[发明专利]无人驾驶工程机械的智能化作业系统及作业方法

权利要求书

1.无人驾驶工程机械的智能化作业系统，包括无人机、无人工程机械和基于云计算的控制中心；其特征是：

所述无人机用于采集无人工程机械工作的地形数据，并将采集的工作地形数据传输至无人工程机械，所述无人工程机械将接收的数据以及自身采集工作地形数据、障碍物数据以及自身运行状态数据进行汇总后传输至基于云计算的控制中心，所述基于云计算的控制中心对接收的无人工程机械的数据进行分析处理后传输至用户；

所述无人工程机械将接收的数据以及自身采集工作地形数据、障碍物数据以及自身运行状态数据实现无人驾驶导航、智能避障、多机协调工作以及智能化作业；

所述无人工程机械包括第一感知模块、第一中央控制模块、第一通信模块和第一执行模块；

所述无人机包括第二感知模块、第二中央控制模块、第二通信模块和第二执行模块；

所述第二感知模块采集数据传输至第二中央控制模块；

所述第二中央控制模块对数据进行处理后传输至第二通信模块，并对无人机的运行状态数据进行处理；同时接收第二通信模块传输的无人工程机械实时的地理位置数据；并向第二执行模块发送控制指令；

所述第二通信模块将数据传输至无人工程机械的第一通信模块，并接收第一通信模块传输的无人工程机械实时的地理位置数据；

所述第二执行模块接收第二中央控制模块发送的控制指令，实现无人机的正常飞行；

第一感知模块采集的数据传输至第一中央控制模块，所述第一通信模块将第一中央控制模块中的所有数据实时上传至基于云计算的控制中心，并接收基于云计算的控制中心的下达指令；

第一执行模块接收第一中央控制模块的控制指令后，实现工程机械的无人驾驶导航、智能避障和智能化作业。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶工程机械的智能化作业系统，其特征在于，所述第一感知模块包括第一三维激光雷达、车辆监测模块、计算机视觉模块和工作介质感知模块；

所述第一三维激光雷达安装在工程机械驾驶室的正上方和车身两侧，用于检测前方和两侧障碍物的距离和方位信息；

车辆监测模块实时监测工程机械的运行状态，包括监测工程机械实时地理位置信息的GPS模块，获取工程机械实时姿态信息的姿态传感器组，实时监测工程机械上液压参数的液压控制模块，以及收集发动机运行参数的发动机控制模块；

所述计算机视觉模块包括摄像头组和图像处理系统，所述摄像头组包括多个摄像头，用于采集工程机械工作环境的3D地形，图像处理系统用于对工作环境的图片和视频进行分析处理；

所述工作介质感知模块包括第二三维激光雷达、摄像头和超声波硬质传感器；三维激光雷达采集作业介质的距离和方位信息，摄像头用于分辨作业介质的类型，所述超声波硬质传感器采集作业介质的硬度；第二三维激光雷达、摄像头和超声波硬度传感器安装在工作装置上。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶工程机械的智能化作业系统，其特征在于，所述第二感知模块包括摄像机、云台、相机和传感器组；

所述摄像机和相机采集工作场地3D地形数据，相机固定在云台上，传感器组采集无人机运行的状态数据；

所述传感器组包括采集地理位置信息的GPS模块，获得飞行速度的传感器和采集三轴姿态角的陀螺仪。