[发明专利]一种工程机械无人施工的地形识别方法、系统和机械设备

说明书

本发明提出了一种工程机械无人施工的地形识别方法、系统和机械设备，该方法包括根据雷达安装的地形，确定雷达测距的基准值；将雷达实际测量的数据与基准值进行对比，根据对比的结果进行地形识别；在识别出地形之后，通过变化的行数来进行距离测算以及根据不同的地形进行上坡坡度的计算和下坡坡度的计算，基于一种工程机械无人施工的地形识别方法，还提出了一种工程机械无人施工的地形识别系统和机械设备。本发明不仅很好的解决了摄像头对地形识别的局限性外，还通过地形识别后工程机械做出相应的操作，很好的避免机械因地形问题被卡住等导致的机械损坏问题，实现了工程机械施工的平顺性和流畅性的目标，同时也大大提高了工程机械的工作效率。

技术领域

本发明属于工程机械无人驾驶技术领域，特别涉及一种工程机械无人施工的地形识别方法、系统和机械设备。

背景技术

工程机械大多应用于工地中，而路面崎岖是工地的主要特点，由于其路面的不平整性会导致机械不发正常工作，乃至机械发生损坏。需要驾驶员眼睛发现路面不平整后，对机械繁琐的操作来克服路面的崎岖，在无人驾驶的今天，许多工程机械无人施工时却因为没有这双眼睛而导致机械不能正常工作，例如机械被一个土堆卡住或者被深坑陷入其中等等。因此，地形识别是十分重要的。

针对地形的识别问题，当前主要分为传统的地形识别方法和使用感知传感器间接地形识别两种，本文中说到的传统的地形识别方法是以非智能汽车为背景下的路面识别法，其识别的手段比较单一。在传统汽车中，主要是利用加速度传感器或者来识别地形的。而对于智能汽车而言，主要是运用感知传感器的方法，指使用摄像头的地形识别。摄像头能实现对地形进行识别，但是由于它的识别原理的原因，它有适用范围的限制，易受到光线较强、较暗的光线的影响或者受到天气的影响而无法正常工作。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种工程机械无人施工的地形识别方法、系统和机械设备，结合面阵雷达更好的排除系统误差，使得地形识别更加精准并且识别地形更加广阔。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种工程机械无人施工的地形识别方法，包括以下步骤：

根据雷达安装的地形，确定雷达测距的基准值；

将雷达实际测量的数据与基准值进行对比，根据对比的结果进行地形识别；

在识别出地形之后，通过变化的行数来进行距离测算以及根据不同的地形进行上坡坡度的计算和下坡坡度的计算。

进一步的，所述根据雷达安装的地形，确定雷达测距的基准值的方法包括：

如果工程机械车辆处于水平地面时，以雷达第一次读取的数据作为基准值；

如果工程机械车辆处于非水平地面时，选择雷达中间行的测距作为中间基准值；即中间基准值J_i中＝h/COSθ；其中h为雷达中间到地面的垂直距离；θ为雷达中间与地面夹角。

进一步的，所述方法还包括根据所述中间基准值计算雷达在任一行的基准值；

首先确定雷达前一半行数对应的测试长度long2和后一半行数对应的测试长度long1；

其中其中ω为雷达的纵向视场角的一半；

根据所述雷达前一半行数对应的测试长度long2和后一半行数对应的测试长度long1；计算第i行的雷达测距的基准值J_i；

其中，H雷达的总测量行数；i为行数，i＝1,2,3...H。

进一步的，所述将雷达实际测量的数据与基准值进行对比的方法包括：