[發(fā)明專利]異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)及其控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010791601.4
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111781937A
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范生宏;勾志陽;丁立順;裘宏偉;王賀;吳樹林;韓小剛
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇普達(dá)迪泰科技有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 天津市尚儀知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12217
• 代理人: 王山

1.異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)，其特征在于：包括信號控制模塊、用于向檢測車以及清掃車發(fā)送指令的指揮測控子系統(tǒng)和自駕控制模塊，所述信號控制模塊由ARM控制核心和數(shù)據(jù)收集分發(fā)模塊組成，用于檢測車或清掃車和指揮測控子系統(tǒng)之間的通訊以及指令收發(fā)；所述指揮測控子系統(tǒng)由信號遙測模塊、中央控制模塊和人機(jī)交互模塊組成，用于向檢測車和清掃車發(fā)送指令；所述自駕控制模塊由姿態(tài)解算模塊、遙控模塊以及自駕系統(tǒng)算法組成，用于操控檢測車或清掃車按既定軌道航向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述ARM控制核心包括有MCU01和MCU02兩臺微型計(jì)算機(jī)，其中MCU01和MCU02之間通過RS232串行接口連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述數(shù)據(jù)收集分發(fā)模塊采用i7CPU計(jì)算機(jī)，用于收集檢測車和清掃車的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及接收任務(wù)指令。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述信號遙測模塊采用的通訊電臺的通信距離大于5km，通信方式采用433m無線發(fā)射；所述中央控制模塊用于通信鏈路的管理及數(shù)據(jù)處理計(jì)算；所述人機(jī)交互模塊用于顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和指令的輸入，人機(jī)交互模塊和中央控制模塊之間通過電性連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述姿態(tài)解算模塊包括有加速度計(jì)、陀螺儀、磁力計(jì)以及航向定位系統(tǒng)，用于計(jì)算檢測車或清掃車的姿態(tài)信息；所述遙控模塊采用風(fēng)迎T12遙控器，用于設(shè)備運(yùn)動模式的切換；所述自駕系統(tǒng)算法包括有自主導(dǎo)航系統(tǒng)、行進(jìn)運(yùn)動控制模塊、路徑規(guī)劃航機(jī)和激光雷達(dá)避障模塊，用于實(shí)時規(guī)劃檢測車或清掃車的運(yùn)動路徑。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)，其特征在于：所述路徑規(guī)劃航機(jī)采用L1制導(dǎo)控制器，所述激光雷達(dá)避障模塊包括激光雷達(dá)和舵角控制器，所述激光雷達(dá)的測距精度小于2cm，測距范圍為0.5m至200m。

7.采用權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的異物檢測清掃系統(tǒng)的無人化編隊(duì)控制系統(tǒng)的控制方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一：通過人機(jī)交互模塊向檢測車發(fā)送巡航任務(wù)，檢測車上的信號控制模塊接收指令，并由自駕系統(tǒng)算法生成巡航路徑，檢測車開始巡航；

步驟二：檢測車按照既定軌跡自主行駛，完成任務(wù)后，將檢測到的異物圖像以及異物位置坐標(biāo)發(fā)送給中央控制模塊；

步驟三：中央控制模塊接收到異物坐標(biāo)后，將每個異物坐標(biāo)設(shè)為一個航點(diǎn)，并將所有的航點(diǎn)數(shù)據(jù)集中發(fā)送給清掃車；

步驟四：清掃車上的信號控制模塊接收到清掃任務(wù)后，根據(jù)航點(diǎn)坐標(biāo)，自動生成清掃路徑，清掃車開始按照既定路徑行駛至第一個航點(diǎn)；

步驟五：當(dāng)清掃車完成清掃后繼續(xù)行駛至下一個航點(diǎn)，直至任務(wù)完成后，返回原坐標(biāo)待命。