[发明专利]一种自主推土机器人

权利要求书

1.一种自主推土机器人，包括推土机、推土机载自主测控装置、远程调度管理装置和卫星定位装置，其特征在于：

所述推土机载自主测控装置包括卫星定位接收机组(1)、通讯收发天线(2)、摄像机对(3)、铲刀升降传感器(4)、铲刀倾斜传感器(5)、发动机调速驱动器(6)、倒车防撞雷达(7)、集成控制器(8)和行驶电磁驱动器(9)；

所述远程调度管理装置包括远端收发天线(12)、调度服务器(13)以及远程监控摄像机；

所述卫星定位装置包括定位导航卫星(10)、数传电台以及固定的定位基准站(11)；

所述集成控制器(8)包括机载计算机(8.1)、CAN总线(8.2)、发动机控制器(8.3)、行驶控制器(8.4)、铲刀控制器(8.5)、故障诊断控制器(8.6)以及机器视觉计算机(8.7)；

其中，所述机载计算机(8.1)、通讯收发天线(2)、远端收发天线(12)以及调度服务器(13)构成全双工模式的场地无线通讯局域网络，用于调度服务器(13)与各个推土机之间命令与状态信息的传送；

所述机载计算机(8.1)和发动机控制器(8.3)、行驶控制器(8.4)、铲刀控制器(8.5)、故障诊断控制器(8.6)以及机器视觉计算机(8.7)构成机载CAN总线控制器网络，用于推土机自主行驶与作业；

所述卫星定位接收机组(1)、定位导航卫星(10)、定位基准站(11)以及调度服务器(13)构成卫星定位网络，用于获取推土机当前位姿；

所述卫星定位接收机组(1)接收定位导航卫星(10)的信号以及定位基准站(11)传递的相位信号，通过RTK模式实现高精度定位；

所述机载计算机(8.1)结合工程建设进度和调度服务器(13)发送的作业场地的3D数字模型，适时生成施工作业面数字地图，并基于作业面数字地图自主规划作业区域；

所述摄像机对(3)安装于固定基线位置，与机器视觉计算机(8.7)构成机器视觉系统，立体视觉测量环境信息，确定作业场地状况，并与其它传感器信息融合，基于机器学习方法，认知信息规律，自主确定作业目标与行驶方向，制定导航路线；

所述机载计算机(8.1)根据作业区域、任务要求以及基于机器视觉测量确定的作业目标，自主规划作业区域内行驶路径、遍历模式；

所述机载计算机(8.1)根据定位信息与机器视觉测量的环境信息，以及作业标准要求自主评估推土作业质量，自主决策重新推土作业范围，以及所需工作量；

多台所述自主推土机器人互联所述场地无线通讯局域网络、机载CAN总线控制器网络以及卫星定位网络构成推土机器人机群，协同作业。

2.根据权利要求1所述自主推土机器人，其特征在于，所述机载计算机(8.1)接收卫星定位接收机组(1)的位置信息，并利用该位置信息计算推土机姿态信息；依据导航路线和位姿信息，生成行驶控制器(8.4)与铲刀控制器(8.5)的控制命令，并根据反馈信息实现闭环控制。

3.根据权利要求2所述自主推土机器人，其特征在于，采用三角形测量法计算推土机器人姿态信息，具体过程是：在至少三个不共线测点位置安装卫星定位接收装置，实时测出测点位置与高程；然后分别计算两两测点之间的相对位置与高差，即可确定出自主推土机器人的位姿。