[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

说明书

无人驾驶工程机械的智能化作业系统及作业方法，涉及无人驾驶及智能控制领域，解决现有工程机械在应用过程中，由于工作量大且工作环境恶劣，导致人力资源的浪费、工作效率低且作业准确度较差，同时严重危害司机的身心健康以及无法实现智能化操作等问题，本发明的系统中以3D地形、车辆状态、工作任务进度、作业介质和实际场景为输入，以车辆耗能和作业效率为优化目标，基于深度学习方法不断调整改进工作装置作业方式。深度学习作为人工智能一种重要方法，能够使无人工程机械面对不同复杂的工作介质、不同的工作场景和不同的作业方式时，都能根据自身采集的数据，动态合理的改变其作业任务和作业方式，提高其工作效率、工作精度和降低工作能耗。

技术领域

本发明涉及无人驾驶及智能控制领域，涉及一种无人驾驶，多机协同工作以及智能化作业的工程机械，具体涉及一种无人驾驶工程机械的智能化作业系统及作业方法。

背景技术

工程机械主要包括挖掘机、装载机、压路机、起重机等，被广泛应用于建筑工程、交通运输，农林水利等领域。当前的工程机械存在以下几个问题：

1、工程机械工作环境恶劣，噪声大、污染大，路面崎岖不平容易引起翻车事故，严重危害司机的身心健康。

2、工程机械工作量大，大多数工作对于司机来说属于重复性劳动，造成了人力资源的浪费。

3、司机操作工程机械实施作业任务时，工作效率较低，作业准确度较差，也不能在作业任务中智能的调整操作手柄的方式以达到节约能量的目的。

4、工程机械的智能化作业需要实时感知工作地形和环境，但是仅仅在工程机械上安装摄像头，会有一定的视野盲区，而且工程机械的震动会影响拍摄效果。

发明内容

本发明为解决现有工程机械在应用过程中，由于工作量大且工作环境恶劣，导致人力资源的浪费、工作效率低且作业准确度较差，同时严重危害司机的身心健康以及无法实现智能化操作等问题，提供一种无人驾驶工程机械的智能化作业系统及作业方法。

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；

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云计算控制中心，并接收云计算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。