CN113818386B - 一种垃圾自倾倒扫路机及垃圾自倾倒方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种垃圾自倾倒扫路机及垃圾自倾倒方法，垃圾自倾倒扫路机包括线控底盘、风机总成、箱体总成、清扫装置、吸尘装置及无人驾驶模块；箱体总成包括垃圾箱体、举升油缸和自启闭机构，风机总成设于垃圾箱体上方，垃圾箱体上设有后门，自启闭机构设于垃圾箱体与后门之间，用以驱动后门相对垃圾箱体开启或关闭；无人驾驶模块，用于获取包括清扫装置、垃圾箱体及线控底盘的反馈数据，控制清扫装置、风机总成、举升油缸、吸尘装置及线控底盘执行相关指令。本发明中扫路机沿最优路径行驶至垃圾倾倒点，通过调整扫路机的位姿实现垃圾自动倾倒，且在垃圾自倾倒过程中无需人工操作，显著提高清扫作业效率。

Description

一种垃圾自倾倒扫路机及垃圾自倾倒方法

技术领域

本发明涉及一种垃圾自倾倒扫路机及垃圾自倾倒方法，属于环卫车辆技术领域。

背景技术

室外的道路机械化清扫是环卫现代化的一个重要标志，而扫路机以其体积小和转向灵活等特点，被广泛应用于非机动车道、人行道、广场和公园等地以进行清扫作业。

目前市场上常见的扫路机垃圾倾倒主要有三种形式：1、操作人员下车打开锁紧机构然后再返回驾驶室内倾翻箱体；2、后端做成大斜面，后门做重，通过斜面、后门自重及箱体负压密封，倾翻时后门打开；3、利用气缸、油缸或电动推杆等执行元件进行控制倾翻。

但是，这几种形式的扫路机，仍存在一定的缺点，要么需要人为操作，增加机器的运营成本，要么零部件结构复杂，重量增加，产品的生产成本高。

现有技术中，专利申请号为201810929635.8、申请日为2018年8月15日、专利名称为《一种垃圾自动倾倒装置及其控制方法》的专利文件，公开了一种垃圾自动倾倒装置及其控制方法，装置包括：车体、车箱、垃圾桶、第一连杆机构、第二连杆机构、桶体驱动装置等，垃圾桶底部设置有开合板，开合板通过滑块摇杆机构与舵机连接，舵机用于通过滑块摇杆机构控制开合板的开启与关闭；车体上设置有车体驱动装置，车体驱动装置用于驱动车体按照预设路径行驶，但该专利所述自倾倒装置结构较为复杂，其控制方法中没有对垃圾倾倒的情况进行区分，也没有给出设备选择最优路径进行行驶，更没有给出设备在到达垃圾倾倒点之后，如何对位姿进行调整的技术启示。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种垃圾自倾倒扫路机及垃圾自倾倒方法，能够使得扫路机沿最优路径移动至垃圾倾倒点，并通过调整扫路机的位姿实现垃圾自动倾倒，且在垃圾自倾倒过程中，无需人工操作，能够显著提高清扫作业效率。

为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

一方面，本发明提供一种垃圾自倾倒扫路机，包括线控底盘和设于线控底盘上的风机总成、箱体总成、清扫装置、吸尘装置及无人驾驶模块；

所述箱体总成包括垃圾箱体、举升油缸和自启闭机构，所述举升油缸用于举升垃圾箱体，所述风机总成设于垃圾箱体上方，所述垃圾箱体上设有后门，所述自启闭机构设于垃圾箱体与后门之间，用以驱动后门相对垃圾箱体开启或关闭；

所述无人驾驶模块，用于获取包括清扫装置、垃圾箱体及线控底盘的反馈数据，控制清扫装置、风机总成、举升油缸、吸尘装置及线控底盘执行相关指令。

优选地，所述自启闭机构由气弹簧驱动，所述无人驾驶模块通过控制举升油缸收缩使垃圾箱体回位，所述自启闭机构驱动后门相对垃圾箱体关闭。

优选地，所述无人驾驶模块通过控制举升油缸延伸以使垃圾箱体举升，所述气弹簧驱动后门相对垃圾箱体开启。

优选地，所述箱体总成还包括料位计，所述料位计设于垃圾箱体上，用以监测垃圾箱体内垃圾是否填满。

优选地，所述箱体总成还包括接近开关，所述接近开关设于垃圾箱体上，用以实时监测垃圾箱体是否回位。

另一方面，本发明提供一种垃圾自倾倒方法，应用于所述的垃圾自倾倒扫路机，包括如下步骤：

无人驾驶模块建立清扫任务地图，在清扫任务地图中布设垃圾倾倒点，并控制垃圾自倾倒扫路机进行清扫作业；

无人驾驶模块向线控底盘发送垃圾倾倒指令，并确定最优路径，控制线控底盘沿最优路径行驶至垃圾倾倒点；

无人驾驶模块获取垃圾倾倒点的位置，判断垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离是否在第一预设值范围内，并判断垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角是否在第二预设值范围内，若是，则控制举升油缸举升垃圾箱体以进行垃圾倾倒作业；

无人驾驶模块获取垃圾箱体的垃圾倾倒完成的反馈数据，控制举升油缸收缩以使垃圾箱体回位；

无人驾驶模块控制线控底盘返回至清扫作业的初始位置，或者，控制线控底盘沿最优路径返回至接收到垃圾倾倒指令的位置，并控制垃圾自倾倒扫路机继续进行清扫作业。

优选地，所述无人驾驶模块向线控底盘发送垃圾倾倒指令，包括：清扫装置完成清扫任务地图内的清扫任务后，线控底盘接收到的无人驾驶模块发送的垃圾倾倒指令，或者，扫路机作业过程中，无人驾驶模块获取的料位计监测的垃圾箱体内垃圾填满的反馈数据后，向线控底盘发送垃圾倾倒指令。

优选地，若无人驾驶模块判断垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离不在第一预设值范围内，或者，垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角不在第二预设值范围内时，无人驾驶模块控制垃圾箱体进行位姿调整，所述位姿调整包括如下步骤：

无人驾驶模块控制垃圾自倾倒扫路机向靠近垃圾倾倒点处行驶，以使垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离在第一预设值范围内，无人驾驶模块控制垃圾自倾倒扫路机相对垃圾倾倒点进行转向，以使垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内，当垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离在第一预设值范围内，且垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内时，无人驾驶模块控制举升油缸举升垃圾箱体，以进行垃圾倾倒作业。

优选地，当垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离大于第一预设值范围时，或者，垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角大于第二预设值范围时，无人驾驶模块控制线控底盘向与垃圾倾倒点靠近，同时，无人驾驶模块控制垃圾箱体的侧面相对垃圾倾倒点进行转向，同时判断线控底盘与垃圾倾倒点之间是否有障碍物，若有，则控制线控底盘停止行驶以进行避障。

优选地，所述无人驾驶模块控制线控底盘停止行驶以进行避障时，还包括对线控底盘停止时间进行计时；

若计时时长不大于预设时长，且未检测到障碍物，则线控底盘继续后退至垃圾倾倒点；若计时时长大于预设时长，同时仍检测到障碍物，则无人驾驶模块将现场状态发送至人工控制终端进行提示，以等待操作指令。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

1、本发明提供一种垃圾自倾倒扫路机，包括线控底盘和设于线控底盘上的风机总成、箱体总成、清扫装置、吸尘装置及无人驾驶模块，所述箱体总成包括垃圾箱体、举升油缸和自启闭机构，所述举升油缸用于举升垃圾箱体，所述风机总成设于垃圾箱体上方，所述垃圾箱体上设有后门，所述自启闭机构设于垃圾箱体与后门之间，用以驱动后门相对垃圾箱体开启或关闭，所述无人驾驶模块，用于获取清扫装置、垃圾箱体及线控底盘等的反馈数据，控制清扫装置、风机总成、举升油缸、吸尘装置及线控底盘执行相关指令。本发明提供的垃圾自倾倒扫地机，可在正常行驶作业时，实现后门密封以及垃圾倾倒时后门自动打开，中间无需人为及其他控制元件干预，结构简单，稳定可靠。

2、本发明提供的一种垃圾自倾倒方法，所述方法能够使得无人驾驶模块在接收到垃圾倾倒指令后，沿最优路径移动至垃圾倾倒点，以节省时间的行走路程，并通过调整扫路机的位姿实现垃圾自动倾倒，垃圾自倾倒过程中，无需人工操作，能够显著提高清扫作业效率。

3、本发明提供的一种垃圾自倾倒方法，所述方法能够通过无人驾驶模块获取垃圾倾倒点位置，判断垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离是否在第一预设值范围内，并判断垃圾箱体的尾部与垃圾倾倒点形成的夹角是否在第二预设值范围内，从而控制垃圾箱体进行位姿调整，以进行垃圾倾倒作业，无需人工参与，能够快速准确的解决垃圾自倾倒问题，从而节约人工成本。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的一种垃圾自倾倒扫路机正常行驶及作业时的状态示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种垃圾自倾倒扫路机倾倒垃圾时的状态示意图；

图3是本发明实施例一提供的一种垃圾自倾倒扫路机倾倒垃圾时的箱体总成的状态示意图；

图4是本发明实施例二提供的一种垃圾自倾倒方法的流程图；

图5是本发明实施例二提供的垃圾自倾倒扫路机位姿调整的示意图；

图中：1、线控底盘；2、箱体总成；21；清水箱；22、垃圾箱体；23、后门；24、自启闭机构；25、料位计；26、接近开关；27、举升油缸；3、风机总成；4、清扫装置；5、吸尘装置；6、洒水系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

本发明提供一种垃圾自倾倒扫路机，请参见图1，包括线控底盘1、风机总成3、箱体总成2、清扫装置4、吸尘装置5及无人驾驶模块；所述风机总成3、箱体总成2、清扫装置4、吸尘装置5及无人驾驶模块设于线控底盘1上，所述无人驾驶模块通过控制线控底盘1移动，从而使垃圾自倾倒扫路机按指令行驶。

所述箱体总成2包括垃圾箱体22、举升油缸27和自启闭机构24，所述举升油缸27设有两组，分别设于垃圾箱体22的两侧，两所述举升油缸27的一端分别与垃圾箱体22铰接，另一端分别与线控底盘1铰接，本领域技术人员应当理解，所述举升油缸27用于对垃圾箱体22进行举升，当需要对垃圾箱体22进行举升时，无人驾驶模块控制举升油缸27进行延伸，从而带动垃圾箱体22举升。

所述风机总成3设于垃圾箱体22上方，所述风机总成3的进风口与垃圾箱体22相连通，所述风机总成3通过抽气作业，用以使垃圾箱体22内形成负压环境，以便更好地吸拾垃圾，用以将垃圾储存于垃圾箱体22内，所述吸尘装置5设于清扫装置4后方，所述吸尘装置5与线控底盘1连接。

所述自启闭机构24由气弹簧驱动，所述垃圾箱体22上设有后门23，所述气弹簧设于垃圾箱体22与后门23之间，即所述自启闭机构24设于垃圾箱体22与后门23之间，请参见图3，当无人驾驶模块获取垃圾箱体22的反馈数据后，可控制举升油缸27进行收缩或举升动作，从而使垃圾箱体22实现回落或举升功能，在此情形下，当垃圾箱体22举升或者回落到一定角度时，气弹簧驱动后门23相对垃圾箱体22关闭或开启。

具体地，所述无人驾驶模块通过控制举升油缸27收缩使垃圾箱体22回位，当垃圾箱体22回落到一定角度时，所述气弹簧驱动后门23相对垃圾箱体22关闭。所述无人驾驶模块通过控制举升油缸27延伸以使垃圾箱体22举升，所述气弹簧驱动后门23相对垃圾箱体22开启。

本实施例中，所述无人驾驶模块，能够获取清扫装置4、垃圾箱体22及线控底盘1等的反馈数据，所述无人驾驶模块根据反馈的数据，控制清扫装置4、风机总成3、举升油缸27、吸尘装置5及线控底盘1执行相关指令。

具体地，当垃圾自倾倒扫路机需要进行清扫作业时，所述无人驾驶模块向清扫装置4、风机总成3、吸尘装置5及线控底盘1发送指令，以控制清扫装置4进行清扫作业，使清扫装置4上的清扫刷对地面进行清扫，与此同时，无人驾驶模块控制线控底盘1进行行驶，当清扫刷清扫到垃圾时，所述吸尘装置5通过风机总成3将清扫的垃圾吸拾到垃圾箱体22内。相应地，所述风机总成3、吸尘装置5、清扫装置4及线控底盘1的会向无人驾驶模块发送反馈数据。

需要说明的是，当垃圾自倾倒扫路机正常行驶并进行作业时，后门23在自身重力、气弹簧弹力和箱体负压作用下，能够实现后门23的压紧密封。

本实施例中，所述箱体总成2还包括料位计25，所述料位计25设于垃圾箱体22上，所述料位计25能够用于监测垃圾箱体22内垃圾是否填满。当垃圾箱体22内的垃圾填满时，所述料位计25向无人驾驶模块发送反馈数据，无人驾驶模块控制清扫装置4、风机总成3、举升油缸27、吸尘装置5及线控底盘1执行相关指令。

此时，无人驾驶模块能够控制垃圾自倾倒扫路机进行垃圾倾倒作业。具体地，无人驾驶模块能够控制举升油缸27举升，以驱动垃圾箱体22举升，从而使得自启闭机构24驱动后门23开启，进而倾倒垃圾，请参见图2。需要说明的是，当垃圾倾倒时，后门23重心随垃圾箱体22举升角度的增大而变化，当垃圾箱体22举升到一定角度时，气弹簧的弹力能够克服后门23自身的重力，以驱动后门23打开。

为了达到减重的目的，所述后门23可以选用质量较轻的材料。例如，可以选用铝合金，也可以选用其他材料，本发明在此不作限制。

优选地，所述箱体总成2还包括接近开关26，所述接近开关26也设于垃圾箱体22上，所述接近开关26能够用于实时监测垃圾箱体22是否回位。

当垃圾自倾倒扫路机倾倒垃圾完成后，所述无人驾驶模块通过控制举升油缸27收缩使垃圾箱体22，所述接近开关26实时监测垃圾箱体22是否回位，当垃圾箱体22回位后，所述自启闭机构24使后门23相对垃圾箱体22关闭。此时，所述后门23会重新回到正常行驶作业时的密封状态。

作为一种优选实施方式，所述垃圾自倾倒扫路机还包括洒水系统6，所述洒水系统6包括降尘喷嘴，所述降尘喷嘴设于清扫装置4上方，所述线控底盘1上方设有清水箱21，所述洒水系统由清水箱21引水至降尘喷嘴，所述降尘喷嘴用以在清扫装置4作业时进行喷水降尘，以防天气干燥时，灰尘过大，污染环境。

当垃圾自倾倒扫路机正常行驶及作业时，所述气弹簧对后门23施加推力，具体地，所述推力的作用点位于气弹簧铰点与后门23旋转铰点连线下方，请参见图3，所述推力用以使后门23处于压紧状态。

本领域技术人员应当理解，所述后门23的自重及扫路机的风机总成3在作业时，能够使得垃圾箱体22内形成负压，从而使得后门23与垃圾箱体22之间得以密封。

当垃圾自倾倒扫路机进行倾倒垃圾作业时，随着垃圾箱体22举升的角度的增大，自启闭机构24开始工作，使气弹簧对后门23施加的推力，其中，推力的作用点及延长线慢慢越过气弹簧铰点与后门23旋转铰点之间的连线，从而气弹簧的推力克服后门23的重力作用，以使得后门23开启，整车进行垃圾倾倒作业。

进一步地，当垃圾倾倒作业完成后，垃圾箱体22回位举升角度减小，气弹簧对后门23施加的推力再次越过气弹簧铰点与后门23旋转铰点之间的连线至其下方，再次对后门23施加压紧力，进行密封。

此外，如仅需完成垃圾箱体22的举升而无需开启后门23时，可以在后门23处设置简易锁紧机构，该简易锁紧机构，仅在此种工作状态进行锁紧，其余为打开状态。

本发明提供的垃圾自倾倒扫路机，通过在后门23的重力、气弹簧的弹力、垃圾箱体22的负压以及垃圾箱体22的举升的共同作用下，使得扫路机能够实现在正常行驶作业时，后门23密封，而在垃圾倾倒时，后门23自动打开，中间无需人为及其他控制元件干预，能够显著提高工作效率，节约用人成本。

所述垃圾自倾倒扫路机在整个垃圾倾倒作业过程中，无需人工操作，也无需多余的控制元件控制，即可实现垃圾箱体22的举升，从而实现后门23的开闭卸料，具有简单方便，工作稳定可靠等优点。

实施例二

本发明还提供一种垃圾自倾倒方法，采用实施例一所述的垃圾自倾倒扫路机，所述垃圾自倾倒方法，所述垃圾自倾倒方法的流程图，请参见图4，包括如下步骤：

步骤S1：无人驾驶模块建立清扫任务地图，在清扫任务地图中布设垃圾倾倒点，并控制垃圾自倾倒扫路机进行清扫作业。

步骤S2：无人驾驶模块向线控底盘1发送垃圾倾倒指令，并确定最优路径，控制线控底盘1沿最优路径行驶至垃圾倾倒点。所述最优路径为清扫路径和备选路径中的一条，根据其距离垃圾倾倒点的远近进行判断得出。

需要说明的是，所述无人驾驶模块向线控底盘1发送垃圾倾倒指令，并确定最优路径，控制线控底盘1沿最优路径行驶至垃圾倾倒点。具体而言，无人驾驶模块能够根据清扫任务地图上规划好的可返回垃圾倾倒点的清扫路径，选择最佳备选路径。需要说明的是，扫路机通过对比两条路径距离的长短，自行判断选择的最佳备选路径，其中，两条路径距离较短者则为最优路径。

例如，扫路机进行清扫作业时，至清扫任务地图中间某地，当垃圾箱体22内的垃圾已箱满，需要进行倾倒时，此时，扫路机可以沿原路返回，也可以沿备选路径返回，由扫路机通过对比两条距离垃圾倾倒点最近的行驶路径，以确定最优路径。当扫路机沿最优路径至垃圾倾倒点，完成垃圾倾倒作业后，可以再次沿最优路径返回至接收到垃圾倾倒指令的位置，以继续进行作业。扫路机沿最优路径至垃圾倾倒点，可以缩短扫路机进行垃圾倾倒作业行驶的距离，减少所需的时间。

本实施例中，所述无人驾驶模块向线控底盘1发送垃圾倾倒指令，包括：清扫装置4完成清扫任务地图内的清扫任务后，线控底盘1接收到的无人驾驶模块发送的垃圾倾倒指令；

或者，垃圾自倾倒扫路机作业过程中，无人驾驶模块获取的料位计25监测的垃圾箱体22内垃圾填满的反馈数据后，向线控底盘1发送垃圾倾倒指令。

此两种状况无论哪一种完成均继续执行步骤S3。

步骤S3：无人驾驶模块获取垃圾倾倒点的位置，判断垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离是否在第一预设值范围内，并判断垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角是否在第二预设值范围内，若是，则控制举升油缸27举升垃圾箱体22以进行垃圾倾倒作业。

具体的，除所述步骤外，还应包括以下内容：无人驾驶模块用以记录扫路机的正常位姿与倾倒垃圾位姿，根据垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离是否在第一预设值范围内及垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角是否在第二预设值范围内，这两个位姿信息，其中，扫路机的尾部至垃圾倾倒点的距离，第一预设值范围记为L₀，扫路机铰接车架的侧面与所述垃圾倾倒点的夹角，第二预设值范围记为第二设定值θ⁰，请参见图5。

本实施例中，所述垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离L₀不宜过长也不宜过短，本领域技术人员可以选择3m～5m作为第一预设值范围，但本发明并不局限于此，本领域技术人员可以根据垃圾自倾倒扫路机的大小及垃圾箱体22的大小、高度对第一预设值范围进行调整，只要能够保证垃圾箱体22举升倾倒垃圾时不会洒落在外即可。例如，本领域技术人员可以将第一预设值范围设置为4.5 m～5m，也可以设置为2.5m~4m，整车在后退过程中，此范围内时，均可进行垃圾倾倒。

本实施例中，所述第二预设值范围可以是87°～93°，本领域技术人员应当理解，当垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角为直角，即90°时，垃圾自倾倒扫路机执行垃圾倾倒效果最好，但实际操作过程中，难以保证垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角为直角，因此，允许有上下一定角度的偏差。例如，偏差为±3°，即87°～93°。所述第二预设值范围也可以是85°～95°，此时，偏差为±5°。

需要说明的是，当垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离大于第一预设值范围时，即当扫路机的尾部与垃圾倾倒点之间的距离大于第一设定值L₀时，或者，垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角大于第二预设值范围时，无人驾驶模块控制线控底盘1向与垃圾倾倒点靠近，同时，无人驾驶模块控制垃圾箱体22的侧面相对垃圾倾倒点进行转向，同时判断线控底盘1与垃圾倾倒点之间是否有障碍物，若有，则控制线控底盘1停止行驶以进行避障。

本实施例中，所述无人驾驶模块控制线控底盘1停止行驶以进行避障时，还包括对线控底盘1停止时间进行计时；

若计时时长不大于预设时长，且未检测到障碍物，则线控底盘1继续后退至垃圾倾倒点；若计时时长大于预设时长，同时仍检测到障碍物，则无人驾驶模块将现场状态发送至人工控制终端进行提示，以等待操作指令。

其中，预设时长的长短可以是根据现场实际情况来设定，本领域技术人员可以将预设时长设置为5min，也可以设置成10min，本发明在此不做限制。

当扫路机后部与垃圾倾倒点之间的距离等于第一设定值L₀时，整车停止检测障碍物并停止移动，可以有效防止扫路机与垃圾倾倒点碰撞，提高作业的安全性。

本领域技术人员在研究本发明的实质内容后，应当理解，当无人驾驶模块判断垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离不在第一预设值范围内，或者，垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角不在第二预设值范围内时，无人驾驶模块能够控制垃圾箱体22移动，以进行位姿调整。

本实施例中，所述位姿调整包括如下步骤：

无人驾驶模块控制垃圾自倾倒扫路机向靠近垃圾倾倒点处行驶，以使垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离在第一预设值范围内；

同时，无人驾驶模块控制垃圾自倾倒扫路机相对垃圾倾倒点进行转向，以使垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内。

当垃圾箱体22的尾部至垃圾倾倒点的距离在第一预设值范围内，且垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内时，无人驾驶模块通过控制举升油缸27延伸以使垃圾箱体22举升，当垃圾箱体22举升到一定角度时，所述气弹簧驱动后门23相对垃圾箱体22开启，以进行垃圾倾倒作业。

当垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角不在第二预设值范围时，无人驾驶模块可以通过控制线控底盘1相对垃圾倾倒点左转或右转，以使垃圾箱体22的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内，从而满足垃圾倾倒条件，确保扫路机车身相对于垃圾倾倒点不会太过偏斜，导致垃圾倾倒在外。

需要说明的是，本实施例中，采用激光雷达、毫米波雷达和超声波雷达三种雷达相互配合以进行测距，具有精度高和环境适应性好等特点，并采用IMU及角度传感器用以获取姿态数据，从而使得无人驾驶模块向扫路机发送指令以进行位姿调整。

步骤S4：无人驾驶模块获取垃圾箱体22的垃圾倾倒完成的反馈数据，控制举升油缸27收缩以使垃圾箱体22回位，接近开关26检测到垃圾箱体22回位的信号，无人驾驶模块才可进行接下来的动作。

具体地，无人驾驶模块控制举升油缸27收缩使垃圾箱体22回位，当垃圾箱体22回落到一定角度时，此时，所述气弹簧驱动后门23相对垃圾箱体22关闭。在此情形下，无人驾驶模块获取接近开关26实时监测的垃圾箱体22回位的反馈数据后，可控制扫路机继续清扫路面。

本实施例中，步骤S5：无人驾驶模块控制线控底盘1返回至清扫作业的初始位置，以等待下一次的清扫任务，或者，控制线控底盘1沿最优路径返回至接收到垃圾倾倒指令的位置，并控制垃圾自倾倒扫路机继续进行清扫作业。

本发明提供的一种垃圾自倾倒方法，所述方法能够使得无人驾驶模块在接收到垃圾倾倒指令后，沿最优路径移动至垃圾倾倒点，并通过调整扫路机的位姿实现垃圾自动倾倒，垃圾自倾倒过程中，无需人工操作，且能够快速准确的解决垃圾自倾倒问题，能够显著提高清扫作业效率，从而节约人工成本。

本发明提供的一种垃圾自倾倒方法，同时能够使得无人驾驶模块根据现场需求，控制垃圾自倾倒扫路机进行清扫及垃圾倾倒作业，直至完成清扫任务地图内的清扫作业。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，包括线控底盘和设于线控底盘上的风机总成、箱体总成、清扫装置、吸尘装置及无人驾驶模块；

所述箱体总成包括垃圾箱体、举升油缸和自启闭机构，所述举升油缸用于举升垃圾箱体，所述风机总成设于垃圾箱体上方，所述垃圾箱体上设有后门，所述自启闭机构设于垃圾箱体与后门之间，用以驱动后门相对垃圾箱体开启或关闭；

所述自启闭机构由气弹簧驱动，所述无人驾驶模块通过控制举升油缸收缩使垃圾箱体回位，当垃圾箱体回落到一定角度时，所述气弹簧驱动后门相对垃圾箱体关闭；所述后门能够在自身重力、气弹簧弹力和箱体负压作用下，实现后门的压紧密封；

所述无人驾驶模块通过控制举升油缸延伸以使垃圾箱体举升，所述气弹簧驱动后门相对垃圾箱体开启；当垃圾倾倒时，所述后门重心随垃圾箱体举升角度的增大而变化，当垃圾箱体举升到一定角度时，所述气弹簧的弹力能够克服后门自身的重力，以驱动后门打开；

所述无人驾驶模块，用于获取包括清扫装置、垃圾箱体及线控底盘的反馈数据，控制清扫装置、风机总成、举升油缸、吸尘装置及线控底盘执行相关指令；

所述无人驾驶模块通过向线控底盘发送垃圾倾倒指令，并确定最优路径，控制线控底盘沿最优路径行驶至垃圾倾倒点；

当垃圾倾倒完成后，所述无人驾驶模块能够控制所述控制线控底盘以再次沿最优路径返回至接收到垃圾倾倒指令的位置，以继续进行作业。

2.根据权利要求1所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，所述箱体总成还包括料位计，所述料位计设于垃圾箱体上，用以监测垃圾箱体内垃圾是否填满。

3.根据权利要求1所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，所述箱体总成还包括接近开关，所述接近开关设于垃圾箱体上，用以实时监测垃圾箱体是否回位。

4.根据权利要求1所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，所述垃圾自倾倒扫路机采用垃圾自倾倒方法实现垃圾自倾倒，所述垃圾自倾倒方法包括如下步骤：

无人驾驶模块建立清扫任务地图，在清扫任务地图中布设垃圾倾倒点，并控制垃圾自倾倒扫路机进行清扫作业；

无人驾驶模块向线控底盘发送垃圾倾倒指令，并确定最优路径，控制线控底盘沿最优路径行驶至垃圾倾倒点；

无人驾驶模块获取垃圾倾倒点的位置，判断垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离是否在第一预设值范围内，并判断垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角是否在第二预设值范围内，若是，则控制举升油缸举升垃圾箱体以进行垃圾倾倒作业；

无人驾驶模块获取垃圾箱体的垃圾倾倒完成的反馈数据，控制举升油缸收缩以使垃圾箱体回位；

无人驾驶模块控制线控底盘返回至清扫作业的初始位置，或者，控制线控底盘沿最优路径返回至接收到垃圾倾倒指令的位置，并控制垃圾自倾倒扫路机继续进行清扫作业。

5.根据权利要求4所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，所述无人驾驶模块向线控底盘发送垃圾倾倒指令，包括：清扫装置完成清扫任务地图内的清扫任务后，线控底盘接收到的无人驾驶模块发送的垃圾倾倒指令，或者，扫路机作业过程中，无人驾驶模块获取的料位计监测的垃圾箱体内垃圾填满的反馈数据后，向线控底盘发送垃圾倾倒指令。

6.根据权利要求4所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，若无人驾驶模块判断垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离不在第一预设值范围内，或者，垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角不在第二预设值范围内时，无人驾驶模块控制垃圾箱体进行位姿调整，所述位姿调整包括如下步骤：

无人驾驶模块控制垃圾自倾倒扫路机向靠近垃圾倾倒点处行驶，以使垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离在第一预设值范围内，同时，无人驾驶模块控制垃圾自倾倒扫路机相对垃圾倾倒点进行转向，以使垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内，当垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离在第一预设值范围内，且垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角在第二预设值范围内时，无人驾驶模块控制举升油缸举升垃圾箱体，以进行垃圾倾倒作业。

7.根据权利要求4所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，当垃圾箱体的尾部至垃圾倾倒点的距离大于第一预设值范围时，或者，垃圾箱体的侧面与垃圾倾倒点形成的夹角大于第二预设值范围时，无人驾驶模块控制线控底盘向垃圾倾倒点靠近，同时，无人驾驶模块控制垃圾箱体的侧面相对垃圾倾倒点进行转向，同时判断线控底盘与垃圾倾倒点之间是否有障碍物，若有，则控制线控底盘停止行驶以进行避障。

8.根据权利要求7所述的垃圾自倾倒扫路机，其特征在于，所述无人驾驶模块控制线控底盘停止行驶以进行避障时，还包括对线控底盘停止时间进行计时；

若计时时长不大于预设时长，且未检测到障碍物，则线控底盘继续后退至垃圾倾倒点；若计时时长大于预设时长，同时仍检测到障碍物，则无人驾驶模块将现场状态发送至人工控制终端进行提示，以等待操作指令。

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