[发明专利]可重构无人车自主对接控制系统

权利要求书

1.可重构无人车自主对接控制系统，其特征在于，包括：主动捕捉模块、锁定模块、传感模块及控制模块；

每辆无人车单元上均设置有自主对接系统；当需要将两辆无人车单元对接时，其中一辆无人车单元上的主动捕捉模块与另一辆无人车单元上的锁定模块对接；

所述主动捕捉模块采用六自由度平台，所述六自由度平台的固定端与无人车单元固接，活动端设置有锁定芯（6）；所述六自由度平台能够带动所述锁定芯（6）沿横向、纵向、垂向、横摆、滚转及俯仰方向运动，以调整所述锁定芯（6）的位置和姿态；

所述锁定模块包括：锁定机构和对接导向块（8）；所述对接导向块（8）与无人车单元固接；所述对接导向块（8）上设置有用于和所述锁定芯（6）配合的对接导向孔，用于容纳所述锁定芯（6）；所述锁定机构用于所述对接导向块（8）和锁定芯（6）对接后的位置锁定；

所述传感模块用于感知所述主动捕捉模块上锁定芯（6）相对锁定模块上对接导向块（8）的位置和姿态，并发送给所述控制模块；所述控制模块依据所述传感模块的感知信息控制所述主动捕捉模块调整所述锁定芯（6）相对所述对接导向块（8）的位置和姿态，使两辆无人车单元对接时，所述锁定芯（6）插入所述对接导向块（8）的对接导向孔中；

所述传感模块包括安装在六自由度平台固定端的视觉传感器（1）以及安装在六自由度平台活动端端面的两个以上激光测距传感器（4）；所述视觉传感器（1）和两个以上所述激光测距传感器（4）分别与所述控制模块相连，用于将检测的信号发送给控制模块；

所述对接导向块（8）上设置有用于和所述视觉传感器（1）配合的图像识别定位板（9）,所述视觉传感器（1）通过对所述图像识别定位板（9）的识别，获得所述对接导向块（8）相对所述锁定芯（6）的位置；所述控制模块以此为依据调整六自由度平台上锁定芯（6）的位置，使锁定芯（6）与对接导向块（8）达到期望相对位置；

所述对接导向块（8）上设置有用于和激光测距传感器（4）配合的激光传感器检测板（10），两个以上所述激光测距传感器（4）沿周向间隔分布，所述控制模块根据两个以上激光测距传感器（4）分别检测到的与所述激光传感器检测板（10）之间的距离信息，获得所述锁定芯（6）轴线与所述对接导向块（8）轴线之间的夹角，所述控制模块以此调整所述锁定芯（6）的姿态使所述对接导向块（8）与所述锁定芯（6）同轴；

所述传感模块还包括两个以上力传感器（5）；两个以上所述力传感器（5）安装在六自由度平台活动端端面上，且沿周向间隔分布；所述力传感器（5）与所述控制模块相连；

两辆无人车单元对接时，所述力传感器（5）与所述对接导向块（8）对接面接触，向所述控制模块反馈对接导向块（8）对接面与所述锁定芯（6）对接面的应力；

所述控制模块内预设有所述力传感器（5）的应力阈值，用于指示所述锁定芯（6）和所述对接导向块（8）的对接到位，当所述力传感器（5）反馈的应力大小到达预设阈值时，表示所述锁定芯（6）插入到达指定位置处；当所述力传感器（5）反馈的应力出现突变时，所述控制模块控制六自由度平台的锁定芯（6）进行调整。

2.如权利要求1所述的可重构无人车自主对接控制系统，其特征在于，所述六自由度平台包括：底座（3）和六个电驱动直线作动器（2）；所述底座（3）作为所述六自由度平台的固定端，与无人车单元固接；所述锁定芯（6）固定在锁定芯连接板（11）上；六个所述电驱动直线作动器（2）的固定端与所述底座（3）铰接，作动端分别与所述锁定芯连接板（11）铰接；通过控制六个所述电驱动直线作动器（2）运动，驱动所述锁定芯（6）在横向、纵向、垂向、横摆、滚转及俯仰方向上运动。