[发明专利]一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法

摘要

本发明提供了一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法，地形探测装置包括工作机构、测控系统和工作方法；工作机构包括：左工作机构、右工作机构、无人驾驶野外车辆；所述左工作机构包括：探测头、探测支撑杆、变幅驱动机构、回转齿轮盘、回转支撑、回转驱动电机、回转驱动齿。本发明通过克服现有技术存在的缺陷而提供一种能实现探测装置多自由度运动的工作机构、双探测头的一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法。

主权项

1.一种无人驾驶野外车辆的地形探测装置的工作方法，地形探测装置包括工作机构、测控系统和工作方法；工作机构包括左工作机构（1）、右工作机构（2）、无人驾驶野外车辆（3）；所述左工作机构（1）包括探测头（110）、探测支撑杆（120）、变幅驱动机构（130）、回转齿轮盘（140）、回转支撑（150）、回转驱动电机（160）、回转驱动齿轮（170）；所述探测头（110）被固定在探测支撑杆（120）的上端；所述探测支撑杆（120）上焊接有第一支撑座（121）；所述变幅驱动机构（130）的上部耳环与第一支撑座（121）通过第一螺栓套件（131A和131B）限定，并绕第一螺栓套件（131A和131B）的轴线实现回转运动；所述回转齿轮盘（140）上焊接有第二支撑座（141）和第三支撑座（143）；所述探测支撑杆（120）的底部连接孔与第二支撑座（141）通过第二螺栓套件（132A和132B）限定，并绕第二螺栓套件（132A和132B）的轴线实现回转运动；所述变幅驱动机构（130）的下部耳环与第三支撑座（143）通过第三螺栓套件（133A和133B）限定，并绕第三螺栓套件（133A和133B）的轴线实现回转运动；所述回转支承（150）的上部与回转齿轮盘（140）通过6组第四螺栓套件（142A和142B）进行连接并固定；回转支承（150）的下部固定在无人驾驶野外车辆（3）的车身上；所述回转驱动电机（160）与无人驾驶野外车辆（3）的车身通过4颗电机固定螺栓（161）进行连接并固定；回转驱动齿轮（170）被固定在回转驱动电机（160）的转轴上，并与回转齿轮盘（140）相啮合；所述测控系统包括传感器模块组（410）、CAN总线（420）、驱动模块组（430）、地形探测装置车载电脑（440）；所述传感器模块组（410）包括探测头内置测距传感器（411）、变幅驱动机构位移传感器（412）、回转驱动电机转速传感器（413）、回转齿轮盘角度传感器（414）、车身倾角传感器（415）；所述驱动模块组（430）包括地形探测装置驱动控制器（431）、变幅驱动机构驱动器（432）、回转驱动电机控制‑驱动器（433）；所述探测头内置测距传感器（411）、变幅驱动机构位移传感器（412）、回转驱动电机转速传感器（413）、回转齿轮盘角度传感器（414）、车身倾角传感器（415）可分别向CAN总线（420）发送数据帧；所述地形探测装置驱动控制器（431）可向CAN总线（420）接收和发送数据帧，并分别向变幅驱动机构驱动器（432）、回转驱动电机控制‑驱动器（433）发送控制信号；所述地形探测装置车载电脑（440）可向CAN总线（420）接收和发送数据帧；工作方法包括如下步骤：第一步，工作机构和测控系统初始化，保持工作机构处于初始工作位姿；第二步，根据地形特点设定工作机构、测控系统的工作参数；第三步，启动无人驾驶野外车辆（3），保持一定的行驶速度；第四步，传感器模块组（410）中的探测头内置测距传感器（411）、变幅驱动机构位移传感器（412）、回转驱动电机转速传感器（413）、回转齿轮盘角度传感器（414）、车身倾角传感器（415）实时采集数据转化为数据帧发送至CAN总线（420）；第五步，地形探测装置车载电脑（440）从CAN总线（420）接收到所有传感器的数据帧，实时计算地形探测装置的运动轨迹和位姿，并向CAN总线（420）发送控制数据；第六步，地形探测装置驱动控制器（431）从CAN总线（420）接收到地形探测装置车载电脑（440）的控制数据后，向变幅驱动机构驱动器（432）、回转驱动电机控制‑驱动器（433）发送对应的控制命令，变幅驱动机构驱动器（432）驱动变幅驱动机构（130），回转驱动电机控制‑驱动器（433）驱动回转驱动电机（160）导致回转驱动齿轮（170）和回转齿轮盘（140）动作，最终实现探测头（110）工作并产生相应的运动轨迹和位姿；第七步，判断是否收到停车命令，“否”则回到第四步，“是”则继续下一步；第八步，地形探测装置停止工作，并使工作机构处于初始工作位姿；第九步，结束。