[发明专利]异物检测清扫系统的无人化编队控制系统及其控制方法

权利要求书

1.异物检测清扫系统的无人化编队控制系统，其特征在于：包括信号控制模块、用于向检测车以及清扫车发送指令的指挥测控子系统和自驾控制模块，所述信号控制模块由ARM控制核心和数据收集分发模块组成，用于检测车或清扫车和指挥测控子系统之间的通讯以及指令收发；所述指挥测控子系统由信号遥测模块、中央控制模块和人机交互模块组成，用于向检测车和清扫车发送指令；所述自驾控制模块由姿态解算模块、遥控模块以及自驾系统算法组成，用于操控检测车或清扫车按既定轨道航向。

2.根据权利要求1所述的异物检测清扫系统的无人化编队控制系统，其特征在于：所述ARM控制核心包括有MCU01和MCU02两台微型计算机，其中MCU01和MCU02之间通过RS232串行接口连接。

3.根据权利要求1所述的异物检测清扫系统的无人化编队控制系统，其特征在于：所述数据收集分发模块采用i7CPU计算机，用于收集检测车和清扫车的状态数据以及接收任务指令。

4.根据权利要求1所述的异物检测清扫系统的无人化编队控制系统，其特征在于：所述信号遥测模块采用的通讯电台的通信距离大于5km，通信方式采用433m无线发射；所述中央控制模块用于通信链路的管理及数据处理计算；所述人机交互模块用于显示系统的运行状态和指令的输入，人机交互模块和中央控制模块之间通过电性连接。

5.根据权利要求1所述的异物检测清扫系统的无人化编队控制系统，其特征在于：所述姿态解算模块包括有加速度计、陀螺仪、磁力计以及航向定位系统，用于计算检测车或清扫车的姿态信息；所述遥控模块采用风迎T12遥控器，用于设备运动模式的切换；所述自驾系统算法包括有自主导航系统、行进运动控制模块、路径规划航机和激光雷达避障模块，用于实时规划检测车或清扫车的运动路径。

6.根据权利要求5所述的异物检测清扫系统的无人化编队控制系统，其特征在于：所述路径规划航机采用L1制导控制器，所述激光雷达避障模块包括激光雷达和舵角控制器，所述激光雷达的测距精度小于2cm，测距范围为0.5m至200m。

7.采用权利要求1-6任一项所述的异物检测清扫系统的无人化编队控制系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：通过人机交互模块向检测车发送巡航任务，检测车上的信号控制模块接收指令，并由自驾系统算法生成巡航路径，检测车开始巡航；

步骤二：检测车按照既定轨迹自主行驶，完成任务后，将检测到的异物图像以及异物位置坐标发送给中央控制模块；

步骤三：中央控制模块接收到异物坐标后，将每个异物坐标设为一个航点，并将所有的航点数据集中发送给清扫车；

步骤四：清扫车上的信号控制模块接收到清扫任务后，根据航点坐标，自动生成清扫路径，清扫车开始按照既定路径行驶至第一个航点；

步骤五：当清扫车完成清扫后继续行驶至下一个航点，直至任务完成后，返回原坐标待命。