CN117093002A - 无人驾驶的智能推耙机系统 - Google Patents

Abstract

无人驾驶的智能推耙机系统，硬件设计模块通过硬件搭建获取各个传感器信息和使能各个执行器；感知定位模块通过获得的传感器信息对当前推耙机的实时位姿进行迭代计算，并将信息传入到路径规划模块中；路径规划模块对当前计算地图进行判断和规划，推算出推耙机状态动作，并将之传入到通讯模块；中控通讯模块中接受感知定位信息和路径规划信息，并将其传入到中控；下位机通讯模块中接受路径规划信息，将数据信息进行协议编码，并下发至执行器执行。本发明利用多传感器对环境的感知定位，对路径地图实现基本模式的规划，对推耙机完成闭环控制策略，实现码头煤仓的智能全自动化推耙作业功能，解决现有人工操作推耙机作业中存在的低效率高风险问题。

Description

无人驾驶的智能推耙机系统

技术领域

本发明属于智能车控制领域，尤其涉及一种无人驾驶的智能推耙机领域

背景技术

在大型火力发电的电厂中，散货码头货轮作业的主要清舱作业工具是卸船机和推耙机，一般地，由船将煤运到码头，然后用卸船机将船舱中的煤抓取出。但会有一大部分煤堆因卸船机自由度限制残留在船舱中，剩余的煤料因为其安息角而堆落在船舱船壁边。这时需要人工操作的推耙机将剩余的煤料推耙至船舱中心，来供卸船机抓取。

但是目前推耙机船舱作业基本采用人工操作，而这种传统的推耙机人工作业存在着种种隐患，一方面操作人员通过船上爬梯上下船舱，特别是阴雨冰雪天、梯湿易滑，视线差，存在安全隐患。另一方面，船舱内空间狭小，空气流动性差，废气、噪音、粉尘浓度高，长期在这种恶劣的工作环境下长时间作业，容易对操作人员身心健康造成伤害。

针对于自动化推耙机的实现，范海东提出一种自动推耙机定位系统(范海东,倪何军,胡凯波,王林刚,夏志凌,朱宇超,沈炳华.一种应用于煤栅内的自动推煤机定位系统[P].中国专利：CN211928438U,2020-11-13.)。但是单定位模块是无法实现整个智能回环系统，需要设计相应模块来处理定位信息。

沈炳华提出一种针对于推耙机的控制装置(沈炳华,周平,王帆,周琦,王铮.推耙机控制装置[P].浙江省：CN109335719A,2019-02-15.)。但是作为一种控制装置，并没有实现具体推耙控制模式，无法很好地构建定位和规划之间的联系。

发明内容

本发明要克服现有技术的上述缺点，提出一种无人驾驶的智能推耙机系统，实现了智能全自动化推耙作业功能，以解决推耙机作业中存在的低效率高风险问题。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：

一种无人驾驶的智能推耙机系统，包括：硬件设计模块、感知定位模块、路径规划模块、中控通讯模块、下位机通讯模块。硬件设计模块通过硬件搭建获取各个传感器信息和使能各个执行器；感知定位模块通过获得的传感器信息对当前推耙机的实时位姿进行迭代计算，并将信息传入到路径规划模块中；路径规划模块对当前计算地图进行判断和规划，推算出推耙机状态动作，并将之传入到通讯模块；中控通讯模块中接受感知定位信息和路径规划信息，并将其传入到中控；下位机通讯模块中接受路径规划信息，将数据信息进行协议编码，并下发至执行器执行。

硬件设计模块，硬件设计模块包含传感器单元和运动执行器单元。整个系统通过传感器组合单元对外界执行感知任务，通过传感器单元对感知传感器进行驱动初始化；使用运动执行器单元来执行由中控下发的指令，并且反馈执行结果至通讯模块。以下阐述硬件设计模块中两个单元的各自功能：

所述传感器单元：单元由激光Velodyne_32雷达、Livox_Mid40雷达和Xsens惯性传感器构成，其中激光Velodyne_32雷达和Livox_Mid40雷达扫描感知周围环境，并将信息通过网口传入至感知定位模块；Xsens惯性传感器测量的车体三维加速度容易受到环境磁场影响，所以通过姿态分解去除偏航角分量，将其转化为位姿四元数通过串口传入至感知定位模块。

所述运动执行器单元：运动执行器包括动力控制、推耙铲控制和行进控制。动力控制用于控制输出力矩值，以控制推耙铲的速度和车体行进的速度；推耙铲控制根据下发的指令来调节推耙铲的工作角度；行进控制根据下发的指令来控制车体前进方向和转向方向。

感知定位模块，感知定位模块包含环境感知单元和三维定位单元。环境感知单元接收来自于传感器单元的信息，获取激光雷达数据和惯性传感器数据，并通过算法设计对煤仓环境进行语义分割，求解安全距离，并传至中控和路径规划模块中处理；三维定位单元基于感知结果对点云信息和惯导信息进行位姿迭代估计，求解推耙机实时位姿；以下阐述感知定位模块中两个单元的各自功能：

所述环境感知单元进行激光雷达和惯性导航元件数据的获取和预处理，去除无效点，并矫正运动畸变。使用激光雷达和惯导传感器融合后的信息进行动态环境下的点云语义分割(设计适用于环境特征的线性拟合平面算法提取墙壁，通过计算同个扇形内相邻点云连线与水平面的夹角，并设定阈值。超过阈值则归类于墙壁点云，小于阈值则归类于煤堆)，将动态变化的煤堆和静态的墙壁分割开，同时计算车辆六个方向上距障碍物的距离用于安全模块，向中控发送角点用于校准。

所述三维定位单元基于具有语义信息的感知结果对点云数据进行点云降采样和语义特征点提取。根据点的曲率来计算平面光滑度将特征点分为边缘点平面点，基于不同的特征点采取不同的帧间匹配的策略，(帧间配准则根据新的扫描特征点与缓存中的上一时刻的特征进行配准，建立以欧式距离为目标函数，以变换矩阵为优化变量的优化问题对变换矩阵进行求解)，得到移动机器人的局部位姿变换估计值。同时对变换矩阵进行优化，(以相对较低的频率将当前扫描的特征点与环境中根据主成分分析得到的特征进行配准得到优化后的变换矩阵。优化后的变换矩阵将地图转换到世界坐标系下形成地图，并且对帧间配准得到的实时位姿估计进行修正)，通过分支定界加速暴力匹配，筛选关键帧来动态更新点云地图，得到三维船舱地图和投影后用于路径规划模块的二维栅格地图，向中控台发送推耙机实时位姿。

路径规划模块，路径规划模块通过接收中控的自动模式开启指令，在中控开启自动模式后，通过通信读取中控的模式控制指令和各个模式下所需的数据，在各模式下执行该模式的业务逻辑，并反馈规划轨迹和任务状态。在区域自动模式下，推耙机需要对一片区域进行覆盖式耙取，以将煤从区域一边耙到相对应的一边，并在清理完成后自动停止工作。

中控通讯模块，中控通讯模块包含编码单元、通讯单元和心跳单元。中控通讯模块是为了实现与中控和路径规划模块间的数据传输，并将数据通过可视化途径实时监控，保证数据传输的准确性、稳定性和及时性。将传输信息通过定义编码构成数据包形式，通过Socket和ROS的Topic发布给相应接收模块，并通过心跳单元来确定通讯稳定性。以下阐述中控通讯模块中三个单元的各自功能：

所述编码单元为了方便进行数据解析和识别，对传输的数据格式进行了编码设置。对于雷达部分的数据包协议为：Radar,序号,<R,W>,地址,End/r/n(其中Radar代表传输内容为雷达模块内容，R代表读，W代表写，地址代表传输的内容，/r/n作为数据包的结束符)；对于路径规划部分的数据包协议为：Path,序号,<R,W>,地址,End/r/n(其中Path代表传输内容为路径规划部分内容，R代表读，W代表写，地址代表传输的内容，/r/n作为数据包的结束符)。

所述通讯单元为实现多单元、多模块之间的通讯，利用两个线程分别进行读数据和发数据，提高了数据传输的效率和准确性。中控通讯模块与工控机的感知定位模块和路径规划模块的数据传输的方式采用ROS的Topic通信方式，其中订阅的Topic中的信息包括：角点坐标、高层图、惯导信息、路径规划、目标点等；与中控的通讯方式采用基于TCP协议的Socket通讯方式，通过编码单元的数据包格式来实现传输，通过Socket网络通讯接收中控发出的数据，其中包括校准开关、模式转变、推耙动作、目标点、推耙区域等参数信息。

所述心跳单元为了保证信息正确的传输，数据通讯与中控实行心跳机制，在接收到的中控的数据中包含一个动态的心跳值，只要心跳值在变化就说明与中控进行正常通讯，接收到的数据正常发送给雷达模块和路径模块，当接收到的心跳值不变次数超出在一定限制范围后，认为与中控通讯异常，接收不到中控信息，此时向感知定位模块和路径规划模块发送默认值，并等待接受中控信息。保证在接受不到中控发出的参数信息时路径规划恢复默认参数，使得推耙机处于安全状态。

下位机通讯模块，下位机通讯模块通过实时接收感知定位模块和路径规划模块的数据，通过数据编码将数据整合，并通过网络连接的通讯协议，将整合数据包发给下位机，并反馈执行器信息至路径规划单元，利用心跳机制来保证下位机和通讯模块之间的连接正常；以下阐述下位机通讯模块中两个单元的各自功能：

所述网络连接单元中，中控与下位机采用网络通信的方式进行数据的交互，中控作为客户端主动发送请求，下位机作为服务器对请求做出响应。两者利用Socket进行连接，并采用TCP/IP的传输协议，并且通过设置下位机通讯模块与下位机之间的心跳机制，来保证网络连接正常。

所述数据编码单元中，规定发送给下位机的数据内容，包括路径规划指令、惯导数据、定位异常、雷达发来的安全距离点以及心跳异常信息以及读取指令信息。发送内容均采取字符串的形式，可将其分为写指令与读指令两种：读指令的发送格式为：“Control,<序号>,R,<起始地址>,<变量数目n>,End”。其中Control代表请求头，序号代表发送数据的次数。接收格式为：“Control,<序号>,R,<起始地址>,<变量数目n>,<变量值1>,…<变量n>,End”；写指令的发送格式为：“Control,<序号>,W,<起始地址>,<变量数目n>,<变量值1>,…<变量n>,End”。其中Control代表请求头，序号代表第几次发送写数据。

如上所述，本发明提供一种无人驾驶的智能推耙机系统，采用硬件设计模块、感知定位模块、路径规划模块、中控通讯模块、下位机通讯模块等多个模块，解决因为其安息角而堆落在船舱船壁边剩余的煤料。保护人民生命财产安全，提高码头煤堆生产效率。

本发明的优点是，硬件设计模块将激光、惯性导航等传感器结合在一起，提供多方向的感知信息。感知定位模块通过数据获取与预处理、运动畸变矫正、点云语义分割、六向障碍物距离计算，提供精准的环境感知和安全信息，为自动驾驶系统提供可靠的基础。路径规划模块根据中控指令和数据，执行各模式业务逻辑，反馈规划轨迹和任务状态，实现自动化操作。中控通讯确保准确、稳定、及时的数据传输，通过可视化监控实时展示传输信息，保证通讯稳定性。各个模块相结合的智能推耙机系统提高码头的运行效率，保证人民的生命财产安全。

附图说明

图1是本发明推耙机系统流程框图。

图2是本发明的感知模块效果图。

图3是本发明的定位与建图效果图。

图4是本发明用于路径规划的二维栅格地图。

图5是本发明中控通讯模块流程框图。

图6是本发明下位机通讯模块流程框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实例做进一步详述：

如图1所示的推耙机系统流程框图，本发明提出一种无人驾驶的智能推耙机系统，包括：硬件设计模块、感知定位模块、路径规划模块、中控通讯模块、下位机通讯模块。

所述硬件设计模块通过包含传感器单元和运动执行器单元。整个系统通过多传感器组合对外界执行感知任务，实时获取雷达传感器信息，并分解惯性传感器信息；根据接收的下发指令，控制运动执行器工作，包括：动力控制、推耙铲控制和行进控制。

所述感知定位模块包含环境感知单元和三维定位单元。环境感知单元接收来自于传感器单元的信息，获取激光雷达数据和惯性传感器数据，并通过算法设计对煤仓环境进行语义分割，求解安全距离，并传至中控和路径规划模块中处理；三维定位单元基于感知结果对点云信息和惯导信息进行位姿迭代估计，求解推耙机实时位姿。以下阐述感知定位模块中两个单元的各自功能：

所述环境感知单元进行激光雷达和惯性导航元件数据的获取和预处理，去除无效点，并矫正运动畸变。如图2的感知效果所示，使用激光雷达和惯导传感器融合后的信息进行动态环境下的点云语义分割，将动态变化的煤堆和静态的墙壁分割开，在图2中红色代表煤仓内部上平面点，绿色代表底部煤堆，白色代表墙壁；同时计算车辆六个方向上距障碍物的距离用于安全模块，向中控发送角点用于校准；

所述三维定位单元基于具有语义信息的感知结果对点云数据进行点云降采样和语义特征点提取。根据点的曲率来计算平面光滑度将特征点分为边缘点平面点，基于不同的特征点采取不同的帧间匹配的策略，得到移动机器人的局部位姿变换估计值。同时对变换矩阵进行优化，通过分支定界加速暴力匹配，筛选关键帧来动态更新点云地图，得到三维船舱地图和投影后用于路径规划模块的二维栅格地图，如图3定位与建图模块效果图所示，定位和建图效果在船舱工作环境下仍保持高匹配、高精度。其中将得到的三维地图投影至二维栅格导航地图，得到的导航地图如图4用于路径规划的二维栅格地图所示。最后向中控通讯模块发送推耙机实时位姿，向路径规划模块发布推耙机位姿和二维导航地图。

所述路径规划模块，通过接收中控的自动模式开启指令，在中控开启自动模式后，通过通信读取中控的模式控制指令和各个模式下所需的数据，在各模式下执行该模式的业务逻辑，并反馈规划轨迹和任务状态。

所述中控通讯模块是为了实现与中控和路径规划模块间的数据传输，并将数据通过可视化途径实时监控，保证数据传输的准确性、稳定性和及时性。如图5的中控通讯流程图所示，模块将传输信息通过编码单元构成数据包形式，通过通讯单元发布给相应接收模块，并通过心跳单元来确定通讯稳定性。

所述下位机通讯模块通过实时接收环境感知单元和路径规划模块的数据，整合发布给运动执行器。如图6下位机通讯流程图所示，通过数据编码单元将数据编码，并通过网络连接单元的通讯协议，将整合数据包发给下位机，并反馈执行器信息至路径规划单元。

进一步,本系统的执行流程如下：

(1)搭建硬件设计模块，组成无人推耙机系统。

(2)无人推耙机中控系统启动后，环境感知单元自动启动开始检测周围环境数据，待中控打开自动模式开关后，将会把自动模式指令下发给中控通信模块。

(3)中控通讯模块实时获取自动模式指令后，中控通讯模块获取到自动模式指令为打开状态时，将会启动感知定位单元和路径规划模块。

(4)感知定位模块对船舱地图和无人推耙机位姿进行生成和实时计算，并将地图和无人推耙机位姿信息实时发送给中控通讯模块，将无人推耙机定位信息、船舱的距离信息和姿态信息发送给路径规划模块，将无人推耙机距船舱的距离信息和姿态信息发送给下位机通讯模块。

(5)中控通讯模块获取地图信息和定位信息传输给中控显示。

(6)中控指定自动模式下无人推耙机耙取物料的模式。

(7)路径规划模块通过中控通讯模块获取到耙取物料的模式信息后，按照不同模式下的业务逻辑，对推耙机进行控制，并将无人推耙机业务运行状态和工作情况信息通过中控通讯模块发送给中控，同时将控制指令信息发送给下位机通讯模块。

(8)下位机通讯模块获取无人推耙机距船舱距离信息和姿态信息和控制指令信息，下发给运动执行器单元进行执行。运动执行器单元通过通信反馈当前推耙铲信息和车辆速度信息给下位机通讯模块。

(9)重复(4)～(8)步骤，直至中控判断作业结束，关闭所有程序。

本实施例的无人驾驶的智能推耙机系统，利用多传感器对环境的感知定位，对路径地图实现基本模式的规划，从而对推耙机完成闭环控制策略，实现了码头煤仓的智能全自动化推耙作业功能，以解决现有人工操作推耙机作业中存在的低效率高风险问题。

Claims (6)

1.一种无人驾驶的智能推耙机系统，其特征在于：包括硬件设计模块、感知定位模块、路径规划模块、中控通讯模块、下位机通讯模块；硬件设计模块通过硬件搭建获取各个传感器信息和使能各个执行器；感知定位模块通过获得的传感器信息对当前推耙机的实时位姿进行迭代计算，并将信息传入到路径规划模块中；路径规划模块对当前计算地图进行判断和规划，推算出推耙机状态动作，并将之传入到通讯模块；中控通讯模块中接受感知定位信息和路径规划信息，并将其传入到中控；下位机通讯模块中接受路径规划信息，将数据信息进行协议编码，并下发至执行器执行，各模块的具体构成是：

硬件设计模块，硬件设计模块包含传感器单元和运动执行器单元；整个系统通过传感器组合单元对外界执行感知任务，通过传感器单元对感知传感器进行驱动初始化；使用运动执行器单元来执行由中控下发的指令，并且反馈执行结果至通讯模块；以下阐述硬件设计模块中两个单元的各自功能：

所述传感器单元：单元由激光Velodyne_32雷达、Livox_Mid40雷达和Xsens惯性传感器构成，其中激光Velodyne_32雷达和Livox_Mid40雷达扫描感知周围环境，并将信息通过网口传入至感知定位模块；Xsens惯性传感器测量的车体三维加速度容易受到环境磁场影响，所以通过姿态分解去除偏航角分量，将其转化为位姿四元数通过串口传入至感知定位模块；

所述运动执行器单元：运动执行器包括动力控制、推耙铲控制和行进控制；动力控制用于控制输出力矩值，以控制推耙铲的速度和车体行进的速度；推耙铲控制根据下发的指令来调节推耙铲的工作角度；行进控制根据下发的指令来控制车体前进方向和转向方向；

感知定位模块，感知定位模块包含环境感知单元和三维定位单元；环境感知单元接收来自于传感器单元的信息，获取激光雷达数据和惯性传感器数据，并通过算法设计对煤仓环境进行语义分割，求解安全距离，并传至中控和路径规划模块中处理；三维定位单元基于感知结果对点云信息和惯导信息进行位姿迭代估计，求解推耙机实时位姿；以下阐述感知定位模块中两个单元的各自功能：

所述环境感知单元进行激光雷达和惯性导航元件数据的获取和预处理，去除无效点，并矫正运动畸变；使用激光雷达和惯导传感器融合后的信息进行动态环境下的点云语义分割将动态变化的煤堆和静态的墙壁分割开，同时计算车辆六个方向上距障碍物的距离用于安全模块，向中控发送角点用于校准；

所述三维定位单元基于具有语义信息的感知结果对点云数据进行点云降采样和语义特征点提取；根据点的曲率来计算平面光滑度将特征点分为边缘点平面点，基于不同的特征点采取不同的帧间匹配的策略，得到移动机器人的局部位姿变换估计值；同时对变换矩阵进行优化，通过分支定界加速暴力匹配，筛选关键帧来动态更新点云地图，得到三维船舱地图和投影后用于路径规划模块的二维栅格地图，向中控台发送推耙机实时位姿；

路径规划模块，路径规划模块通过接收中控的自动模式开启指令，在中控开启自动模式后，通过通信读取中控的模式控制指令和各个模式下所需的数据，在各模式下执行该模式的业务逻辑，并反馈规划轨迹和任务状态；在区域自动模式下，推耙机需要对一片区域进行覆盖式耙取，以将煤从区域一边耙到相对应的一边，并在清理完成后自动停止工作；

中控通讯模块，中控通讯模块包含编码单元、通讯单元和心跳单元；中控通讯模块是为了实现与中控和路径规划模块间的数据传输，并将数据通过可视化途径实时监控，保证数据传输的准确性、稳定性和及时性；将传输信息通过定义编码构成数据包形式，通过Socket和ROS的Topic发布给相应接收模块，并通过心跳单元来确定通讯稳定性；以下阐述中控通讯模块中三个单元的各自功能：

所述编码单元为了方便进行数据解析和识别，对传输的数据格式进行了编码设置；对于雷达部分的数据包协议为：Radar,序号,<R,W>,地址,End/r/n，其中Radar代表传输内容为雷达模块内容，R代表读，W代表写，地址代表传输的内容，/r/n作为数据包的结束符；对于路径规划部分的数据包协议为：Path,序号,<R,W>,地址,End/r/n，其中Path代表传输内容为路径规划部分内容，R代表读，W代表写，地址代表传输的内容，/r/n作为数据包的结束符；

所述通讯单元为实现多单元、多模块之间的通讯，利用两个线程分别进行读数据和发数据，提高了数据传输的效率和准确性；中控通讯模块与工控机的感知定位模块和路径规划模块的数据传输的方式采用ROS的Topic通信方式，其中订阅的Topic中的信息包括：角点坐标、高层图、惯导信息、路径规划、目标点等；与中控的通讯方式采用基于TCP协议的Socket通讯方式，通过编码单元的数据包格式来实现传输，通过Socket网络通讯接收中控发出的数据，其中包括校准开关、模式转变、推耙动作、目标点、推耙区域等参数信息；

所述心跳单元为了保证信息正确的传输，数据通讯与中控实行心跳机制，在接收到的中控的数据中包含一个动态的心跳值，只要心跳值在变化就说明与中控进行正常通讯，接收到的数据正常发送给雷达模块和路径模块，当接收到的心跳值不变次数超出在一定限制范围后，认为与中控通讯异常，接收不到中控信息，此时向感知定位模块和路径规划模块发送默认值，并等待接受中控信息；保证在接受不到中控发出的参数信息时路径规划恢复默认参数，使得推耙机处于安全状态；

下位机通讯模块，下位机通讯模块通过实时接收感知定位模块和路径规划模块的数据，通过数据编码将数据整合，并通过网络连接的通讯协议，将整合数据包发给下位机，并反馈执行器信息至路径规划单元，利用心跳机制来保证下位机和通讯模块之间的连接正常；以下阐述下位机通讯模块中两个单元的各自功能：

所述网络连接单元中，中控与下位机采用网络通信的方式进行数据的交互，中控作为客户端主动发送请求，下位机作为服务器对请求做出响应；两者利用Socket进行连接，并采用TCP/IP的传输协议，并且通过设置下位机通讯模块与下位机之间的心跳机制，来保证网络连接正常；

所述数据编码单元中，规定发送给下位机的数据内容，包括路径规划指令、惯导数据、定位异常、雷达发来的安全距离点以及心跳异常信息以及读取指令信息；发送内容均采取字符串的形式，可将其分为写指令与读指令两种：读指令的发送格式为：“Control,<序号>,R,<起始地址>,<变量数目n>,End”；其中Control代表请求头，序号代表发送数据的次数；接收格式为：“Control,<序号>,R,<起始地址>,<变量数目n>,<变量值1>,…<变量n>,End”；写指令的发送格式为：“Control,<序号>,W,<起始地址>,<变量数目n>,<变量值1>,…<变量n>,End”；其中Control代表请求头，序号代表第几次发送写数据。

2.如权利要求1所述的一种无人驾驶的智能推耙机系统，其特征在于：所述的行动态环境下的点云语义分割包括：设计适用于环境特征的线性拟合平面算法提取墙壁，通过计算同个扇形内相邻点云连线与水平面的夹角，并设定阈值；超过阈值则归类于墙壁点云，小于阈值则归类于煤堆。

3.如权利要求1所述的一种无人驾驶的智能推耙机系统，其特征在于：所述的帧间匹配的策略包括：帧间配准则根据新的扫描特征点与缓存中的上一时刻的特征进行配准，建立以欧式距离为目标函数，以变换矩阵为优化变量的优化问题对变换矩阵进行求解。

4.如权利要求1所述的一种无人驾驶的智能推耙机系统，其特征在于：所述的对变换矩阵进行优化包括：以相对较低的频率将当前扫描的特征点与环境中根据主成分分析得到的特征进行配准得到优化后的变换矩阵；优化后的变换矩阵将地图转换到世界坐标系下形成地图，并且对帧间配准得到的实时位姿估计进行修正。

5.如权利要求1所述的一种无人驾驶的智能推耙机系统的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：

(1)搭建硬件设计模块，组成无人推耙机系统；

(2)无人推耙机中控系统启动后，环境感知单元自动启动开始检测周围环境数据，待中控打开自动模式开关后，将会把自动模式指令下发给中控通信模块；

(3)中控通讯模块实时获取自动模式指令后，中控通讯模块获取到自动模式指令为打开状态时，将会启动感知定位单元和路径规划模块；

(4)感知定位模块对船舱地图和无人推耙机位姿进行生成和实时计算，并将地图和无人推耙机位姿信息实时发送给中控通讯模块，将无人推耙机定位信息、船舱的距离信息和姿态信息发送给路径规划模块，将无人推耙机距船舱的距离信息和姿态信息发送给下位机通讯模块；

(5)中控通讯模块获取地图信息和定位信息传输给中控显示；

(6)中控指定自动模式下无人推耙机耙取物料的模式；

(7)路径规划模块通过中控通讯模块获取到耙取物料的模式信息后，按照不同模式下的业务逻辑，对推耙机进行控制，并将无人推耙机业务运行状态和工作情况信息通过中控通讯模块发送给中控，同时将控制指令信息发送给下位机通讯模块；

(8)下位机通讯模块获取无人推耙机距船舱距离信息和姿态信息和控制指令信息，下发给运动执行器单元进行执行；运动执行器单元通过通信反馈当前推耙铲信息和车辆速度信息给下位机通讯模块；

(9)重复步骤(4)～(8)，直至中控判断作业结束，关闭所有程序。

6.如权利要求1所述的一种无人驾驶的智能推耙机系统，其特征是以多传感器来对煤仓环境进行感知，对复杂煤仓环境下实现实时定位，对得到的定位建图信息进行不同模式的路径规划，并依据推耙机的运动学来下发运动指令，通过全局的中控通讯和下位机通讯来保证系统之间正常运作，实现码头煤船上的无人驾驶的智能推耙机系统。