申请/专利权人：山推工程机械股份有限公司;济南大学

申请日：2021-08-30

公开（公告）日：2024-03-26

公开（公告）号：CN113721619B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G01C21/20;G01S19/49;G05D1/633;G05D1/644;G05D1/248;G05D1/247;G05D105/22

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.26#授权;2021.12.17#实质审查的生效;2021.11.30#公开

摘要：本发明专利公开了一种基于RTK技术的推土机路径规划系统及作业方法，该系统包括GNSS基准站、GNSS移动站、IMU传感器、双目相机、控制器、比例阀组及人机交互界面。该方法及系统应用在无人驾驶推土机的整平作业中，所有传感器与控制器进行数据通讯，控制器通过比例阀控制液压马达工作进而实现行走机构的自动化，GNSS移动站安装在推土机上并实时接收基站发射的信号进行差分定位，采用纯跟踪算法使推土机按照规划好的路径点和路径移动，IMU传感器用于路径跟踪过程中的方向纠偏，人机交互界面通过网络传输系统发送控制指令实现远程控制，双目相机用于实时检测障碍物目标的深度信息，提高系统的安全性与稳定性。

主权项：1.一种基于RTK技术的推土机路径规划系统的作业方法，应用于一种基于RTK技术的推土机路径规划系统，其特征在于：所述系统包括GNSS基准站、GNSS移动站、IMU传感器、图像采集装置、控制器、比例阀组及人机交互界面；所述的GNSS基准站安装在施工场地附近，GNSS移动站安装在推土机上并实时接收GNSS基准站发射的差分信号；所述的IMU传感器、图像采集装置安装在推土机上与控制器相连；IMU传感器与GNSS移动站用于导航定位及路径追踪；图像采集装置安装在推土机前侧用于障碍物检测，并与控制器相连；所述的控制器通过比例阀组控制推土机行走机构，人机交互界面通过网络传输系统发送控制指令实现远程控制；所述作业方法包括先进行分层推平作业，然后进行全局推平作业；其中分层推平作业包括以下步骤：1根据实际工况将整个施工场地分为几块矩形区域，通过施工图纸获得每个矩形区域四个角点A、B、C、D的二维坐标值，求得AB与CD的距离；2求取AB距离中包括的铲刀宽度个数n，则表示AB路线上有n-1个路径点，分别为AB1、AB2、AB3…ABn-1，同理可求得CD路线上的n-1个路径点为CD1、CD2、CD3…CDn-1；3根据铲刀容量V、铲刀宽度d、路径距离L计算铲刀每层的切土深度h；4根据施工场地中施工表面与设计表面的差值H，即需要推平的土层高度与每层的切土深度h计算得出推土机需要行进的次数N；5求出AB1、AB2、AB3…ABn-1及CD1、CD2、CD3…CDn-1路径点的二维坐标，具体计算方法如下：依据AB线上的路径点，首先求出A、B两点X轴和Y轴方向上的单位距离dx和dy，如公式5所示： 已知AXA,YA，则AB1、AB2、AB3…ABn-1路径点的二维坐标如公式6所示： 同理可求得CD线上的路径点CD1、CD2、CD3…CDn-1的二维坐标值；6推土机由A点到C点行进往返N-1次，每一次推土机铲刀由施工表面高度下降一个切土深度h，第N次时铲刀下降到设计表面行进到C点，返程时由C点退回到AB1点，再由AB1点到CD1点往返N次，第N次返程时回到AB2点，以此类推，一直反复行进到B点，由B点到D点行进N次结束该区域的推平作业，之后继续进行其它分区的作业。

全文数据：

权利要求：

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