[发明专利]一种摊铺机智能无人驾驶系统

说明书

本发明涉及一种摊铺机智能无人驾驶系统，属于工程机械技术领域。它包括摊铺机本体、无人驾驶规划端、实时定位与环境感知端与摊铺作业控制端。本发明的一种摊铺机智能无人驾驶系统，采用了无人驾驶智能系统，不仅实现了摊铺机的无人驾驶，还可以内置摊铺参数调整策略和算法，依据各传感器信息实时调整摊铺机作业状态和参数，有效提高摊铺质量；同时，避免摊铺过程中会产生沥青烟、苯丙等大量有害气体对操作人员身体的危害。

技术领域

本发明涉及一种摊铺机智能无人驾驶系统，属于工程机械技术领域。

背景技术

现有技术下，随着我国道路施工、铁路修建等基础设施建设投入的加大，作业质量和效率的要求的不断提高，摊铺作为道路施工中的核心环节，如何更有效的保证摊铺质量显得尤为重要。

调查研究表明目前很多路面早期病害与损坏都与摊铺过程的质量问题密切相关。现阶段摊铺机都是由人工操作，受限于操作人员技术水平，摊铺机作业过程中的行走、转向、料斗收料、刮板输料器、螺旋分料器、熨平板振动振捣等动作和参数完全由操作人员根据现场状况和经验来确定，不能很好的根据摊铺状态实时调节，往往由于收料不及时导致大料大面积滚落、螺旋布料器与刮板输料器动作或参数设置不当导致摊铺后材料离析，熨平板振动振捣参数设置不能与铺层材料特性和厚度相适应，导致平整度和摊铺密实度问题，在压实过程亦不能得到修正。

而采用无人驾驶智能系统，可以避免摊铺过程中会产生沥青烟、苯丙等大量有害气体对操作人员身体的危害。

例如专利公开号为CN110042735A的中国专利公开了一种智能摊铺机控制系统，包括发射器主控MCU和接收器主控MCU，所述发射器主控MCU和接收器主控MCU通过无线发射接收模块的433无线通讯方式进行数据传输，本发明是一种主要用于高速公路上基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备的控制系统，采用了微电脑控制，通过使用多种传感器互补融合技术检测分析周围环境，提高了无人操控摊铺机的控制精度、自适应能力和自学习能力，大大提高了无人操控摊铺机在各种工作状态下的快速平稳起步、转向精度和各个可控部件的精确调整，具有摊铺速度稳定、自动转向、输分料供料均匀、预压密实度高、摊铺平整度好、操作简单方便等优点；但是，上述智能摊铺机控制系统其输料系统仅用于判断有无料在刮料板上，无法检测状态，可能会出现出料不均而导致摊铺质量问题。

因此，研发一种摊铺机智能无人驾驶系统以解决上述问题是社会迫切需求的。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种摊铺机智能无人驾驶系统，它实现了摊铺机的无人驾驶，还可以内置摊铺参数调整策略和算法，依据各传感器信息实时调整摊铺机作业状态和参数，有效提高摊铺质量。

本发明的目的是这样实现的：一种摊铺机智能无人驾驶系统，包括摊铺机本体、无人驾驶规划端、实时定位与环境感知端与摊铺作业控制端；

所述无人驾驶规划端设置摊铺区域、进行摊铺路径规划和设置摊铺作业参数；

所述实时定位与环境感知端包括GNSS定位系统、相机、毫米波雷达、计算板卡和数传模块，并进行摊铺机实时高精度定位与障碍物探测；

所述摊铺作业控制端包括车载控制器、轮速传感器、行走系统速度控制阀、刮板输送器、超声波料位传感器、螺旋布料器控制阀、熨平板振动振捣控制阀、加速度传感器、激光雷达找平传感器和摊铺层温度传感器。

所述无人驾驶规划端还内置有专家系统与大数据中心，根据铺层材料级配、强度特性、摊铺宽度、摊铺厚度合理预选松铺厚度、摊铺速度、熨平板振动频率和振幅、振捣幅值和频率，预选料斗收料模式、螺旋布料器输料模式，发送指令至摊铺机机载无人驾驶计算平台。

所述无人驾驶规划端为上位机软件，与实时定位与环境感知端通过4G或5G或调频数传各类无线通信方式连接，并将各类实时数据保存至大数据中心。