CN108442214A - 一种无人驾驶压路机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无人驾驶压路机，包括压路机的胶轮和钢轮、发动机、车架、行走、制动等部件，其特征在于：在压路机上设置了电脑模块、输入模块和输出模块，所述的电脑模块通过线路分别与输入模块和输出模块链接，在所述的电脑模块上设置有设备工况显示屏；所述的电脑模块通过处理器、程序软件、BDS+GNSS芯片及模块、硬盘集成为主控程序；所述的输入模块包括：启动/停止按钮、图像采集装置、红外线探测装置、雷达感应装置；所述的输出模块包括：行走***、制动***、转向***；通过电脑模块的处理器处理程序软件分析后，传输到输出模块各***的液压油缸及马达上，实现压路机按照固定路径规划模式、遥控指令模式、全智能化无人驾驶模式工作的优点。
Description
技术领域
本发明涉及到工程机械行业的筑路设备压路机，确切说是一种无人驾驶压路机。
背景技术
随着科技的发展，智能控制技术在当前社会经济发展中的优势越来越突出，无人驾驶汽车已经在全球展开了各种模式的研发热潮，然而工程机械行业的施工车辆，还未被智能控制技术开发团队和工程设备生产企业所重视，截止2018年3月13日，发明人通过SOOPAT检索“无人驾驶压路机”关键词，整个平台只有唯一一件，于2016年7月1日提出申请，申请号为：201610514303.4还在实审过程中的发明专利。但是，在当前中国众多的超级工程正向全球发展的过程中，实际需要的智能控制技术远比这项申请复杂的多。
就众多施工设备中的压路机来说，在高等级公路、铁路、机场跑道、大坝、体育场等大型工程项目的填方压实作业中，每项工程都少不了压路机这种的施工设备，压路机的工作路径又几乎是规律性很强、重复次数很多、工作环境相对单一，操作动作比较简单、操作人员容易疲劳、操作环境对操作人员健康影响较大的一个岗位。特别是进行公路沥青混凝土路面碾压施工时，由于刚摊铺在路面上的沥青混合料温度高达150度左右，在炎热的夏天进行沥青混凝土路面碾压施工，对碾压施工的压路机操作人员来说，那就必须承受上烤下蒸的高温考验，很多压路机操作人员，干不了几年都要纷纷申请转行。因此，开发无人驾驶压路机，是将来中国超级工程向全球发展的必备利器。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种无人驾驶压路机，是在压路机的发动机、行走部件、制动部件及转向部件上设置了电脑模块、输入模块和输出模块；通过电脑模块的处理器处理程序软件分析后，传输到输出模块各***的液压油缸及马达上，达到压路机按照固定路径规划模式、遥控指令模式、全智能化无人驾驶模式工作的目的。
本发明的目的是通过实施下述技术方案来实现的：
本发明提供一种无人驾驶压路机，包括压路机的胶轮或钢轮、发动机、车架部件、行走部件、制动部件和转向部件，其特征在于：在压路机上设置了电脑模块、输入模块和输出模块，所述的电脑模块通过线路分别与输入模块和输出模块链接，在所述的电脑模块上设置有设备工况显示屏；所述的电脑模块通过处理器、程序软件、BDS+GNSS芯片及模块、硬盘集成为主控程序；所述的输入模块包括：启动/停止按钮、图像采集装置、红外线探测装置、雷达感应装置、BDS（北斗卫星导航***）终端设备+GNSS（全球导航卫星***）卫星接收天线、遥控与智能模式转换菜单、固定路径规划菜单；所述的输出模块包括：行走***、制动***、转向***、振动***、洒油***、警报喇叭；所述的输出模块各***分别链接各自的液压油缸及马达，各液压油缸及马达分别通过电磁阀链接到电脑模块的主控程序。
所述的电脑模块工作原理：
接收输入模块发出的所有指令，通过处理器处理程序软件分析后，传输到输出模块各***的液压油缸及马达上，实现压路机按照固定路径规划模式、遥控指令模式、全智能化无人驾驶模式指挥压路机工作；
所述的设备工况显示屏：
显示压路机的油料情况、设备温度、转动部件、输入模块、输出模块的实时工作状态，出现故障及时发出警报提示；
所述的输入模块设置及工作原理：
设置的启动/停止按钮，通过主控程序启动/停止压路机的发动机工作；
设置的图像采集装置，将采集到的压路机前后实时图像传送给主控程序；
设置的红外线探测装置，将探测到的压路机前后障碍物的安全距离，实时传送给主控程序；
设置的雷达感应装置，通过雷达感应到压路机前后左右障碍物的安全距离，实时反馈给主控程序；
设置的BDS（北斗卫星导航***）+GNSS（全球导航卫星***）二合一卫星接收天线，接收主控室发送过来的遥控指令，实时传送给主控程序；
设置的固定路径规划模式，当压路机在某特定时间及特定路段，需要压路机按照固定路径规划模式工作，将固定路径规划设计传输到主控程序；
设置的遥控模式，当压路机在某特定时间及特定路段，需要用遥控方式指挥压路机按照远程遥控或现场遥控发出的指令进行工作，将遥控信号传输到主控程序；
设置的全智能化模式，由所述的输入模块设置的图像采集装置、红外线探测装置、雷达感应装置所采集到的各路信号，实时传送到主控程序经过综合分析后，完全由主控程序指挥压路机实现全智能化工作；
所述的输出模块设置及工作原理：
行走***：按照所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给行走***的电磁阀控制行走***，实现压路机向前行走和向后行走；
制动***：根据图像采集装置采集到的压路机前后实时图像、红外线探测装置探测到的压路机前后障碍物的安全距离、雷达感应装置感应到压路机前后左右障碍物的安全距离、及所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给制动***的电磁阀控制制动***，实现压路机的行车制动和停车制动；
转向***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给转向***的电磁阀控制转向***，实现压路机的实时转向动作；
振动***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给振动***的电磁阀制振动***，实现压路机的实时振动动作；
洒油***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给洒油***的电磁阀控制洒油***，实现实时的洒油动作；
警报喇叭：当压路机开始启动后，在压路机油料情况、设备温度、转动部件、输入模块、输出模块出现故障时，及时发出警报提示；
附加技术特征：
1）所述的输入模块设置的红外线探测装置，还包括本发明压路机在进行沥青混凝土路面碾压时，需要采用的温度感应红外线探测装置。
2）所述的输入模块设置的雷达感应装置，包括本发明压路机机身前端、后端设置的雷达感应装置和机身左侧、右侧设置的雷达感应装置。
3）所述的输入模块设置的遥控模式，包括本发明压路机采用的远程遥控设备和现场遥控设施。
4）所述的输出模块设置的行走***，包括本发明压路机向前行走的行走***和向后倒车的行走***。
5）所述的输出模块设置的制动***，包括本发明压路机在行车状态的制动***和停车状态的制动***。
6）所述的输出模块设置的洒油***，包括本发明压路机在进行沥青混凝土路面碾压时，在胶轮或钢轮压路机的前轮和后轮上设置的洒油嘴、抽油泵及乳化油储油罐等组件。
附图说明
图1 为无人驾驶压路机主视图；
图2 为无人驾驶压路机后视图；
图3 为无人驾驶压路机控制模块示意图；
图中标记：1为压路机的电脑模块，2为压路机的输入模块，3为压路机的输出模块，4为压路机的图像采集装置，5为压路机的警报喇叭装置，6为压路机的红外线探测装置，7为压路机的雷达感应装置，8为压路机的洒油***。
本发明的优点是：提供一种无人驾驶压路机，是在压路机的发动机、行走部件、制动部件及转向部件上设置了电脑模块、输入模块和输出模块；通过电脑模块的处理器处理程序软件分析后，传输到输出模块各***的液压油缸及马达上，实现压路机按照固定路径规划模式、遥控指令模式、全智能化无人驾驶模式工作的优点。
具体实施方式
实施例1:一种无人驾驶压路机
A型:无人驾驶压路机，包括压路机的胶轮或钢轮、发动机、车架部件、行走部件、制动部件和转向部件，其特征在于：在压路机上设置了电脑模块1、输入模块2和输出模块3，所述的电脑模块通过线路分别与输入模块和输出模块链接，在所述的电脑模块上设置有设备工况显示屏；所述的电脑模块通过处理器、程序软件、BDS+GNSS芯片及模块、硬盘集成为主控程序；所述的输入模块包括：启动/停止按钮、图像采集装置4、红外线探测装置6、雷达感应装置7、BDS（北斗卫星导航***）终端设备+GNSS（全球导航卫星***）卫星接收天线、遥控与智能模式转换菜单、固定路径规划菜单；所述的输出模块包括：行走***、制动***、转向***、振动***、洒油***8、警报喇叭5；所述的输出模块各***分别链接各自的液压油缸及马达，各液压油缸及马达分别通过电磁阀链接到电脑模块的主控程序；
所述的电脑模块工作原理：
接收输入模块发出的所有指令，通过处理器处理程序软件分析后，传输到输出模块各***的液压油缸及马达上，实现压路机按照固定路径规划模式、遥控指令模式、全智能化无人驾驶模式指挥压路机工作；
所述的设备工况显示屏：
显示压路机的油料情况、设备温度、转动部件、输入模块、输出模块的实时工作状态，出现故障及时发出警报提示；
所述的输入模块设置及工作原理：
设置的启动/停止按钮，通过主控程序启动/停止压路机的发动机工作；
设置的图像采集装置，将采集到的压路机前后实时图像传送给主控程序；
设置的红外线探测装置，将探测到的压路机前后障碍物的安全距离，实时传送给主控程序；
设置的雷达感应装置，通过雷达感应到压路机前后左右障碍物的安全距离，实时反馈给主控程序；
设置的BDS（北斗卫星导航***）+GNSS（全球导航卫星***）二合一卫星接收天线，接收主控室发送过来的遥控指令，实时传送给主控程序；
设置的固定路径规划模式，当压路机在某特定时间及特定路段，需要压路机按照固定路径规划模式工作，将固定路径规划设计传输到主控程序；
设置的遥控模式，当压路机在某特定时间及特定路段，需要用遥控方式指挥压路机按照远程遥控或现场遥控发出的指令进行工作，将遥控信号传输到主控程序；
设置的全智能化模式，由所述的输入模块设置的图像采集装置、红外线探测装置、雷达感应装置所采集到的各路信号，实时传送到主控程序经过综合分析后，完全由主控程序指挥压路机实现全智能化工作；
所述的输出模块设置及工作原理：
行走***：按照所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给行走***的电磁阀控制行走***，实现压路机向前行走和向后行走；
制动***：根据图像采集装置采集到的压路机前后实时图像、红外线探测装置探测到的压路机前后障碍物的安全距离、雷达感应装置感应到压路机前后左右障碍物的安全距离、及所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给制动***的电磁阀控制制动***，实现压路机的行车制动和停车制动；
转向***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给转向***的电磁阀控制转向***，实现压路机的实时转向动作；
振动***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给振动***的电磁阀制振动***，实现压路机的实时振动动作；
洒油***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给洒油***的电磁阀控制洒油***，实现实时的洒油动作；
警报喇叭：当压路机开始启动后，在压路机油料情况、设备温度、转动部件、输入模块、输出模块出现故障时，及时发出警报提示。
实施例2:一种无人驾驶压路机
B型：无人驾驶压路机，本型无人驾驶压路机与A型无人驾驶压路机结构基本相同，区别仅在于：所述的输入模块设置的红外线探测装置，还包括本发明压路机在进行沥青混凝土路面碾压时，需要采用的温度感应红外线探测装置。
实施例3:一种无人驾驶压路机
C型：无人驾驶压路机，本型无人驾驶压路机与A型无人驾驶压路机结构基本相同，区别仅在于：所述的输入模块设置的雷达感应装置，包括本发明压路机机身前端、后端设置的雷达感应装置和机身左侧、右侧设置的雷达感应装置。
实施例4:一种无人驾驶压路机
D型：无人驾驶压路机，本型无人驾驶压路机与A型无人驾驶压路机结构基本相同，区别仅在于：所述的输入模块设置的遥控模式，包括本发明压路机采用的远程遥控设备和现场遥控设施。
实施例5:一种无人驾驶压路机
E型：无人驾驶压路机，本型无人驾驶压路机与A型无人驾驶压路机结构基本相同，区别仅在于：所述的输出模块设置的行走***，包括本发明压路机向前行走的行走***和向后倒车的行走***。
实施例6:一种无人驾驶压路机
F型：无人驾驶压路机，本型无人驾驶压路机与A型无人驾驶压路机结构基本相同，区别仅在于：所述的输出模块设置的制动***，包括本发明压路机在行车状态的制动***和停车状态的制动***。
实施例7:一种无人驾驶压路机
G型：无人驾驶压路机，本型无人驾驶压路机与B型无人驾驶压路机结构基本相同，区别仅在于：所述的输出模块设置的洒油***，包括本发明压路机在进行沥青混凝土路面碾压时，在胶轮或钢轮压路机的前轮和后轮上设置的洒油嘴、抽油泵及乳化油储油罐等组件。
Claims (7)
1.一种无人驾驶压路机，包括压路机的胶轮或钢轮、发动机、车架部件、行走部件、制动部件和转向部件，其特征在于：在压路机上设置了电脑模块（1）、输入模块（2）和输出模块（3），所述的电脑模块通过线路分别与输入模块和输出模块链接，在所述的电脑模块上设置有设备工况显示屏；所述的电脑模块通过处理器、程序软件、BDS+GNSS芯片及模块、硬盘集成为主控程序；所述的输入模块包括：启动/停止按钮、图像采集装置（4）、红外线探测装置（6）、雷达感应装置（7）、BDS（北斗卫星导航***）终端设备+GNSS（全球导航卫星***）卫星接收天线、遥控与智能模式转换菜单、固定路径规划菜单；所述的输出模块包括：行走***、制动***、转向***、振动***、洒油***（8）、警报喇叭（5）；所述的输出模块各***分别链接各自的液压油缸及马达，各液压油缸及马达分别通过电磁阀链接到电脑模块的主控程序；
所述的电脑模块工作原理：
接收输入模块发出的所有指令，通过处理器处理程序软件分析后，传输到输出模块各***的液压油缸及马达上，实现压路机按照固定路径规划模式、遥控指令模式、全智能化无人驾驶模式指挥压路机工作；
所述的设备工况显示屏：
显示压路机的油料情况、设备温度、转动部件、输入模块、输出模块的实时工作状态，出现故障及时发出警报提示；
所述的输入模块设置及工作原理：
设置的启动/停止按钮，通过主控程序启动/停止压路机的发动机工作；
设置的图像采集装置，将采集到的压路机前后实时图像传送给主控程序；
设置的红外线探测装置，将探测到的压路机前后障碍物的安全距离，实时传送给主控程序；
设置的雷达感应装置，通过雷达感应到压路机前后左右障碍物的安全距离，实时反馈给主控程序；
设置的BDS（北斗卫星导航***）+GNSS（全球导航卫星***）二合一卫星接收天线，接收主控室发送过来的遥控指令，实时传送给主控程序；
设置的固定路径规划模式，当压路机在某特定时间及特定路段，需要压路机按照固定路径规划模式工作，将固定路径规划设计传输到主控程序；
设置的遥控模式，当压路机在某特定时间及特定路段，需要用遥控方式指挥压路机按照远程遥控或现场遥控发出的指令进行工作，将遥控信号传输到主控程序；
设置的全智能化模式，由所述的输入模块设置的图像采集装置、红外线探测装置、雷达感应装置所采集到的各路信号，实时传送到主控程序经过综合分析后，完全由主控程序指挥压路机实现全智能化工作；
所述的输出模块设置及工作原理：
行走***：按照所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给行走***的电磁阀控制行走***，实现压路机向前行走和向后行走；
制动***：根据图像采集装置采集到的压路机前后实时图像、红外线探测装置探测到的压路机前后障碍物的安全距离、雷达感应装置感应到压路机前后左右障碍物的安全距离、及所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给制动***的电磁阀控制制动***，实现压路机的行车制动和停车制动；
转向***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给转向***的电磁阀控制转向***，实现压路机的实时转向动作；
振动***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给振动***的电磁阀制振动***，实现压路机的实时振动动作；
洒油***：根据所述的固定路径规划模式、遥控模式、全智能化模式所传输给主控程序的工作指令，通过处理器分析后由程序软件发送给洒油***的电磁阀控制洒油***，实现实时的洒油动作；
警报喇叭：当压路机开始启动后，在压路机油料情况、设备温度、转动部件、输入模块、输出模块出现故障时，及时发出警报提示。
2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶压路机，其特征在于：所述的输入模块设置的红外线探测装置，还包括本发明压路机在进行沥青混凝土路面碾压时，需要采用的温度感应红外线探测装置。
3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶压路机，其特征在于：所述的输入模块设置的雷达感应装置，包括本发明压路机机身前端、后端设置的雷达感应装置和机身左侧、右侧设置的雷达感应装置。
4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶压路机，其特征在于：所述的输入模块设置的遥控模式，包括本发明压路机采用的远程遥控设备和现场遥控设施。
5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶压路机，其特征在于：所述的输出模块设置的行走***，包括本发明压路机向前行走的行走***和向后倒车的行走***。
6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶压路机，其特征在于：所述的输出模块设置的制动***，包括本发明压路机在行车状态的制动***和停车状态的制动***。
7.根据权利要求2所述的一种无人驾驶压路机，其特征在于：所述的输出模块设置的洒油***，包括本发明压路机在进行沥青混凝土路面碾压时，在胶轮或钢轮压路机的前轮和后轮上设置的洒油嘴、抽油泵及乳化油储油罐等组件。
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