+T2)后作业装置与路缘的距离值，而车辆姿态也是我们要考虑的因素，是向正前方还有偏左或者偏右，都会对计算作业装置与路缘的距离值产生一定影响，因此本实施例的路缘识别系统安装有姿态检测设备，如IMU设备，可以得到车辆姿态的实时情况。接着，本实施例根据所测的车辆姿态的实时情况和车辆的当前速度可以计算出预测距离值L3。如图2所述，设车辆行进方向与道路的夹角为а，则我们要检测的路缘距离其实是车辆按当前行车速度和行车姿态行走到(T1+T2)×Vcosа处时作业装置与路缘的距离，也就是预测距离值L3。
路缘识别系统主要由激光雷达传感器、视觉传感器、车辆行进姿态传感器、处理器组成。所述激光雷达传感器和视觉传感器则负责识别道路信息，包括检测路缘距离并将路缘距离信息发送给处理器，所述处理器则会根据路缘距离信息计算得出作业装置与路缘处的距离LT1+T2((1+T2)×Vcosа处作业装置与路缘的距离。
如图2所示，假设车辆与道路的夹角为а，车辆速度为V，则我们想要得到的距离值是T1加T2时刻后的预测距离值L3，而LT1+T2为当前时刻激光雷达传感器和视觉传感器经过处理器融合得到的车辆与路缘的距离值，最后根据图3中的几何关系可以得出公式(1)，从而计算出预测距离值L3。
如图3所示，在本申请的优选实施例中，所述根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值，具体包括步骤：
S31、若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2；
S32、若预测距离值L3＝理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置与路缘的距离维持现状。
本实施例通过判断预测距离值L3与理想距离值L2的差值的绝对值向作业装置执行机构发送相应的控制指令，若绝对值大于0，说明当车辆以当前行车速度(V)和行车姿态(a)行走时间(T1+T2)后，作业装置与路缘之间的距离值L1与理想距离值L2存在差异，距离值L1要么大于理想距离值L2，要么小于理想距离值L2，若距离值L1大于理想距离值L2，则会出现因存在作业遗漏区域导致作业效果差的问题，若距离值L1小于理想距离值L2，则可能出现作业装置来不及动作导致作业装置与路缘发生碰撞的问题，本实施例则针对该问题，明确指出在预测距离值L3与理想距离值L2的差值的绝对值不为零时，向作业装置执行机构发送相应的控制指令，该控制指令能够使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2，即当车辆以当前行车速度(V)和行车姿态(a)行走时间(T1+T2)后，作业装置与路缘之间的距离值L1与理想距离值L2保持一致，由此既达到了防撞目的，同时，又能避免作业装置在防撞过中过早动作导致作业装置与路缘之间出现作业遗漏区域，保证了作业装置的作业效果。
如图4所示，在本申请的优选实施例中，所述若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2，具体包括步骤：
S3101、若预测距离值L3＜理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置回缩且回缩长度Q1＝L2-L3；
S3102、若预测距离值L3＞理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置外伸且外伸长度Q2＝L3-L2。
本实施例针对预测距离值L3与理想距离值L2的差值的绝对值不为零时，向作业装置执行机构发送相应的控制指令时，该控制指令具体如何使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2，本实施例的作业装置执行机构采用伸缩方式来控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2，如预测距离值L3＜理想距离值L2时，则表示当车辆以当前行车速度(V)和行车姿态(a)行走时间(T1+T2)后，作业装置与路缘之间的距离值会小于理想距离值L2，作业装置离路缘太近易发生碰撞，此时，作业装置执行机构接收到控制指令后，使作业装置回缩从而增加作业装置与路缘之间的距离值，而且回缩长度Q1＝L2-L3，这样一来，作业装置回缩后，作业装置与路缘之间的距离值L1与理想距离值L2保持一致，由此既达到了防撞目的，同时，又能避免作业装置在防撞过中过早动作导致作业装置与路缘之间出现作业遗漏区域，保证了作业装置的作业效果。若预测距离值L3＞理想距离值L2时，则表示作业装置离路缘太远易出现作业遗漏区域，此时，作业装置执行机构接收到控制指令后，使作业装置外伸从而减少作业装置与路缘之间的距离值，而且外伸长度Q2＝L3-L2，这样一来，作业装置外伸后，作业装置与路缘之间的距离值L1与理想距离值L2保持一致，由此既达到了防撞目的，同时，又能避免作业装置在防撞过中过早动作导致作业装置与路缘之间出现作业遗漏区域，保证了作业装置的作业效果。扫盘执行机构可以是油缸驱动也可以是电机驱动或者气缸驱动等，本领域技术人员可以根据需要进行相应选择，在此不再赘述。
如图5所示，在本申请的优选实施例中，所述若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，且回缩长度Q1值已经大于作业装置的最大回缩行程时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间不发生碰撞，具体包括步骤：
S3111、若预测距离值L3＜理想距离值L2，且Q1值已经大于作业装置的最大回缩长度时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置上移，且上移后的高度不低于路缘的高度；
S3112、若预测距离值L3＞理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置下移并维持在预设的作业高度。
与上述实施例不同的是，本实施例的作业装置执行机构采用上下移动的方式来控制作业装置与路缘之间的距离值实现防撞，其中，上移可以增加作业装置与路缘之间的高度距离值，避免距离过近而发生碰撞，而下移可以确保作业装置维持在预设的作业高度，保证作业效果。
具体地，所述当前作业装置与路缘的距离值通过激光雷达传感器、视觉传感器、超声波传感器中的一种测量得到，或者由激光雷达传感器、视觉传感器、超声波传感器中的一种以上融合测量得到，具体融合处理过程是现有技术，本领域技术人员可以根据需要进行选择，另外，针对不同的道路类型和控制精度需要，本领域技术人员可以根据需要选择不同参数、不同类型、不同数量的距离值检测传感器满足不同工况的需要。
针对清扫路况较为复杂的情况：从路缘情况分有路沿石的、有护栏的、有草地或者土地，从道路类型分有高速公路、国道、市区道路，而当面对多种路况时硬件、软件的要求也不同，对此，本实施例提出从路缘的差异提供给不同特定需求的用户，比如只清扫高速公路的用户，只清扫国道、省道的用户，只清扫市区的用户等：
针对高速公路，路一般都较直，其路缘也不会有大的突变，路缘一般为护栏和路沿石，作业装置自适应控制方法可以不考虑草地和土地情况，从而降低硬件和软件的要求，即从硬件上可去掉视觉传感器，软件上相应的去掉视觉传感器的这一部份功能，从而有效的降低成本，有利于扩大市场推广及应用。
针对国道、省道，其路缘一般是草地或者土地，一般与路面是平齐，所以作业装置基本没有防撞的情况，因此可以把防撞精度降低，降低激光雷达传感器、视觉传感器的性能参数，如可将激光雷达传感器从64线降低成16线等，这样也能有效降低成本，有利于扩大市场推广及应用。
针对市区道路，市区道路一般作业时速度不可能太高，并且其路缘基本为路沿石的情况，因此可以根据实际需求来适当降低硬件和软件的要求，如把激光雷达传感器去掉，软件部分也可以去掉激光雷达传感器的功能部份，有效降低成本，有利于扩大市场推广及应用。
针对校园、景区、厂矿企业等道路，由于这种情况下路况相对简单且较为固定，可进一步的降低激光雷达传感器、视觉传感器的性能参数，比如只使用单线激光雷达传感器即可，从而有利于扩大市场推广及应用。
也就是说，针对不同的道路，本申请可以根据需要选择相应的距离传感器及其组合和性能参数，从而在满足不同道路下作业装置自适应控制的同时，降低控制成本，有利于扩大市场推广及应用。
可以理解的是，上述实施例中提到的所述作业装置包括扫盘、喷杆、吸嘴，也就是说，上述实施例中的作业装置可以是扫盘、喷杆，也可以是吸嘴等洗扫设备，或者是其他有相似作业需求的机构，在此不再一一列举。
如图6所示，在本申请的另一优选实施例还提供了一种作业装置自适应控制装置，包括：
实时数据获取模块，用于实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角；
预测距离值计算模块，用于根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
作业装置控制模块，根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
上述仿真装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
如图7所示，本申请的优选实施例还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述实施例中的作业装置自适应控制方法。
如图8所示，本申请的优选实施例还提供了一种计算机设备，其内部结构图可以如图8所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的其他计算机设备通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现上述作业装置自适应控制方法。
本领域技术人员可以理解，图8中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的设备，或者组合某些设备，或者具有不同的设备布置。
需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
本实施例方法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，可以存储在一个或者多个计算设备可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例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设备(可以是个人计算机，服务器，移动计算设备或者网络设备等)执行本申请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代码的介质。
如图9所示，本申请另一方面还提供了一种专用车，包括作业装置执行机构，还包括：
路缘识别系统，用于实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值；根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
控制器，分别与所述路缘识别系统和作业装置执行机构信号连接，用于根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
本实施例的专用车在行驶过程中控制作业装置与路缘之间的距离值时，同时考虑了当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值对防撞控制的影响，其中，本实施例可根据当前车辆速度值来控制作业装置执行防撞动作的时间，即便在以快速清扫时也能使作业装置能紧贴着路缘作业，使防撞动作更加精准，不会提前也不会滞后，从而大大提高清扫效果和降低作业人员的劳动强度。另外，本实施例还考虑到当前车辆姿态对计算作业装置与路缘距离的影响，将实时车辆姿态作为重要因素考虑，避免距离判断出现偏差，使计算出的距离值更精确可靠。可见，本实施例不但有防撞功能，还有确保作业装置在作业过程中始终紧贴路缘的功能，距离控制更准确，避免了因强调防撞而出现作业遗漏区域，从而使作业无死角，效果更好，大大降低作业人员的劳动强度。
本实施例的控制器采用PLC或者其他逻辑控制器件，而路缘识别系统主要由距离传感器、车辆行进姿态传感器和处理器组成，上述距离传感器可以根据需要选择激光雷达传感器、视觉传感器、超声波传感器中的一种或一种以上组合使用，从而在满足不同道路下作业装置自适应控制的同时，降低车辆成本，有利于扩大市场推广及应用。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种作业装置自适应控制方法，其特征在于，包括步骤：
实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角；
根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值；所述根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值具体过程为：
L3＝LT1+T2-(T1+T2)*V*sinа，
其中，L3为预测距离值，LT1+T2为当前作业装置与路缘的距离值，V是当前车辆速度值，а为车辆当前行进方向与道路的夹角，T1为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值所需时间之和，T2为向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和。
2.根据权利要求1所述的作业装置自适应控制方法，其特征在于，所述根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值，具体包括步骤：
若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2；
若预测距离值L3＝理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置与路缘的距离维持现状。
3.根据权利要求2所述的作业装置自适应控制方法，其特征在于，所述若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间的距离值始终维持在理想距离值L2，具体包括步骤：
若预测距离值L3＜理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置回缩且回缩长度Q1＝L2-L3；
若预测距离值L3＞理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置外伸且外伸长度Q2＝L3-L2。
4.根据权利要求3所述的作业装置自适应控制方法，其特征在于，若|预测距离值L3-理想距离值L2|>0时，且回缩长度Q1值已经大于作业装置的最大回缩行程时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置动作后与路缘之间不发生碰撞，具体包括步骤：
若预测距离值L3＜理想距离值L2，且Q1值已经大于作业装置的最大回缩长度时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置上移，且上移后的高度不低于路缘的高度；
若预测距离值L3＞理想距离值L2时，向作业装置执行机构发送控制指令，使作业装置下移并维持在预设的作业高度。
5.根据权利要求1所述的作业装置自适应控制方法，其特征在于，所述当前作业装置与路缘的距离值通过激光雷达传感器、视觉传感器、超声波传感器中的一种或一种以上测量得到。
6.根据权利要求1所述的作业装置自适应控制方法，其特征在于，所述作业装置包括扫盘、喷杆、吸嘴。
7.一种作业装置自适应控制装置，其特征在于，包括：
实时数据获取模块，用于实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角；
预测距离值计算模块，用于根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和，所述根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值具体过程为：
L3＝LT1+T2-(T1+T2)*V*sinа，
其中，L3为预测距离值，LT1+T2为当前作业装置与路缘的距离值，V是当前车辆速度值，а为车辆当前行进方向与道路的夹角，T1为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值所需时间之和，T2为向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
作业装置控制模块，根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6中任一项所述的作业装置自适应控制方法的步骤。
9.一种专用车，包括作业装置执行机构，其特征在于，还包括：
路缘识别系统，用于实时获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值；根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值，其中，所述当前车辆姿态为车辆当前行进方向与道路的夹角，所述预测时间为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值、向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和，所述根据当前车辆速度值、当前车辆姿态、当前作业装置与路缘的距离值计算得到车辆在行驶预测时间后作业装置与路缘的预测距离值具体过程为：
L3＝LT1+T2-(T1+T2)*V*sinа，
其中，L3为预测距离值，LT1+T2为当前作业装置与路缘的距离值，V是当前车辆速度值，а为车辆当前行进方向与道路的夹角，T1为获取当前车辆速度值、当前车辆姿态和当前作业装置与路缘的距离值、计算预测距离值所需时间之和，T2为向作业装置发送控制指令和作业装置根据控制指令完成防撞动作所需时间之和；
控制器，分别与所述路缘识别系统和作业装置执行机构信号连接，用于根据所述预测距离值向作业装置执行机构发送控制指令，实时控制作业装置与路缘之间的距离值始终维持在具有最佳清扫效果的理想距离值。
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