[发明专利]基于工具车的自主导航系统及工具车

权利要求书

1.一种基于工具车的自主导航系统，其特征在于，包括：

传感器模块、控制模块和运动模块；

所述传感器模块，设置在工具车上，用于检测工具车距离隧道左壁、右壁的距离，检测工具车行进前方是否存在障碍物和检测障碍物距离工具车左侧、右侧的距离，和检测工具车的行进速度；

所述控制模块，设置在工具车上，用于对所述工具车距离隧道左壁的距离和所述工具车距离隧道右壁的距离的距离差值做模糊化处理，对所述障碍物距离工具车左侧的距离信息、所述障碍物距离工具车右侧的距离信息和所述行进速度信息做模糊化处理，和采用模糊规则对所述经模糊化处理后的信息进行处理，得到在当前状态下工具车左右轮应所述具有的速度和行进转向方向；

所述运动模块，设置在工具车上，用于根据所述应所述具有的速度信息和所述行进转向方向信息，通过履带控制工具车左主动轮、右主动轮在当前状态下应所述具有的速度，和通过调节工具车左主动轮和右主动轮的速度差来控制工具车在当前状态下应所述具有的行进转向方向。

2.如权利要求1所述的基于工具车的自主导航系统，其特征在于，所述传感器模块，包括：

第一激光传感器、第二激光传感器、第一超声波传感器、第二超声波传感器和速度传感器；

所述第一激光传感器，设置在工具车车头或车身的左侧，用于检测工具车距离隧道左壁的距离，并发送所述距离隧道左壁的距离信息到控制模块；

所述第二激光传感器，设置在工具车车头或车身的右侧，用于检测工具车距离隧道右壁的距离，并发送所述距离隧道右壁的距离信息到控制模块；

所述第一超声波传感器，设置在工具车车头或车身的左侧，用于检测工具车行进前方是否存在障碍物和检测障碍物距离工具车左侧的距离，并发送所述障碍物距离工具车左侧的距离信息到控制模块；

所述第二超声波传感器，设置在工具车车头或车身的右侧，用于检测工具车行进前方是否存在障碍物和检测障碍物距离工具车右侧的距离，并发送所述障碍物距离工具车右侧的距离信息到控制模块；

所述速度传感器，设置在工具车车头或车身上，用于检测工具车的行进速度，并发送所述行进速度信息到控制模块。

3.如权利要求2所述的基于工具车的自主导航系统，其特征在于，所述控制模块，包括：

数据接收单元、数据处理单元和模糊控制器；

所述数据接收单元，用于接收所述距离隧道左壁的距离信息、所述距离隧道右壁的距离信息、所述障碍物距离工具车左侧的距离信息、所述障碍物距离工具车右侧的距离信息和所述行进速度信息；

所述数据处理单元，用于对所述工具车距离隧道左壁的距离和所述工具车距离隧道右壁的距离的距离差值做模糊化处理，对所述障碍物距离工具车左侧的距离信息、所述障碍物距离工具车右侧的距离信息和所述行进速度信息做模糊化处理；

所述模糊控制器，用于采用模糊规则对所述经模糊化处理后的信息进行处理，得到在当前状态下工具车左右轮应所述具有的速度和行进转向方向，并将所述应所述具有的速度信息和所述行进转向方向信息输出到运动模块。

4.如权利要求3所述的基于工具车的自主导航系统，其特征在于，所述运动模块，包括：

第一步进电机和第二步进电机；

所述第一步进电机，与工具车左主动轮采用履带结构，用于根据所述应所述具有的速度信息和所述行进转向方向信息，通过履带控制工具车左主动轮在当前状态下应所述具有的速度；

所述第二步进电机，与工具车右主动轮采用履带结构，用于根据所述应所述具有的速度信息和所述行进转向方向信息，通过履带控制工具车右主动轮在当前状态下应所述具有的速度，和通过调节工具车左主动轮和右主动轮的速度差来控制工具车在当前状态下应所述具有的行进转向方向。

5.如权利要求1至4任意一项所述的基于工具车的自主导航系统，其特征在于，所述基于工具车的自主导航系统，还包括：

设置在所述控制模块内的手动控制单元；

所述手动控制单元，用于在特殊或突发紧急情况下，通过手动控制取代自动控制来控制工具车的行进，保证工具车在特殊或突发紧急情况下的安全问题。

6.一种工具车，其特征在于，所述工具车包括如权利要求1至5任意一项所述的基于工具车的自主导航系统。