[发明专利]一种无人驾驶的无轨胶轮车标准化运输平台及其控制方法

说明书

本发明公开了一种无人驾驶的无轨胶轮车标准化运输平台及其控制方法，包括底盘、胶轮、智能感知系统、自主防撞系统、智能控制系统、执行系统和载物平台；载物平台采用平板型设计，取消驾驶室，降低了整车的整备质量，提高了整车车载质量；载物平台采用标准化设计，不仅可以装配标准化的载物容器，还可以装载巡检装置或者救援装置，具有功能多，用途广的特点；采用智能感知系统识别路况，并通过智能控制系统控制无轨胶轮车的行驶、制动、转向及其他动作，实现了无人驾驶。

技术领域

本发明涉及一种运输平台，具体涉及一种无人驾驶的无轨胶轮车标准化运输平台及其控制方法。

背景技术

煤矿井下辅助运输，是指在矿山开采过程中物料、人员、设备和矿石等的运输。无轨胶轮车是矿井辅助运输系统中的一种重要形式，主要用于煤矿井下人员、设备、物料等的运输，与传统辅助运输设备相比具有用途广、运输效率高、牵引力大、机动灵活等优点。矿用无轨胶轮车的普及使用，使得井下运输系统变得更加高效稳定的同时，也大大减轻了作业人员的劳动量，但是井下工作环境恶劣、照明不充分、道路条件差、路况复杂，传统采用人员驾驶的无轨胶轮车存在着诸多不确定性因素，导致无轨胶轮车运输事故频发。与此同时，我国的运输装备各式各样，装载容器也是各不相同，没有兼容性，途中搬运耗时费力，倘若实现辅助运输连续化、装载容器标准化，将具有减人、增效、促安等多重经济、社会效益，同时也是煤炭工业技术创新的重要方向和高质量发展的必然要求。

无人驾驶是一种依靠传感器、计算机使车辆能够感知周边环境，根据周边环境规划下一时刻动作且车辆自主完成该动作的技术，其所具有的自动、高效、安全的技术特点正是现今井下运输系统所急需的，经过多年发展，无人驾驶技术在路面车辆上的应用已逐渐趋于成熟。目前，井下无轨胶轮车在智能车载系统、无人驾驶定位、系统调度几个方面已有部分研究。专利申请号为201810095006.X，名称为“无轨胶轮车智能车载系统、井下车辆调度系统和控制方法”发明专利，该方案在传统的无轨胶轮车上进行智能化改造，保留了驾驶室，并没有带来的空间优势，也无法做到在多种路况下同时运行，具有局限性；专利申请号为202010566242.2，名称为“一种无人驾驶轻型无轨胶轮客货车定位方法及系统”发明专利，仅仅对无轨胶轮客货车的定位方法进行了研究，该方案重点研究了胶轮车在地面时的定位，而在井下利用可识别标签进行定位，此方案具有很大的误差性。专利申请号为202010566243.7，名称为“一种井下无人驾驶运料车控制系统”的发明专利，公开了一种包含多个运料车的无人驾驶控制系统，该方案在井下设置可识别标签，运料车对标签进行自动识别后行走，该方法与本发明有本质上区别。

总的来看，目前针对井下车辆智能驾驶的解决方案，基本都是基于目前现有车辆的改造或是进行单一用途的车辆无人化设计，而本方案设计的无人驾驶无轨胶轮车标准化运输平台采用标准化装在平台，用于装在标准化容器，本专利将会大大改善目前井下运输存在的问题，进一步减少井下运输人员，提高工作效率，促进矿井辅助运输系统智能化乃至无人化，具有重大的应用前景和战略价值。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种无人驾驶的无轨胶轮车标准化运输平台及其控制方法，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种无人驾驶的无轨胶轮车标准化运输平台，包括底盘和胶轮，胶轮设置在底盘的前方和后方，两个前轮为转向轮且通过转向拉杆连接，两个后轮为驱动轮且内置轮毂电机；还包括智能感知系统、自主防撞系统、智能控制系统、执行系统和载物平台；载物平台设置在底盘上，载物平台上方设有装载容器；

智能控制系统包括电控装置和工控机，电控装置和工控机均设置在底盘上且位于载物平台内；电控装置包括整车控制器VCU、制动电机控制器、转向电机控制器和驱动电机控制器，制动电机控制器、转向电机控制器和驱动电机控制器均与整车控制器VCU连接；