[發明專利]可重構無人車自主對接控制系統

有效

• 申請號: 202110754767.3
• 申請日: 2021-07-05
• 公開（公告）號: CN113246671B
• 公開（公告）日: 2021-10-08
• 發明（設計）人: 倪俊;袁昊;楊續;吳家楓
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: B60D1/36
• 分類號: B60D1/36;B60D1/58
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 許姣

1.可重構無人車自主對接控制系統，其特征在于，包括：主動捕捉模塊、鎖定模塊、傳感模塊及控制模塊；

每輛無人車單元上均設置有自主對接系統；當需要將兩輛無人車單元對接時，其中一輛無人車單元上的主動捕捉模塊與另一輛無人車單元上的鎖定模塊對接；

所述主動捕捉模塊采用六自由度平臺，所述六自由度平臺的固定端與無人車單元固接，活動端設置有鎖定芯（6）；所述六自由度平臺能夠帶動所述鎖定芯（6）沿橫向、縱向、垂向、橫擺、滾轉及俯仰方向運動，以調整所述鎖定芯（6）的位置和姿態；

所述鎖定模塊包括：鎖定機構和對接導向塊（8）；所述對接導向塊（8）與無人車單元固接；所述對接導向塊（8）上設置有用于和所述鎖定芯（6）配合的對接導向孔，用于容納所述鎖定芯（6）；所述鎖定機構用于所述對接導向塊（8）和鎖定芯（6）對接后的位置鎖定；

所述傳感模塊用于感知所述主動捕捉模塊上鎖定芯（6）相對鎖定模塊上對接導向塊（8）的位置和姿態，并發送給所述控制模塊；所述控制模塊依據所述傳感模塊的感知信息控制所述主動捕捉模塊調整所述鎖定芯（6）相對所述對接導向塊（8）的位置和姿態，使兩輛無人車單元對接時，所述鎖定芯（6）插入所述對接導向塊（8）的對接導向孔中；

所述傳感模塊包括安裝在六自由度平臺固定端的視覺傳感器（1）以及安裝在六自由度平臺活動端端面的兩個以上激光測距傳感器（4）；所述視覺傳感器（1）和兩個以上所述激光測距傳感器（4）分別與所述控制模塊相連，用于將檢測的信號發送給控制模塊；

所述對接導向塊（8）上設置有用于和所述視覺傳感器（1）配合的圖像識別定位板（9）,所述視覺傳感器（1）通過對所述圖像識別定位板（9）的識別，獲得所述對接導向塊（8）相對所述鎖定芯（6）的位置；所述控制模塊以此為依據調整六自由度平臺上鎖定芯（6）的位置，使鎖定芯（6）與對接導向塊（8）達到期望相對位置；

所述對接導向塊（8）上設置有用于和激光測距傳感器（4）配合的激光傳感器檢測板（10），兩個以上所述激光測距傳感器（4）沿周向間隔分布，所述控制模塊根據兩個以上激光測距傳感器（4）分別檢測到的與所述激光傳感器檢測板（10）之間的距離信息，獲得所述鎖定芯（6）軸線與所述對接導向塊（8）軸線之間的夾角，所述控制模塊以此調整所述鎖定芯（6）的姿態使所述對接導向塊（8）與所述鎖定芯（6）同軸；

所述傳感模塊還包括兩個以上力傳感器（5）；兩個以上所述力傳感器（5）安裝在六自由度平臺活動端端面上，且沿周向間隔分布；所述力傳感器（5）與所述控制模塊相連；

兩輛無人車單元對接時，所述力傳感器（5）與所述對接導向塊（8）對接面接觸，向所述控制模塊反饋對接導向塊（8）對接面與所述鎖定芯（6）對接面的應力；

所述控制模塊內預設有所述力傳感器（5）的應力閾值，用于指示所述鎖定芯（6）和所述對接導向塊（8）的對接到位，當所述力傳感器（5）反饋的應力大小到達預設閾值時，表示所述鎖定芯（6）插入到達指定位置處；當所述力傳感器（5）反饋的應力出現突變時，所述控制模塊控制六自由度平臺的鎖定芯（6）進行調整。

2.如權利要求1所述的可重構無人車自主對接控制系統，其特征在于，所述六自由度平臺包括：底座（3）和六個電驅動直線作動器（2）；所述底座（3）作為所述六自由度平臺的固定端，與無人車單元固接；所述鎖定芯（6）固定在鎖定芯連接板（11）上；六個所述電驅動直線作動器（2）的固定端與所述底座（3）鉸接，作動端分別與所述鎖定芯連接板（11）鉸接；通過控制六個所述電驅動直線作動器（2）運動，驅動所述鎖定芯（6）在橫向、縱向、垂向、橫擺、滾轉及俯仰方向上運動。