[發明專利]一種無光條件下鐵路車輛裝卸載的引導裝置及方法

在審

• 申請號: 202210227365.2
• 申請日: 2022-03-08
• 公開（公告）號: CN114701875A
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發明（設計）人: 李建棟;黃昱謀;王強;孫旭瑞;王崴;瞿玨;楊潔;邱盎;陳同
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍空軍工程大學
• 主分類號: B65G67/02
• 分類號: B65G67/02;G06N3/08
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

本發明公開了一種無光條件下鐵路車輛裝卸載的引導裝置及方法。其中每個超聲測距傳感器用于檢測對應的車輛頂點與站臺前端的距離，并將其傳輸給車輛控制器；紅外深度視覺傳感器用于獲取對應的車輛頂端的圖像，并將其傳輸給顯示控制器；顯示控制器用于獲取車輛頂端的圖像并顯示，再將其傳輸給車輛控制器；車輛控制器用于獲取車輛頂點距離站臺前端的距離和車輛頂端的圖像并對其進行處理，再根據處理結果導引車輛裝卸載；基于自適應神經網絡平行泊車模糊控制系統用于控制車輛裝卸載時自動泊車；車輛裝卸載轉向控制的模糊推理系統用于規劃車輛裝卸載路徑。本發明利用平面二維坐標對鐵路裝載軌跡進行預測，更有利于軌跡的規劃和按照軌跡進行行駛。

技術領域

本發明屬于鐵路車輛裝卸載技術領域，具體涉及一種無光條件下鐵路車輛 裝卸載的引導裝置及方法。

背景技術

在復雜條件下，特別是弱光條件下實現快速鐵路裝卸載尤為重要。

然而，目前針對在無光條件下實現鐵路自動裝卸載的方法在國內外仍比較 少，且在無光條件下實現鐵路自動裝卸載的方法無論在軍用還是民用都具有巨 大的應用前景。因此，本申請提出了一種無光條件下車輛鐵路裝卸載的引導方 法。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種無光條件下鐵路 車輛裝卸載的引導系統及方法，采用的紅外深度視覺傳感器結構簡單，便于近 距離裝卸載情況的檢測，有利于實現裝卸載過程的可視化，可實現在夜間無光 的條件下獲得圖像；并利用投影定理將三維坐標轉化為二維坐標，可將問題簡 單化，利用平面二維坐標對鐵路裝載軌跡進行預測，更有利于軌跡的規劃和按 照軌跡進行行駛。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案予以實現：

(一)一種用于無光條件下導引鐵路車輛裝卸載的裝置，包括：包括：多 個超聲測距傳感器、多個紅外深度視覺傳感器、顯示控制器、車輛控制器、基 于自適應神經網絡平行泊車模糊控制系統和車輛裝卸載轉向控制的模糊推理 系統；

多個超聲測距傳感器分別位于車輛的四個頂點，每個超聲測距傳感器用于 檢測對應的車輛頂點與平板車前端的距離，并將其傳輸給車輛控制器；

多個紅外深度視覺傳感器分別位于車輛的四個頂點，每個紅外深度視覺傳 感器用于獲取對應的車輛頂端的圖像，并將其傳輸給顯示控制器；

顯示控制器用于獲取車輛頂端的圖像并顯示，再將車輛頂端的圖像傳輸給 車輛控制器；

車輛控制器用于獲取車輛頂點距離平板車前端的距離和車輛頂端的圖像 并對其進行處理，再根據處理結果導引車輛裝卸載；

基于自適應神經網絡平行泊車模糊控制系統用于控制車輛裝卸載過程中 自動泊車；

車輛裝卸載轉向控制的模糊推理系統用于規劃車輛裝卸載路徑；

可選的，所述引導車輛裝卸載具體為：引導車輛的轉向、加速、制動、換 擋和自動裝載。

(二)一種用于無光條件下引導鐵路車輛裝卸載的方法，包括以下步驟：

步驟1，根據三球定位原理確定車輛上每個頂點對應的三維坐標，再根據 投影定理將每個頂點對應的三維坐標轉化為二維坐標，得到車輛上每個頂點對 應的二維坐標；

步驟2，建立低速倒車運動學模型，將車輛上每個頂點對應的二維坐標輸 入低速倒車運動學模型中，基于阿克曼轉向原理輸出車輛裝卸載的預期軌跡， 車輛根據預期軌跡進行裝卸載；

步驟3，車輛裝卸載過程中基于自適應神經網絡平行泊車模糊控制系統進 行自動泊車，采集多組車輛裝卸載的泊車軌跡數據，并根據采集的車輛裝卸載 的泊車軌跡數據建立車輛裝卸載轉向控制的模糊推理系統，若車輛裝卸載不能 實現一步到位時，車輛裝卸載轉向控制的模糊推理系統會規劃出車輛的二次裝 卸載路徑；否則，車輛裝卸載一步到位。