[发明专利]一种全自动作业地下采矿铲运机

权利要求书

1.一种全自动作业地下采矿铲运机，包括铲运机主体和设置在铲运机主体内的车载自动驾驶系统，其特征在于：所述车载自动驾驶系统包括：

传感模块，设置于铲运机主体的各个部位上，以感知铲运机主体外部环境后输出感应数据；

计算模块，内集成了通信、感知、定位、决策和控制算法，耦接于传感模块，接收传感模块输出的感应数据，并根据其内的控制算法输出控制期望信号；

执行器，耦接于计算模块，还耦接于铲运机本体，接收计算模块输出的控制期望信号，将控制期望转化为底层控制信号，并执行该底层控制信号改变铲运机本体的运行状态。

2.根据权利要求1所述的全自动作业地下采矿铲运机，其特征在于：所述传感模块包括：

摄像头（1），设置于铲运机本体的驾驶舱的车顶上，耦接于计算模块，用于拍摄铲运机作业过程中的视频输出视频数据，识别矿堆和铲斗中矿物量，实时拍摄现场视频信息，将视频数据、矿物量数据和现场视频传输至计算模块；

激光雷达（2），设置于铲运机本体车头和后侧车体上，耦接于计算模块，用于识别和跟踪障碍物，检测环境信息，同时识别矿堆和铲斗中的矿物量，将障碍物信息、环境信息和矿物量数据传输至计算模块；

毫米波雷达（3），组合设置在激光雷达（2）旁，耦接于计算模块，用于障碍物检测和跟踪，并将障碍物信息传输至计算模块；

惯性测量单元（4），设置于铲运机本体的驾驶舱的车顶上，耦接于计算模块，用于提供加速度信息，并与激光雷达（2）的点云数据融合后传输至计算模块；

通信设备（5），设置于铲运机本体的驾驶舱的车顶上，耦接于计算模块，用于构建计算模块与外部调度控制中心双向传输通道。

3.根据权利要求2所述的全自动作业地下采矿铲运机，其特征在于：所述计算模块包括：

感知域，耦接于摄像头（1）、激光雷达（2）、毫米波雷达（3）和惯性测量单元（4），以接收摄像头（1）、激光雷达（2）、毫米波雷达（3）和惯性测量单元（4）输出的数据和信息，并进行分析计算后输出结果；

决策域，耦接于感知域，以接收感知域输出的结果，并根据结果产生行为决策，规划局部路径和运动，同时进行系统状态监控，并在产生故障时，输出故障决策；

控制域，耦接于决策域，还耦接于铲运机本体，以接收决策域输出的运动规划，输出纵横向协调控制指令至铲运机本体底层线控系统，同时输出铲斗控制指令和车身状态控制指令；

安全域，耦接于感知域、决策域和控制域，以记录感知域、决策域和控制域内的数据，同时进行故障诊断。

4.根据权利要求1或2或3所述的全自动作业地下采矿铲运机，其特征在于：所述执行器包括：

横向控制执行器，耦接于铲运机本体，用于控制铲运机本体的前轮转角；

纵向控制执行器，耦接于铲运机本体，用于控制铲运机本体的纵向加速度；

铲斗控制执行器，耦接于铲运机本体，用于控制铲运机铲斗的举升和下降动作；

车身状态执行器，耦接于铲运机本体，用于控制铲运机的指示性部件。