CN206721721U - 自动摆放和回收路锥的车载装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：包括电气控制箱、蓄电池箱、以及设置于车斗后部负责抓取路锥进行摆放或者回收的7自由度机械臂，电气控制箱内部放置配电模块和主控模块，蓄电池箱内部放置蓄电池，在车斗的后栏板顶部安装视觉摄像头；所述视觉摄像头的输出端连接主控模块，视觉摄像头用于获取车辆后方彩色视频图像和深度图像；所述主控模块连接7自由度机械臂，主控模块根据视觉摄像头获取的彩色视频图像和深度图像，判断路锥坐标、距离和姿态数据，并给出抓取路线控制7自由度机械臂按照抓取路线运动。本实用新型能够实现自动摆放和回收路锥的功能，实现高效、稳定收放路锥，操作简单，自动化程度高。

Description

自动摆放和回收路锥的车载装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动摆放和回收路锥的车载装置，属于道路交通维护设备技术领域。

背景技术

道路封闭施工、高速公路养护、交警执法、路政执法时需要摆放路锥进行引导交通，一般需要由工作人员进行逐个摆放。目前也有一些路锥收放车能实现路锥的自动收放。

由工作人员进行逐个摆放路锥效率低、危险性大。由于路锥还未都摆放到位，在道路上行驶的车辆驾驶员若不注意前方情况容易造成交通事故，对摆放路锥的工作人员造成生命威胁。因此需要一种高效的、能自动收放路锥的装置。

目前市面上现有的路锥自动收放车辆（装置）在回收锥桶时存在以下缺陷：

（1）摆放路锥过程中，车辆是一边行驶一边放置路锥的，路锥和地面存在相对速度，容易导致锥桶触碰地面时发生翻倒；

（2）回收路锥过程中，需要先用推倒装置先将处于站立状态的路锥推倒，然后再用金属杆插入锥桶底部，再将路锥勾起进行回收。在此机制下需要驾驶员严格控制车辆行驶的方位，否则推倒装置无法准确推倒锥桶并勾起回收；

（3）由于风力或者其他外力作用导致路锥翻倒后，路锥翻倒的方向是随机的，此类收放装置无法回收翻倒的锥桶。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种自动摆放和回收路锥的车载装置，能够实现自动摆放和回收路锥的功能，实现高效、稳定收放路锥，操作简单，自动化程度高。

按照本实用新型提供的技术方案，所述自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：包括电气控制箱、蓄电池箱、以及设置于车斗后部负责抓取路锥进行摆放或者回收的7自由度机械臂，电气控制箱内部放置配电模块和主控模块，蓄电池箱内部放置蓄电池，在车斗的后栏板顶部安装视觉摄像头；

所述视觉摄像头的输出端连接主控模块，视觉摄像头用于获取车辆后方彩色视频图像和深度图像；所述主控模块连接7自由度机械臂，主控模块根据视觉摄像头获取的彩色视频图像和深度图像，判断路锥坐标、距离和姿态数据，并给出抓取路线控制7自由度机械臂按照抓取路线运动。

进一步的，在所述7自由度机械臂的末端机械钳内侧设置小型摄像头，小型摄像头的输出端连接主控模块，小型摄像头用于在7自由度机械臂接近路锥时识别路锥顶部的标志物，主控模块根据小型摄像头提供的信息对路锥的坐标进行校准，并驱动7自由度机械臂不断校准抓取路线。

进一步的，所述电气控制箱中的主控模块连接车辆OBD系统，获得车辆当前行驶速度，根据车辆当前行驶速度对7自由度机械臂放置/回收路锥的过程进行速度补偿，使路锥在接触地面/从地面被抓取时与地面保持水平相对速度为零。

进一步的，所述7自由度机械臂设置于机械臂导轨上，机械臂导轨沿车斗的宽度方向布置，使7自由度机械臂能够沿车斗的宽度方向移动。

进一步的，在所述车斗后栏板顶部中央固定探照灯。

进一步的，在所述车斗后栏板设置电子警示屏。

进一步的，在车辆的驾驶室中控区设置用于控制和监控的人机交互屏。

进一步的，所述视觉摄像头在车斗的后栏板顶部左右各安装一个。

进一步的，所述电气控制箱和蓄电池箱固定于车斗的前部。

本实用新型所述自动摆放和回收路锥的车载装置，能够实现高效、稳定收放路锥，操作简单，自动化程度高；同时放置路锥成功率高，回收路锥效率高，能自动识别并回收翻倒状态下的路锥，能够选择双向收放路锥；并且解决了其他类似产品无法回收翻倒的锥桶、只能单向摆放锥桶的问题。

附图说明

图1为本实用新型所述自动摆放和回收路锥的车载装置的结构示意图。

附图标记说明：1-电气控制箱、2-蓄电池箱、3-7自由度机械臂、4-机械臂导轨、5-视觉摄像头、6-小型摄像头、7-探照灯、8-电子警示屏、9-人机交互屏。

具体实施方式

下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示：本实用新型所述自动摆放和回收路锥的车载装置包括固定于车斗前部的电气控制箱1和蓄电池箱2、以及设置于车斗后部的7自由度机械臂3，电气控制箱1内部放置整个装置的配电模块和主控模块，蓄电池箱2内部放置蓄电池，为整个装置提供电源；所述7自由度机械臂3设置于机械臂导轨4上，机械臂导轨4沿车斗的宽度方向布置，使7自由度机械臂3能够沿车斗的宽度方向移动，7自由度机械臂3主要用于负责抓取路锥进行摆放或者回收；在所述车斗的后栏板顶部左右各安装一个视觉摄像头5，在倒车回收路锥时可以用于识别后方路锥并获得最近路锥的方位、与车辆相对距离和姿态数据；在所述7自由度机械臂3的末端机械钳内侧设置小型摄像头6，小型摄像头6用于在7自由度机械臂3靠近路锥时的坐标跟踪和校准。在车辆的驾驶室中控区设置人机交互屏9，人机交互屏9用于整个装置的控制和监控。

所述视觉摄像头5能够获取车辆后方彩色视频图像和深度图像，将图像信息传输至电气控制箱1的主控模块，由主控模块中的软件算法自动识别路锥，并且计算出路锥的位置信息，包括平面坐标和纵向距离；以及路锥所处的姿态，这里的姿态指路锥是处于站立姿态或是翻倒姿态。如果路锥处于翻倒姿态，主控模块计算出路锥的翻倒方向与车辆行驶方向的夹角。

所述小型摄像头6能够在7自由度机械臂3接近路锥时识别路锥顶部的标志物，给7自由度机械臂3提供更为精准的坐标参照，进行最后的微调操作。

所述7自由度机械臂3进行路锥的抓取时，由主控模块通过视觉摄像头5获取的彩色视频图像和深度图像，判断路锥坐标、距离和姿态数据，主控模块运算出抓取路线并给出控制信号，控制7自由度机械臂3按照抓取路线运动；在7自由度机械臂3接近路锥的过程中，主控模块根据小型摄像头获取的图像信息，对路锥的坐标进行校准，并驱动7自由度机械臂3不断校准抓取路线，以提高抓取路锥的成功率。另外，由于7自由度机械臂3安装在机械臂导轨4上，能够沿车斗的宽度方向移动，可以选择在车辆左侧或是右侧进行摆放或回收路锥。

所述电气控制箱1中的主控模块连接车辆OBD系统，能够获得车辆当前行驶速度，根据车辆当前行驶速度对7自由度机械臂3放置/回收路锥的过程进行速度补偿，保证路锥在接触地面/从地面被抓取时与地面保持水平相对速度为零，从而保证路锥被释放到地面/被抓取时更稳定，不会出现路锥放到地面上之后翻倒的现象。

另外，在所述车斗后栏板顶部中央固定探照灯7，探照灯7用于夜间补光，倒车回收路锥时照亮后方区域。

在所述车斗后栏板设置电子警示屏8，电子警示屏8的方向朝向后方，作业时警示后方来车。

Claims (9)

1.一种自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：包括电气控制箱（1）、蓄电池箱（2）、以及设置于车斗后部负责抓取路锥进行摆放或者回收的7自由度机械臂（3），电气控制箱（1）内部放置配电模块和主控模块，蓄电池箱（2）内部放置蓄电池，在车斗的后栏板顶部安装视觉摄像头（5）；

所述视觉摄像头（5）的输出端连接主控模块，视觉摄像头（5）用于获取车辆后方彩色视频图像和深度图像；所述主控模块连接7自由度机械臂（3），主控模块根据视觉摄像头（5）获取的彩色视频图像和深度图像，判断路锥坐标、距离和姿态数据，并给出抓取路线控制7自由度机械臂（3）按照抓取路线运动。

2.如权利要求1所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：在所述7自由度机械臂（3）的末端机械钳内侧设置小型摄像头（6），小型摄像头（6）的输出端连接主控模块，小型摄像头（6）用于在7自由度机械臂（3）接近路锥时识别路锥顶部的标志物，主控模块根据小型摄像头（6）提供的信息对路锥的坐标进行校准，并驱动7自由度机械臂（3）不断校准抓取路线。

3.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：所述电气控制箱（1）中的主控模块连接车辆OBD系统，获得车辆当前行驶速度，根据车辆当前行驶速度对7自由度机械臂（3）放置/回收路锥的过程进行速度补偿，使路锥在接触地面/从地面被抓取时与地面保持水平相对速度为零。

4.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：所述7自由度机械臂（3）设置于机械臂导轨（4）上，机械臂导轨（4）沿车斗的宽度方向布置，使7自由度机械臂（3）能够沿车斗的宽度方向移动。

5.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：在所述车斗后栏板顶部中央固定探照灯（7）。

6.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：在所述车斗后栏板设置电子警示屏（8）。

7.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：在车辆的驾驶室中控区设置用于控制和监控的人机交互屏（9）。

8.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：所述视觉摄像头（5）在车斗的后栏板顶部左右各安装一个。

9.如权利要求1或2所述的自动摆放和回收路锥的车载装置，其特征是：所述电气控制箱（1）和蓄电池箱（2）固定于车斗的前部。