[發明專利]一種無人掃路車

在審

• 申請號: 202010903118.0
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN111979960A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 仝光;朱金棟;尹浩;周漢杰;李解
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: E01H1/00
• 分類號: E01H1/00;E01H1/05;B60K1/00;B60B35/12;B60L15/20;B62D5/04
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 孟旭彤

本發明公開了一種無人掃路車，該無人掃路車包括電源模塊、驅動模塊、清掃模塊、遙控模塊、線控轉向模塊。通過核心控制器，結合電源模塊、遙控模塊、驅動模塊以及線控轉向模塊，保證車輛的快速穩定行駛。設計PID控制器，提高小型無人掃路車車速響應速度和精度。再由線控轉向模塊結合滑模控制算法，提高小型無人掃路車轉角信號的響應速度和精度，達到安全平穩的自主清掃的功能。設計遙控模塊，在掃路車出現故障時便于挪動；設計升降板控制盤刷的高低，降低盤刷損耗。以此來提高垃圾清掃的效率，降低可能存在的磨損，以及提高無人掃路車在行駛過程中的平穩性和安全性，降低環衛工作者的負擔。

技術領域

本發明屬于環衛領域，特別涉及一種無人掃路車。

背景技術

小型無人掃路車是針對路面垃圾清掃的專用車輛。廣泛適用于城市街道，市政廣場以及機場道面、城市住宅區、公園等道路清掃作業。現有的無人掃路車大部分都需要環衛工作者去駕駛或者控制，無法實現自動化智能化作業，造成了人力和財力的浪費。現有的無人掃路車可以實現遠程控制汽車的啟停，屬于大型車輛，用多個傳感器，實現無人清掃車對四周障礙進行感應，幫助清掃車安全規避行人、行車和各種障礙物。

現有的掃路車大部分都需要環衛工作者去駕駛或者控制，無法實現自動化智能化作業，造成了人力和財力的浪費。現有的無人掃路車盤刷磨損嚴重；掃路車在工作過程中出現故障則只能手動將其帶回修理廠；現有的無人掃路車結構復雜，成本高，對于園區、城市住宅區、公園道路清掃等場所的公園等道路清掃并不適用。最關鍵的是現有的無人掃路車存在安全性和平穩性等問題存在車速、拐彎角度不可控或者控制困難、調節時間長等問題，尤其突出的是無人掃路車在拐彎過程中容易出現側翻，或者拐彎角度不可控而偏移路線，影響到其他車輛的行駛。

發明內容

本發明的目的是提供一種無人掃路車，其通過采用PID控制器控制行駛速度，并通過滑模控制算法控制轉角，解決了現有技術中掃路車的安全性和平穩性存在的問題。

本發明的技術方案是，一種無人掃路車，包括車架、前輪以及后輪；所述無人掃路車還包括：

核心控制器；

驅動模塊，包括設置在車架上的驅動電機以及后輪軸；所述后輪軸沿水平方向設置，所述后輪固定安裝在其兩端；所述驅動電機與所述后輪軸通過鏈條傳動連接；所述后輪軸上安裝有檢測轉速的光電編碼器；所述光電編碼器與所述核心控制器連接，所述核心控制器根據轉速測量值控制所述驅動電機；

轉向模塊，包括轉向電機、轉向撥桿、轉向推板以及兩個轉向彎軸；所述轉向電機設置在車架上，其轉向軸朝向無人掃路車的前方設置；所述轉向撥桿的后端與所述轉向電機的通過聯軸器連接；所述轉向推板沿橫向設置，其中部開設有條形的導向孔，所述導向孔沿所述轉向電機的轉向軸的方向設置；所述轉向撥桿的前端向下彎折，并插設在所述導向孔中；兩個所述轉向彎軸的外端與所述前輪轉向連接，其內端向上彎折，并與所述車架轉動連接；所述轉向彎軸的豎直段固定連接有向前延伸的傳動桿，所述傳動桿的前端與所述轉向推板的側邊轉動連接；所述轉向彎軸的內端與車架之間設置有角位移傳感器，所述角位移傳感器與所述核心控制器連接；

清掃模塊，包括設置在所述車架前端的升降組件以及分別設置在所述升降組件兩端的兩個盤刷電機，所述盤刷電機的轉向軸向下設置，其底端安裝有盤刷；所述清掃模塊還包括沿橫向設置的滾刷以及滾刷電機；所述滾刷驅動電機通過鏈輪傳動機構驅動所述滾刷轉動，使得其將路面的垃圾掃入其后方的垃圾桶中；所述盤刷電機、所述升降組件以及所述滾刷電機均與所述核心控制器控制連接；

遙控模塊，與所述核心控制器連接，用于接收指令并轉發至所述核心控制器中。

本發明的進一步改進在于，所述核心控制模塊通過H橋模塊驅動所述驅動電機、所述轉向電機、所述盤刷電機以及所述滾刷電機。