CN209343201U - 冲击压路机自动驾驶控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统，包括冲击碾、牵引车、智能驾驶控制器、定位基站、手持监控终端和无线路由器，智能驾驶控制器通过获取定位基站的信号，实现对冲击压路机的定位；手持监控终端经无线路由器实现与智能驾驶控制器的自组网。本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统，智能驾驶控制器根据获取的压路机的位置坐标、转向角，来对压路机的行驶方向、行驶速度进行控制，以及压路机按照规划的作业路径行驶，实现了冲击压路在工作路段的多次重复运动作业，替代了以往的人工驾驶，避免了人员在冲击压路机上颠簸而引发的职业伤病，提高了工作效率，降低了劳动成本。

Description

冲击压路机自动驾驶控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种自动驾驶控制系统，更具体的说，尤其涉及一种冲击压路机自动驾驶控制系统。

背景技术

冲击压路机，也称为冲击式压路机，是隶属于压路机的一种新型的拖式压路机，由牵引车和冲击碾组成。冲击压路机通过装载机牵引，利用冲击碾自身的重量和前进时的冲击力，对水泥路面、路基进行破碎和压实。为达到较好的压实效果，施工规范中明确要求冲击压路机工作时的行驶速度不低于10Km/h。通过多次碾压，冲击式压路机能产生非常好的压实效果，因此在公路、铁路、水坝、飞机场等建筑工地得到了广泛的应用。但是，由于冲击碾通常为三边形或五边形结构，在压实过程初期，会先将路面压成“搓衣板”式的起伏路面。

冲击压路机的作业过程具备三个特点：1）在一个固定区域内进行多次的重复运动；2）其运动轨迹需要覆盖指定区域；3）第二遍压实过程中，冲击压路机会因为路面不平而产生大幅度的起伏运动，从而造成驾驶员疲劳，且极易引发职业伤病。

发明内容

本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种冲击压路机自动驾驶控制系统。

本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统，其特征在于：包括冲击碾、牵引车、智能驾驶控制器、定位基站、手持监控终端和无线路由器，冲击碾与牵引车相连接，智能驾驶控制器设置于牵引车上，用于驱使牵引车自动行驶以带动冲击碾实现对路基的破碎或压实；定位基站位于工作路段中，智能驾驶控制器通过获取定位基站的信号，实现对冲击压路机的定位；无线路由器设置于工作路段，手持监控终端经无线路由器实现与智能驾驶控制器的自组网，手持监控终端实现对冲击压路机工作过程的监视。

本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统，所述智能驾驶控制器由微控制器及与其相连接的差分GPS接收机、惯性测量单元IMU、激光雷达、超声波避障传感器、监控摄像头、油门控制单元、方向控制单元、刹车控制单元和无线网络单元组成，微控制器经差分GPS接收器获取定位基站的位置信号，以实现对冲击压路机的定位，经激光雷达或超声波避障传感器检测牵引车前方的障碍物信息，经监控摄像头采集牵引车前方的图像信息，经无线网络单元、无线路由器实现与手持监控终端的自组网，经油门控制单元、方向控制单元、刹车控制单元分别对牵引车的行驶速度、行驶方向和减速停车进行控制，经惯性测量单元IMU获取冲击压路的姿态信息；所述激光雷达经二维云台设置于迁移车上。

本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统，包括直流伺服电机、方向盘齿轮和驱动齿轮，方向盘齿轮固定于牵引车的方向盘转轴上，驱动齿轮与方向盘齿轮相啮合，直流伺服电机经电磁离合器驱使驱动齿轮进行转动；智能驾驶控制系统经角度传感器检测牵引车的转向角。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统，通过在冲击压路机的工作路段设置定位基站，使得智能驾驶控制器可实现对压路机的精准定位，以实现准确的路径规划；智能驾驶控制器经无线路由器实现与定位基站的自组网，以使智能驾驶控制器采集的路径关键点上传至手持终端，且手持终端规划的运行路径传输至智能驾驶控制器，智能驾驶控制器根据获取的压路机的位置坐标、转向角，来对压路机的行驶方向、行驶速度进行控制，以及压路机按照规划的作业路径行驶；，实现了冲击压路在工作路段的多次重复运动作业，替代了以往的人工驾驶，避免了人员在冲击压路机上颠簸而引发的职业伤病，提高了工作效率，降低了劳动成本。

附图说明

图1为本实用新型的冲击压路机的结构示意图；

图2为本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统的原理图；

图3为本实用新型中智能驾驶控制器的工作原理图；

图4为本实用新型中牵引车的转向控制结构图。

图中：1冲击碾，2牵引车，3智能驾驶控制器，4定位基站，5手持监控终端，6无线路由器，7方向盘，8方向盘转轴，9方向盘齿轮，10驱动齿轮。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，给出了本实用新型的冲击压路机的结构示意图，所示的冲击压路机由冲击碾1和牵引车2组成，冲击碾1悬挂于牵引车2的后方，以便牵引车2带动冲击碾1进行运动。所示的冲击碾1为三边形，亦可为五边形，在冲击碾1随牵引车2运动的过程中，冲击碾1依靠自身的重量对水泥路面进行破碎，或者对路基路面进行压实。

如图2所示，给出了本实用新型的冲击压路机自动驾驶控制系统的原理图，其由冲击压路机、定位基站4、智能驾驶控制器3、手持监控终端5和无线路由器6组成，定位基站4设置于工作路段的中部区域，用于实现冲击压路机的精准定位，在采用差分GPS接收器的情况下，定位精度可达±1cm。智能驾驶控制器3设置于牵引车2上，智能驾驶控制器3可实现对牵引车2的运行参数检测，如位置信息、转向角和运行速度，并可对冲击压路机的行驶路径进行自动控制。手持监控终端5用于规划冲击压路机的行驶路径，并对压力机的运行状态参数进行显示，以实现对压路机运行状态的监控。无线路由器6设置有工作路段，以使手持监控终端5经无线路由器6与智能驾驶控制器3进行自组网。

如图3所示，给出了本实用新型中智能驾驶控制器的工作原理图，可见，所示的智能驾驶控制器3可实现方向控制及检测、油门控制及检测、刹车可控制及检测，并具有无线路由器、差分GPS接收器、超声波避障、激光雷达、摄像头。智能驾驶控制器1由微控制器及与其相连接的差分GPS接收机、惯性测量单元IMU、激光雷达、超声波避障传感器、监控摄像头、油门控制单元、方向控制单元、刹车控制单元和无线网络单元组成，微控制器经差分GPS接收器获取定位基站的位置信号，以实现对冲击压路机的定位，经激光雷达或超声波避障传感器检测牵引车前方的障碍物信息，经监控摄像头采集牵引车前方的图像信息，经无线网络单元、无线路由器（6）实现与手持监控终端的自组网，经油门控制单元、方向控制单元、刹车控制单元分别对牵引车的行驶速度、行驶方向和减速停车进行控制，经惯性测量单元IMU获取冲击压路的姿态信息；所述激光雷达经二维云台设置于迁移车上。

如图4所示，给出了本实用新型中牵引车的转向控制结构图，方向盘通过直流伺服电机带动旋转，车辆转向角度通过安装在转向轴上的角度传感器反馈给控制系统，电机与驱动齿轮间安装有电磁离合器，当人工驾驶情况下，可通过电磁离合器将驱动电机与方向盘系统脱离，以减轻人工驾驶时的方向盘阻力。

Claims (3)

1.一种冲击压路机自动驾驶控制系统，其特征在于：包括冲击碾（1）、牵引车（2）、智能驾驶控制器（3）、定位基站（4）、手持监控终端（5）和无线路由器（6），冲击碾与牵引车相连接，智能驾驶控制器设置于牵引车上，用于驱使牵引车自动行驶以带动冲击碾实现对路基的破碎或压实；定位基站位于工作路段中，智能驾驶控制器通过获取定位基站的信号，实现对冲击压路机的定位；无线路由器设置于工作路段，手持监控终端经无线路由器实现与智能驾驶控制器的自组网，手持监控终端实现对冲击压路机工作过程的监视。

2.根据权利要求1所述的冲击压路机自动驾驶控制系统，其特征在于：所述智能驾驶控制器（3）由微控制器及与其相连接的差分GPS接收机、惯性测量单元IMU、激光雷达、超声波避障传感器、监控摄像头、油门控制单元、方向控制单元、刹车控制单元和无线网络单元组成，微控制器经差分GPS接收器获取定位基站的位置信号，以实现对冲击压路机的定位，经激光雷达或超声波避障传感器检测牵引车前方的障碍物信息，经监控摄像头采集牵引车前方的图像信息，经无线网络单元、无线路由器（6）实现与手持监控终端的自组网，经油门控制单元、方向控制单元、刹车控制单元分别对牵引车的行驶速度、行驶方向和减速停车进行控制，经惯性测量单元IMU获取冲击压路的姿态信息；所述激光雷达经二维云台设置于迁移车上。

3.根据权利要求1或2所述的冲击压路机自动驾驶控制系统，其特征在于：包括直流伺服电机、方向盘齿轮（9）和驱动齿轮（10），方向盘齿轮固定于牵引车的方向盘转轴（8）上，驱动齿轮与方向盘齿轮相啮合，直流伺服电机经电磁离合器驱使驱动齿轮进行转动；智能驾驶控制系统经角度传感器检测牵引车的转向角。