[发明专利]一种压路机无人驾驶执行系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种压路机无人驾驶执行系统及控制方法，通过构建了包括电气控制柜和阀控转向装置的压路机无人驾驶执行系统，无人驾驶执行系统分别与压路机上电源、转向泵、液压转向器、转向油缸、各个被控元件以及需要被采集信号的元件以及上位机连接。无人驾驶执行系统能够接收上位机信息，按规划好的碾压路径、设定好的碾压参数对作业区域进行自动压实的操作，并且使用无人驾驶执行系统的作业区域压实均匀，提高了压实质量，并且对其他种类工程机械的无人驾驶亦具有很大借鉴意义。

技术领域

本发明属于无人驾驶领域，尤其是一种压路机无人驾驶执行系统及控制方法。

背景技术

压路机依靠自身大吨位重量及钢轮振动产生的激振力对作业区域进行压实，作业过程中的高振动和噪声环境危害驾驶员的身心健康、降低作业效率和质量，特别是针对大面积区域进行碾压作业时，人工操作易使作业区域压实不均匀，某些区域压实遍数过多、某些区域压实遍数少甚至未压实到的情况，严重影响压实质量。

无人驾驶压路机可根据事先规划的路径进行压实操作，避免了人工驾驶压实不均匀的情况，从而提高作业区域压实质量，同时无人驾驶压路机可连续地、长时间地进行压实作业，极大地提高了作业效率。

近年来国内部分主要工程机械厂商已经推出了无人驾驶压路机整机产品，但价格较普通压路机贵很多，并未单独开发无人驾驶系统对市面上已存在的普通压路机进行无人驾驶改造。

目前，针对普通压路机改造开发的无人驾驶系统主要是在压路机驾驶室中安装了一套执行机构，用机构去模拟驾驶员的操作，存在较大缺陷，该机构安装在驾驶室之后，驾驶员就无法在驾驶室中进行人工驾驶了，必须拆除该机构之后才能进行人工驾驶，导致驾驶模式切换不方便，限制了其推广应用。另外，该系统的执行机构只能模拟一些主要操作功能，并不能模拟驾驶员所有的操作动作；并只是模拟简单动作，对复杂动作还不能模拟，比如控制手柄的连续微调以使压路机达到相应动作输出，该系统并不能实现。另外，该无人驾驶执行机构通用性不强，针对某一机型开发的系统很难应用到别的机型。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提出一种压路机无人驾驶执行系统及控制方法，能够适用于不同厂家不同型号的压路机进行无人驾驶，以提高施工效率、施工质量和降低施工成本。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种压路机无人驾驶执行系统，其特征在于：包括电气控制柜和阀控转向装置，电气控制柜安装于压路机驾驶室内，通过电气线束和CAN总线连接压路机上各个被控元件以及需要被采集信号的元件；通过电源线连接压路机上电源；通过无线方式连接上位机，阀控转向装置分别连接压路机上转向泵、压路机上液压转向器和压路机上转向油缸。

而且，所述电气控制柜包括：驾驶模式选择装置、信号接发装置、执行总控装置和电气集成装置；

其中驾驶模式选择装置为多联转换开关，驾驶模式选择装置的电源输入端连接压路机上电源，驾驶模式选择装置分别连接信号接发装置和执行总控装置，用于供电；

信号接发装置通过无线方式连接上位机，用于接收上位机的指令以及发送反馈信号，信号接发装置通过CAN总线连接执行总控装置，用于发送上位机的指令以及接收反馈信号；

执行总控装置为内置控制程序的车载控制器，执行总控装置通过电气线束连接电气集成装置，执行总控装置通过CAN总线以及电气线束连接压路机上各个被控元件以及需要被采集信号的元件；

电气集成装置集成了多个中间继电器和熔断器，中间继电器的线圈通过电气线束连接执行总控装置，中间继电器的触点连接各个被控元件以及需要被采集信号的元件。

而且，所述阀控转向装置包括电磁换向阀、电控转向阀、角度传感器和液压胶管；