申请/专利权人：华中农业大学

申请日：2023-09-28

公开（公告）日：2024-04-09

公开（公告）号：CN117474422B

主分类号：G06Q10/083

分类号：G06Q10/083;G06Q10/0631;G06N5/01;G06N3/006;G06K17/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.09#授权;2024.02.20#实质审查的生效;2024.01.30#公开

摘要：本发明涉及一种智能山地果园运输系统。本发明采用两种方式的融合实现运输机的高精度定位。首先，系统通过记录运输机驱动轮的转速计数，实时计算里程来推断运输机在轨道上的相对位置。通过RFID阅读器读取轨道上的RFID标签，能确定运输机在轨道上的绝对位置。通过这两种方法的结合，能够以低成本和高精度确定所有在轨运输机的精确位置。此外，该系统可实时计算每台运输机之间的距离，确保有效实施避障策略。运输机装配有激光雷达，用于获取实时环境信息，并配合算法实现数据滤波、地面分割、障碍物聚类、特征提取和避障决策。本发明能够实现安全避障和高效定位，进一步实现多运输机任务分配与调度，提高运输机的安全性和工作效率。

主权项：1.一种智能山地果园运输系统，其特征在于，包括调度系统、监控系统和运输机，所述调度系统用于根据环形单轨道上的装卸货点位置、数量和任务要求，利用模拟退火算法确定运输机任务分配可行方案，利用蚁群算法从可行方案中筛选得到最佳任务分配方案，并按照最佳任务分配方案向每台运输机分配任务；所述模拟退火算法包括以下步骤：步骤1.1、根据已有的环境数据，整合所有运输机的位置、状态及装卸货点的货物装卸量即任务量需求进行参数设置，为模拟退火算法设定初始温度T_initial，结束温度T_final和冷却率α;步骤1.2、生成初始运输机任务分配可行方案，随机确定一个起始的运输机任务顺序随后进行模拟退火迭代；步骤1.3、在每次迭代过程中，对当前方案进行微调以生成一个新的方案；微调方法包括更改两个任务的执行顺序和调整单个任务的参数，利用预定的成本函数计算新方案成本并与当前方案比较，根据成本差值和当前温度，选择是否采纳新方案，使用冷却率α更新当前温度；步骤1.4、判断是否达到预设第一最大迭代次数后，若是则判断迭代结束，得到运输机任务分配可行方案集合，否则转到步骤1.3，继续进行迭代；所述运输机用于按照分配的任务，在指定装卸货点进行装货和卸货，所述运输机上设置有控制系统、电流传感器、电压传感器、载重传感器、两轴角度传感器、接近开关传感器、RFID阅读器和360°激光雷达，所述电流传感器、电压传感器用于检测运输机电机的实时电流、实时电压并上传至监控系统；载重传感器用于检测货箱实时载重量并将数据上传至监控系统；两轴角度传感器用于检测运输机左右摇摆角度和实时上下坡角度情况，并将检测数据上传至监控系统；接近开关传感器用于检测驱动轮实时转速，并将检测数据上传至监控系统；RFID阅读器用于阅读轨道上预设的RFID标签保存的在轨位置数据，得到运输机实时位置数据并上传至监控系统；360°激光雷达采集运输机运行环境实时数据，并进行初步处理后上传至服务器；所述监控系统用于融合利用RFID阅读器反馈的实时位置数据和根据接近开关传感器反馈的实时转速计算得到的累计里程对每台运输机进行高精度定位；计算相邻运输机间的相对距离并存储每台运输机实时的速度、电压、电流、载重和两轴角度状态数据；同时，监控系统利用360°激光雷达收集关于环形单轨道的各种环境信息，包括轨道的使用情况以及可能的动态和静态障碍物；通过分析这些数据，结合每台运输机的实时位置，监控系统根据避障策略计算得到运输机避障决策，并按照此决策对运输机进行实时控制。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华中农业大学 一种智能山地果园运输系统

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