[發明專利]一種無人駕駛壓路機自主避障方法

有效

• 申請號: 202110055190.7
• 申請日: 2021-01-15
• 公開（公告）號: CN112731944B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 楊濛;卞永明;馬利忠;劉廣軍
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠

本發明涉及一種無人駕駛壓路機自主避障方法，包括：步驟1：實時獲取三個安裝在無人駕駛壓路機前端或后端上的超聲波傳感器采集的數據；步驟2：根據步驟1獲取的數據執行行為選擇子方法，判斷是否需要進行主動避障，若是，則執行步驟3，否則，返回步驟1；步驟3：執行自主避障子方法，完成無人駕駛壓路機的自主避障，然后返回步驟1。與現有技術相比，本發明具有同時保證安全性和施工質量、準確度高、避障效果更佳、施工效果更好等優點。

技術領域

本發明涉及無人駕駛壓路機自主避障技術領域，尤其是涉及一種無人駕駛壓路機自主避障方法。

背景技術

壓路機是一種高效的壓實機械，被廣泛應用于道路、水壩等施工建設中，為了滿足壓實的工作要求，壓路機的激振機構在工作時會產生劇烈的振動。此外，壓路機操作單調枯燥，駕駛員易產生駕駛疲勞，進而影響壓路機的碾壓精度和質量。因此實現壓路機的智能化無人駕駛具有十分重要的意義。

在壓路機的作業過程中，經常會有施工人員和工程車輛進入作業區域，此外部分碾壓區域會設置提示標志，為了保證施工人員的安全，并避免壓路機與其他工程車輛或提示標志發生碰撞，壓路機路徑規劃算法中需要考慮障礙物的識別，并主動避開障礙物或停車等待障礙物通過后繼續進行作業。

現階段很多人對無人駕駛車的避障方法進行了研究，如中國專利CN111452786A中公開了一種一種無人車輛避障方法及系統，方法包括：確定車輛運動區域；基于所述車輛運動區域構建連續狀態空間的車輛避障分段最優控制模型；采用hp自適應偽譜法將連續狀態空間的車輛避障分段最優控制模型轉換為含優化變量的車輛避障分段最優控制模型；采用內點法求解含優化變量的車輛避障分段最優控制模型，獲得預測時域內車輛的期望縱向加速度和前輪轉角；根據期望縱向加速度計算油門開度；根據前輪轉角計算方向盤轉角；根據所述油門開度和所述方向盤轉角實現車輛控制。上述專利雖然實現在離線地圖與參考軌跡未知的情況下無人駕駛，但應用鑿壓路機等大型特殊工程機械時，雖然具有一定的安全性，但是并不能保證壓路機的施工質量和施工效率。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種同時保證安全性和施工質量、準確度高、避障效果更佳、施工效果更好的無人駕駛壓路機自主避障方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種無人駕駛壓路機自主避障方法，所述的自主避障方法包括：

步驟1：實時獲取三個安裝在無人駕駛壓路機前端或后端上的超聲波傳感器采集的數據；

步驟2：根據步驟1獲取的數據執行行為選擇子方法，判斷是否需要進行主動避障，若是，則執行步驟3，否則，返回步驟1；

步驟3：執行自主避障子方法，完成無人駕駛壓路機的自主避障，然后返回步驟1。

優選地，所述的行為選擇子方法具體為：

步驟2-1：根據步驟1獲取的傳感器數據判斷是否有障礙物進入傳感器探測區域，若是，則執行步驟2-2，否則，壓路機繼續行駛或執行作業，并重新執行步驟2-1；

步驟2-2：執行停車等待動作，然后執行步驟2-3；

步驟2-3：根據預設的障礙物運動與否判定值，判斷是否需要更新傳感器數據，若是，則更新傳感器數據，否則，保持其數據為上個檢測周期的傳感器數值；

判斷是否需要更新傳感器數據的方法具體為：

若在傳感器的單個數據檢測周期前后數據變化值超過障礙物運動與否判定值，則更新傳感器數據，否則不進行更新，保持其數據為上個檢測周期傳感器數值；

步驟2-4：判斷三個傳感器的數據變化值是否均小于障礙物運動與否判定值，若是，則啟動定時器，設置定時時間，然后執行步驟2-5，否則，返回步驟2-3；