[發(fā)明專利]一種鋪軌機的導航控制方法、鋪軌機及鋪軌機系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010360007.X
• 申請日: 2020-04-30
• 公開（公告）號: CN111519482B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳杰;鄒杰;歐陽博涵;王朋;李育朝;柴順利;盧聰;王紅剛;曹德志;孫軍紅;劉樹公;黃建新
• 申請（專利權(quán)）人: 中鐵一局集團有限公司;中鐵工程機械研究設(shè)計院有限公司;中鐵一局集團新運工程有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京隆源天恒知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11473
• 代理人: 吳航

1.一種鋪軌機的導航控制方法，其特征在于，包括：

獲取鋪軌機的實時平面坐標，以及獲取預設(shè)規(guī)劃路徑中靠近所述實時平面坐標的兩個相鄰虛擬坐標點坐標；

根據(jù)兩個所述虛擬坐標點坐標以及所述實時平面坐標獲得所述鋪軌機相對所述預設(shè)規(guī)劃路徑的偏移情況；

根據(jù)所述偏移情況控制所述鋪軌機運行，其中，所述偏移情況包括所述鋪軌機的偏轉(zhuǎn)角度和偏移距離，按所述鋪軌機在所述預設(shè)規(guī)劃路徑中的運行先后順序，令兩個所述虛擬坐標點坐標分別為：(N₁,E₁) ， (N₂,E₂) ，令所述實時平面坐標為(N_i,E_i) ，所述根據(jù)兩個所述虛擬坐標點坐標以及所述實時平面坐標獲得所述鋪軌機相對所述預設(shè)規(guī)劃路徑的偏移情況包括：

根據(jù)兩個所述虛擬坐標點坐標以及所述實時平面坐標計算所述偏轉(zhuǎn)角度，所述偏轉(zhuǎn)角度的計算公式為： ；

根據(jù)所述兩個所述虛擬坐標點坐標以及所述實時平面坐標計算所述偏移距離，所述偏移距離的計算公式為：d ＝ d1*sin(C) ；

其中，d1為所述實時平面坐標與坐標(N₁,E₁) 之間的距離，d1的計算公式為：

；

所述根據(jù)所述偏移情況控制所述鋪軌機運行包括：

根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)角度確定所述鋪軌機的偏轉(zhuǎn)控制方向，其中，當所述偏轉(zhuǎn)角度大于0時，表明所述鋪軌機向右側(cè)偏移，當所述偏轉(zhuǎn)角度小于0時，表明所述鋪軌機向左側(cè)偏移，當所述偏轉(zhuǎn)角度等于0時，即表明所述鋪軌機在所述預設(shè)規(guī)劃路徑中正常運行；

根據(jù)所述偏移距離計算所述鋪軌機的偏轉(zhuǎn)控制角度，所述偏轉(zhuǎn)控制角度的計算公式為：α=k*d，其中，k為預設(shè)調(diào)節(jié)系數(shù)；

當所述偏轉(zhuǎn)控制角度小于或等于預設(shè)控制角度時，根據(jù)所述偏轉(zhuǎn)控制角度控制所述鋪軌機朝向所述偏轉(zhuǎn)控制方向轉(zhuǎn)向，直至所述鋪軌機的運行線路符合所述預設(shè)規(guī)劃路徑；

當所述偏轉(zhuǎn)控制角度大于所述預設(shè)控制角度時，根據(jù)所述預設(shè)控制角度控制所述鋪軌機朝向所述偏轉(zhuǎn)控制方向轉(zhuǎn)向，直至所述鋪軌機的運行線路符合所述預設(shè)規(guī)劃路徑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋪軌機的導航控制方法，其特征在于，所述獲取鋪軌機的實時平面坐標包括：

獲取在所述鋪軌機預設(shè)距離處的全站儀的平面坐標；

獲取通過所述全站儀檢測的所述全站儀距所述鋪軌機上棱鏡的實時距離，以及獲取通過所述全站儀檢測的所述棱鏡朝向所述全站儀的方向在平面坐標系中的方向角；

根據(jù)所述方向角、所述實時距離、所述全站儀的平面坐標計算獲取所述鋪軌機的所述實時平面坐標。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋪軌機的導航控制方法，其特征在于，所述獲取在所述鋪軌機預設(shè)距離處的全站儀的平面坐標包括：

獲取所述全站儀旁兩個預設(shè)控制點的平面坐標；

根據(jù)兩個所述預設(shè)控制點的平面坐標計算所述全站儀的平面坐標。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋪軌機的導航控制方法，其特征在于，令兩個所述預設(shè)控制點的平面坐標分別為(x₁,y₁) ， (x₂,y₂) ，所述根據(jù)兩個所述預設(shè)控制點的平面坐標計算所述全站儀的平面坐標包括：

通過所述全站儀獲取所述全站儀分別距兩個所述預設(shè)控制點之間的距離，以及通過所述全站儀獲取所述全站儀分別朝向兩個所述預設(shè)控制點方向之間的方向夾角；

根據(jù)所述方向夾角和所述全站儀分別距兩個所述預設(shè)控制點之間的距離，計算兩個所述預設(shè)控制點之間的距離，兩個所述預設(shè)控制點之間的距離公式為： 其中，PA和PB分別為所述全站儀距兩個所述預設(shè)控制點之間的距離，γ 為所述方向夾角；

所述全站儀的平面坐標的橫坐標的計算公式為：

；

所述全站儀的平面坐標的縱坐標的計算公式為：

。

5.一種鋪軌機，其特征在于，包括存儲有計算機程序的計算機可讀存儲介質(zhì)和處理器，所述計算機程序被所述處理器讀取并運行時，實現(xiàn)如權(quán)利要求1-4任一所述的鋪軌機的導航控制方法。