[发明专利]一种碾压机自动驾驶系统

说明书

本发明公开了一种碾压机自动驾驶系统，包括：碾压机，所述碾压机是无人驾驶系统的载体，所述碾压机上设置有信息感知单元、车载驾驶脑及执行装置、和无线通讯单元，信息感知单元用于获取碾压机的工作状态信息；车载驾驶脑及执行装置一方面对信息感知单元的信息进行处理并发送至远端控制器，一方面车载驾驶脑及执行装置用于实时接收远端控制器发送的指令，控制碾压机完成期望的作业；无线通讯单元用于实现碾压机机载智能控制单元和远端控制器的信息互通；现场施工人员通过远端控制器发送指令控制碾压机进行自动化作业。本发明可以对复杂的多元传感器信息进行融合，解决碾压机信息精确感知的技术难题。

技术领域

本发明涉及土石坝自动化施工领域，尤其涉及一种碾压机自动驾驶系统。

背景技术

在土石坝填筑过程中，坝料碾压密实过程直接影响到大坝的施工质量。土石坝的碾压主要是通过人工驾驶振动碾压机在摊铺好的坝料上以一定施工参数进行碾压来实现。当前对压实过程的控制主要经历了传统控制、数字化控制和智能控制三个阶段。

1、传统压实控制方法：在土石坝碾压施工过程中，首先通过现场的碾压实验来确定碾压参数(如：铺料厚度，碾压遍数，行车速度和碾轮激振力等)，然后通过现场施工组织人员与碾压机驾驶员的配合来对指定碾压面进行施工作业。

2、数字化控制方法：通过现场的碾压实验来确定碾压参数(与传统压实控制方法相同)，然后通过RTK基站、卫星、总控中心和架设在碾压机上的GPS定位设备等实现对碾压机运行参数的实时监控。

3、智能控制方法是目前压实控制领域研究的热点。当前智能压实控制的研究思路主要是在碾压机碾轮上安装加速度传感器、在碾压机上安装GPS等设备，通过对加速度信号的实时分析，得到碾压轨迹上的压实度值。之后将实时压实度值与GPS信息进行集成，生成可视化的碾压仓面的实时压实度云图来指导现场施工人员进行压实作业。

近年来，随着人工智能技术、传感器技术、GPS技术等的快速发展，无人驾驶已经应用到了各行各业，并发挥了巨大作用：在交通领域，无人驾驶技术将提高道路行车安全性，减少交通事故的发生；在矿山开采领域研发了无人驾驶地下铲，提高开采效率，减少井下巷道人工作业的潜在安全风险；在军事领域基于无人驾驶技术的战车在减少士兵伤亡风险的同时极大提高了作战能力。

在水利行业，大型水利工程的相继开工对大坝的施工建设水平提出了更高的要求。传统人工驾驶碾压机容易出现错距不规范、碾压机行车超速、机械利用率不高等无法避免的缺陷。传统控制、数字化控制和智能控制等方法在对压实过程进行控制时都存在一定的滞后。无人驾驶技术用无人驾驶系统替代驾驶员人工操控，可以将碾压机驾驶员从繁重的重复性劳动中解放出来，消除了施工过程中人为因素对大坝施工质量的干扰，有效规范碾压机施工参数，提高施工效率等是一种实时控制方法。

然而在水利行业，由于水利工程存在碾压施工质量要求高、碾压作业精度要求高、碾压作业工况恶劣等特点，业内对无人驾驶技术的研究还比较少，且目前仍处于科研探索阶段。

发明内容

本发明提供了一种碾压机自动驾驶系统，本发明对复杂的多元传感器信息进行融合，解决碾压机信息精确感知的技术难题，详见下文描述：

一种碾压机自动驾驶系统，所述系统包括：碾压机，

所述碾压机是无人驾驶系统的载体，所述碾压机上设置有信息感知单元、车载驾驶脑及执行装置、以及无线通讯单元，

信息感知单元用于获取碾压机的工作状态信息；

车载驾驶脑及执行装置用于对信息感知单元的信息进行处理并发送至远端控制器，还用于实时接收远端控制器发送的指令，控制碾压机完成期望的作业；

无线通讯单元用于实现碾压机的机载智能控制单元和远端控制器的信息互通；现场施工人员通过远端控制器发送指令控制碾压机进行自动化作业。