[发明专利]一种无光条件下铁路车辆装卸载的引导装置及方法

说明书

本发明公开了一种无光条件下铁路车辆装卸载的引导装置及方法。其中每个超声测距传感器用于检测对应的车辆顶点与站台前端的距离，并将其传输给车辆控制器；红外深度视觉传感器用于获取对应的车辆顶端的图像，并将其传输给显示控制器；显示控制器用于获取车辆顶端的图像并显示，再将其传输给车辆控制器；车辆控制器用于获取车辆顶点距离站台前端的距离和车辆顶端的图像并对其进行处理，再根据处理结果导引车辆装卸载；基于自适应神经网络平行泊车模糊控制系统用于控制车辆装卸载时自动泊车；车辆装卸载转向控制的模糊推理系统用于规划车辆装卸载路径。本发明利用平面二维坐标对铁路装载轨迹进行预测，更有利于轨迹的规划和按照轨迹进行行驶。

技术领域

本发明属于铁路车辆装卸载技术领域，具体涉及一种无光条件下铁路车辆 装卸载的引导装置及方法。

背景技术

在复杂条件下，特别是弱光条件下实现快速铁路装卸载尤为重要。

然而，目前针对在无光条件下实现铁路自动装卸载的方法在国内外仍比较 少，且在无光条件下实现铁路自动装卸载的方法无论在军用还是民用都具有巨 大的应用前景。因此，本申请提出了一种无光条件下车辆铁路装卸载的引导方 法。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种无光条件下铁路 车辆装卸载的引导系统及方法，采用的红外深度视觉传感器结构简单，便于近 距离装卸载情况的检测，有利于实现装卸载过程的可视化，可实现在夜间无光 的条件下获得图像；并利用投影定理将三维坐标转化为二维坐标，可将问题简 单化，利用平面二维坐标对铁路装载轨迹进行预测，更有利于轨迹的规划和按 照轨迹进行行驶。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案予以实现：

(一)一种用于无光条件下导引铁路车辆装卸载的装置，包括：包括：多 个超声测距传感器、多个红外深度视觉传感器、显示控制器、车辆控制器、基 于自适应神经网络平行泊车模糊控制系统和车辆装卸载转向控制的模糊推理 系统；

多个超声测距传感器分别位于车辆的四个顶点，每个超声测距传感器用于 检测对应的车辆顶点与平板车前端的距离，并将其传输给车辆控制器；

多个红外深度视觉传感器分别位于车辆的四个顶点，每个红外深度视觉传 感器用于获取对应的车辆顶端的图像，并将其传输给显示控制器；

显示控制器用于获取车辆顶端的图像并显示，再将车辆顶端的图像传输给 车辆控制器；

车辆控制器用于获取车辆顶点距离平板车前端的距离和车辆顶端的图像 并对其进行处理，再根据处理结果导引车辆装卸载；

基于自适应神经网络平行泊车模糊控制系统用于控制车辆装卸载过程中 自动泊车；

车辆装卸载转向控制的模糊推理系统用于规划车辆装卸载路径；

可选的，所述引导车辆装卸载具体为：引导车辆的转向、加速、制动、换 挡和自动装载。

(二)一种用于无光条件下引导铁路车辆装卸载的方法，包括以下步骤：

步骤1，根据三球定位原理确定车辆上每个顶点对应的三维坐标，再根据 投影定理将每个顶点对应的三维坐标转化为二维坐标，得到车辆上每个顶点对 应的二维坐标；

步骤2，建立低速倒车运动学模型，将车辆上每个顶点对应的二维坐标输 入低速倒车运动学模型中，基于阿克曼转向原理输出车辆装卸载的预期轨迹， 车辆根据预期轨迹进行装卸载；

步骤3，车辆装卸载过程中基于自适应神经网络平行泊车模糊控制系统进 行自动泊车，采集多组车辆装卸载的泊车轨迹数据，并根据采集的车辆装卸载 的泊车轨迹数据建立车辆装卸载转向控制的模糊推理系统，若车辆装卸载不能 实现一步到位时，车辆装卸载转向控制的模糊推理系统会规划出车辆的二次装 卸载路径；否则，车辆装卸载一步到位。