申请/专利权人：河南理工大学

申请日：2021-11-03

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN113884574B

主分类号：G01N29/04

分类号：G01N29/04

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2022.01.21#实质审查的生效;2022.01.04#公开

摘要：本发明提供了一种基于SLAM的智能测路面纵断面平整度仪，包括机器人、相互通信的工控机控制系统和单片机控制系统；工控机控制系统连接的运动控制系统包括机器人操作系统和路径规划系统；机器人操作系统基于机器人发射的激光雷达SLAM在行进过程中进行格栅地图创建；路径规划系统用于在格栅地图中规划点，并进行全局路径规划并根据全局路径对机器人进行定位导航；单片机控制系统连接的测量系统包括安装在机器人上的超声波模块和陀螺仪模块，分别用于测量机器人在导航路面行进时的路面纵断面平整度和坡度。本发明基于SLAM实行建图导航，通过超声波和陀螺仪模块进行路面平整度和坡度测量，实现无人智能化工作，具有速度快精度高的优势。

主权项：1.一种基于SLAM的智能测路面纵断面平整度仪，其特征在于，包括机器人、相互通信的工控机控制系统和单片机控制系统；所述工控机控制系统连接运动控制系统，所述单片机控制系统连接测量系统；所述运动控制系统包括机器人操作系统和路径规划系统；所述机器人操作系统基于所述机器人发射的激光雷达SLAM在行进过程中进行格栅地图创建；所述路径规划系统用于在格栅地图中规划点，并进行全局路径规划没并根据所述全局路径对所述机器人进行定位导航；所述机器人操作系统将所述格栅地图和定位导航数据发送至物联网平台；所述机器人操作系统运用Gmapping算法构建机器人所处环境的二维栅格地图，在二维格栅地图上通过A*算法进行多目标点路径规划并利用amcl粒子滤波算法进行机器人实时定位；所述测量系统包括安装在所述机器人上的超声波模块和陀螺仪模块，分别用于测量所述机器人在导航路面行进时的路面纵断面平整度和坡度，并依次通过单片机控制系统、工控机控制系统上传至物联网平台；所述物联网平台进行数据融合及展示；所述工控机控制系统接收测量系统测量的数据，结合所述机器人操作系统测得的机器人的位置信息，将二者利用MQTT协议融合并传输至所述物联网平台；所述超声波模块包括设置在机器人中间底部的超声波探测仪；所述机器人行进过程中遇到面积小于机器人底盘面积的凹陷凸起时执行如下操作：获取机器人前轮和后轮分别经过所述凹陷时陀螺仪模块检测的突变数据；将突变数据发生时间点的超声波探测仪检测数据丢弃，以两次突变数据之间的陀螺仪平稳数据所在时间段内的位于机器人地盘中部的超声波检测仪测量数据作为凹陷凸起的纵断面深度高度数值；所述机器人行进过程中遇到面积大于或等于机器人底盘面积的凹陷凸起时执行如下操作：机器人车身的倾斜程度θ由陀螺仪积分得出，机器人行进的距离X由所述机器人操作系统订阅里程计数据得出，根据三角函数原理，机器人此时所处位置的高程H可由公式求出：H＝X*sinθ。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 河南理工大学 基于SLAM的智能测路面纵断面平整度仪

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