[发明专利]适用于重载无人驾驶框架车的穿框架方法和系统、介质

权利要求书

1.一种适用于重载无人驾驶框架车的穿框架方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：通过TCP通讯协议，采集激光点云数据并进行预处理；

步骤S2：将预处理的激光点云数据进行聚类，根据框架特性提取出两类激光点云数据，即左侧激光点云数据和右侧激光点云数据；

步骤S3：将左侧激光点云数据和右侧激光点云数据分别进行加权；

步骤S4：将加权后的左侧点云数据和右侧点云数据分别进行拟合，获取两条基于激光坐标系的直线方程，根据两条框架线提取框架中心线的直线方程；

步骤S5：根据框架中心线的直线方程，带入贝塞尔曲线模型计算输出轮胎转向角和油门量。

2.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架方法，其特征在于，所述步骤S2包括如下步骤：

步骤S2.1：将激光点云数据转换至右手系坐标轴内，所述右手系坐标轴以框架车行进方向为X轴，以框架车正左侧为Y轴正方向，采集激光点云数据的激光原点为坐标轴原点；

步骤S2.2：选取左侧激光点质心和右侧激光点质心；

步骤S2.3：按照与左侧激光点质心和右侧激光点质心的距离对激光点进行分类成左侧激光点和右侧激光点；

步骤S2.4：判断左侧激光点和右侧激光点的数量偏差，进行分类结果校验。

3.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架方法，其特征在于，所述步骤S3包括如下步骤：

步骤S3.1：将左侧激光点和右侧激光点分别根据X值的大小分成第一类激光点和第二类激光点，近处X值小于6米的点为第一类激光点，剩下的点为第二类激光点；

步骤S3.2：将第二类激光点拷贝放到激光点云数据集合内。

4.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架的方法，其特征在于，所述步骤S4包括如下步骤：

步骤S4.1：分别在左侧激光点和右侧激光点随机选取两个激光点，获得左侧激光点数据模型y_左＝k1x+b1和右侧激光点数据模型y_右＝k2x+b2；

步骤S4.2：分别计算左侧的激光点到左侧激光直线方程y_左＝k1x+b1的距离、右侧的激光点到右侧激光直线方程y_右＝k2x+b2的距离，筛选出满足当前距离阈值范围内所有的激光点数量。

5.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括如下步骤：

步骤S4.3：对左侧激光点数据模型和右侧激光点数据模型进行迭代选择出满足当前模型阈值范围内激光点更多的模型；

步骤S4.4：如果满足阈值要求则结束迭代，获取两条框架边界线。

6.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架的方法，其特征在于，所述步骤S4还包括步骤S4.5：根据两条框架线直线，通过均值计算换取框架中心线，取两条直线方程的系数k1、k2，b1、b2，分别求k1、k2的均值和b1、b2的均值，得到框架中心线方程。

7.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架的方法，其特征在于，所述步骤S5包括如下步骤：

步骤S5.1：构建三阶贝塞尔规划曲线模型，分别筛选前、后轮预瞄点，作为贝塞尔曲线的第一个规划点，根据贝塞尔第一个规划点以及车身朝向，带入模型后输出第二个规划点；

步骤S5.2：根据框架中心线方程以及曲线模型，分别算出贝塞尔第三个规划点和第四个规划点；

步骤S5.3：根据贝塞尔曲线，算出预瞄点对应的贝塞尔曲率，根据曲率算出当前的轮胎转向角。

8.根据权利要求1所述的适用于重载无人驾驶框架车的穿框架的方法，其特征在于，所述步骤S5还包括如下步骤：

步骤S5.4：根据轮胎转向角，判断不同条件下对应的轮胎限幅值，根据限幅值输出对应的轮胎角度值；

步骤S5.5：根据当前的车速，计算当前的车速偏差，带入车速控制模型后，输出相应的油门量。