一种无人驾驶智能摊铺机的制作方法

1.本发明涉及到工程机械无人驾驶技术领域，主要解决摊铺机的无人驾驶智能运行问题，确切说是一种无人驾驶智能摊铺机。


背景技术：

2.随着无人驾驶技术的快速发展，无人驾驶摊铺机开始在基础设施、能源、水利、公路沥青混凝土路面工程中投入使用。众多工程机械中摊铺机的工作特点是规律性强、工作环境单一性，操作较简单，操作人员易疲劳，操作环境对作业人员健康影响较大。特别是摊铺公路沥青混凝土料的时候，因沥青混合料温度高达160度左右，在炎热的夏天进行沥青混凝土路面摊铺作业，摊铺机操作人员要面对恶劣的施工环境，承受上烤下蒸的高温考验，很多摊铺机操作人员干不了几年都要纷纷要求转行。因此，开发无人驾驶摊铺机很有必要。


技术实现要素：

3.为了解决上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种无人驾驶智能摊铺机，是通过在摊铺机上安装激光导航定位系统，设置双轨迹采集的双卫星接收机、电台信号接收天线、微波通讯主机；为无人驾驶摊铺机实现智能施工提供保障，满足高等级公路路面施工的无人驾驶智能摊铺目的。
4.本发明的目的是通过实施下述技术方案来实现的：
5.一种无人驾驶智能摊铺机，包括摊铺机行走系统及控制系统，其特征在于：在摊铺机行走系统上设置有激光导航定位系统，在摊铺机熨平板上设置有gps/bds卫星定位装置，在摊铺机顶盖上设置通讯控制系统；在摊铺机操作平台上设置有工业计算机。
6.所述激光导航定位系统，包括电子激光靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机；所述电子激光靶，主要用于确定偏航角、滚动角、俯仰角及激光入射点的坐标；激光靶与激光全站仪之间的距离，由安装在全站仪内部的光电测距仪测定，在激光靶上装有专用棱镜，激光束的入射点坐标是通过一个光敏感板来确定，激光入射点中心相对于激光靶中心的坐标；
7.所述激光全站仪，主要是配备有同轴测距器的马达经纬仪，由工业计算机完全操控；为了保证全站仪的精确转向水平和垂直位置，使其可以自动识别精确瞄准所有可见棱镜，需要在全站仪上装配激光发射装置，发出的激光被调整到与全站仪视准轴平行，并用来激活电子激光靶；将把激光全站仪自动采集的测量数据与激光标靶采集的数据，传送到工业计算机；再由软件得出钻孔台车的三维坐标，再结合施工道路设计轴线数据库，生成相应的摊铺机路线偏差表，实时显示摊铺机的平面和高程偏差，来实现无人驾驶摊铺机行走系统的导航定位。
8.所述gps/bds卫星定位装置，包括gps/bds卫星芯片、卫星接收机、卫星发射机，在摊铺机熨平板的两端端头上，分别设置一个gps/bds卫星定位装置，通过专用线路与摊铺机操作平台上的工业计算机连接，用于实时测量摊铺机的摊铺轨迹，为后方碾压机的碾压提
供基础数据。
9.所述通讯控制系统，包括微波通讯机、微波通讯天线、通讯电台及信号天线；所述工业计算机，包括计算机内设置的硬盘、处理器、pcb、程序软件；通讯控制系统通过专用线路与工业计算机连接。
10.进一步，在激光靶内还内置有测斜仪，用于测出钻孔台车绝对滚动角和绝对俯仰角。
11.进一步，在所述的摊铺机顶盖上还设置有惯性导航装置。
12.本发明的有益效果主要表现在以下方面：
13.一、本发明提供的一种无人驾驶智能摊铺机，是通过在摊铺机上安装激光导航定位系统；来实现无人驾驶摊铺机行走系统的智能导航定位。
14.二、本发明提供的一种无人驾驶智能摊铺机，是通过在摊铺机熨平板的两端端头上，分别设置一个gps/bds卫星定位装置，用于实时测量摊铺机的摊铺轨迹，为后方碾压机的碾压提供基础数据。
15.三、本发明提供的一种无人驾驶智能摊铺机，是通过在摊铺机顶盖上设置通讯控制系统，平台上设置有工业计算机；保障无人驾驶智能摊铺机与控制系统的实时通讯；实现满足沥青混凝土路面无人智能化摊铺的优点。
附图说明
16.图1为本发明无人驾驶智能摊铺机主视图。
17.图中标记：1为激光导航定位系统，2为微波通讯机，3为微波通讯天线，4为通讯电台及信号天线，5为工业计算机，6为惯性导航装置，7为摊铺机，8为摊铺机熨平板，9为gps/bds卫星定位装置。
具体实施方式
18.实施例：
19.一种无人驾驶智能摊铺机，包括摊铺机行走系统及控制系统，其特征在于：在摊铺机7行走系统上设置有激光导航定位系统1，在摊铺机7熨平板8上设置有gps/bds卫星定位装置9，在摊铺机7顶盖上设置通讯控制系统；在摊铺机7操作平台上设置有工业计算机5。
20.所述激光导航定位系统1，包括电子激光靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机5；所述电子激光靶，主要用于确定偏航角、滚动角、俯仰角及激光入射点的坐标；激光靶与激光全站仪之间的距离，由安装在全站仪内部的光电测距仪测定，在激光靶上装有专用棱镜，激光束的入射点坐标是通过一个光敏感板来确定，激光入射点中心相对于激光靶中心的坐标；
21.所述激光全站仪，主要是配备有同轴测距器的马达经纬仪，由工业计算机5完全操控；为了保证全站仪的精确转向水平和垂直位置，使其可以自动识别精确瞄准所有可见棱镜，需要在全站仪上装配激光发射装置，发出的激光被调整到与全站仪视准轴平行，并用来激活电子激光靶；将把激光全站仪自动采集的测量数据与激光标靶采集的数据，传送到工业计算机5；再由软件得出钻孔台车的三维坐标，再结合施工道路设计轴线数据库，生成相应的摊铺机7路线偏差表，实时显示摊铺机7的平面和高程偏差，来实现无人驾驶摊铺机7行
走系统的导航定位。
22.摊铺机7行走过程的偏航角测量方法：与电子激光靶前面板平行的是“阴屏”，当激光靶通电后，阴屏就会转动；阴屏上有孔，能够透光；随着阴屏所处角度的不同，激光束入射在阴屏上时透过光的多少就不同，在阴屏背后是光敏电子元件，激光射到光敏电子元件上，从而测出入射激光强度；当激光的强度达到最大值时，此时“阴屏”所处的角度被记录下来；这个位置的角度与激光束在激光靶上的入射角度、偏航角精确吻合，由此便可测得偏航角，保障摊铺机7行走不偏离施工轨迹。
23.所述gps/bds卫星定位装置9，包括gps/bds卫星芯片、卫星接收机、卫星发射机，在摊铺机7熨平板8的两端端头上，分别设置一个gps/bds卫星定位装置9，通过专用线路与摊铺机7操作平台上的工业计算机5连接，用于实时测量摊铺机7的摊铺轨迹，为后方碾压机的碾压提供基础数据。
24.所述通讯控制系统，包括微波通讯机2、微波通讯天线3、通讯电台及信号天线4；所述工业计算机5，包括计算机内设置的硬盘、处理器、pcb、程序软件；通讯控制系统通过专用线路与工业计算机5连接。
25.进一步，在激光靶内还内置有测斜仪，用于测出钻孔台车绝对滚动角和绝对俯仰角。
26.进一步，在所述的摊铺机7顶盖上还设置有惯性导航装置6。


技术特征：
1.一种无人驾驶智能摊铺机，包括摊铺机行走系统及控制系统，其特征在于：在摊铺机(7)行走系统上设置有激光导航定位系统(1)，在摊铺机(7)熨平板(8)上设置有gps/bds卫星定位装置(9)，在摊铺机(7)顶盖上设置通讯控制系统；在摊铺机(7)操作平台上设置有工业计算机(5)。2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能摊铺机，其特征在于：所述激光导航定位系统(1)，包括电子激光靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机(5)；所述电子激光靶，主要用于确定偏航角、滚动角、俯仰角及激光入射点的坐标；激光靶与激光全站仪之间的距离，由安装在全站仪内部的光电测距仪测定，在激光靶上装有专用棱镜，激光束的入射点坐标是通过一个光敏感板来确定，激光入射点中心相对于激光靶中心的坐标；所述激光全站仪，主要是配备有同轴测距器的马达经纬仪，由工业计算机(5)完全操控；为了保证全站仪的精确转向水平和垂直位置，使其可以自动识别精确瞄准所有可见棱镜，需要在全站仪上装配激光发射装置，发出的激光被调整到与全站仪视准轴平行，并用来激活电子激光靶；将把激光全站仪自动采集的测量数据与激光标靶采集的数据，传送到工业计算机(5)；再由软件得出钻孔台车的三维坐标，再结合施工道路设计轴线数据库，生成相应的摊铺机(7)路线偏差表，实时显示摊铺机(7)的平面和高程偏差，来实现无人驾驶摊铺机(7)行走系统的导航定位。3.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能摊铺机，其特征在于：所述gps/bds卫星定位装置(9)，包括gps/bds卫星芯片、卫星接收机、卫星发射机，在摊铺机(7)熨平板(8)的两端端头上，分别设置一个gps/bds卫星定位装置(9)，通过专用线路与摊铺机(7)操作平台上的工业计算机(5)连接，用于实时测量摊铺机(7)的摊铺轨迹，为后方碾压机的碾压提供基础数据。4.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能摊铺机，其特征在于：所述通讯控制系统，包括微波通讯机(2)、微波通讯天线(3)、通讯电台及信号天线(4)；所述工业计算机(5)，包括计算机内设置的硬盘、处理器、pcb、程序软件；通讯控制系统通过专用线路与工业计算机(5)连接。5.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能摊铺机，其特征在于：激光靶内还内置有测斜仪，用于测出钻孔台车绝对滚动角和绝对俯仰角。6.根据权利要求1所述的一种无人驾驶智能摊铺机，其特征在于：所述的摊铺机(7)顶盖上还设置有惯性导航装置(6)。

技术总结
一种无人驾驶智能摊铺机，包括摊铺机行走系统及控制系统，在摊铺机行走系统上设置有激光导航定位系统，在摊铺机熨平板上设置有GPS/BDS卫星定位装置，在摊铺机顶盖上设置通讯控制系统，在摊铺机操作平台上设置有工业计算机；所述激光导航定位系统，包括电子激光靶、激光全站仪、后视棱镜、工业计算机；所述GPS/BDS卫星定位装置，包括卫星芯片、卫星接收机、卫星发射机，用于实时测量摊铺机的摊铺轨迹；所述通讯控制系统通过专用线路与工业计算机连接；实现无人驾驶摊铺机行走系统的智能导航定位，为后方碾压机的碾压提供基础数据，保障无人驾驶智能摊铺机与控制系统的实时通讯；实现满足沥青混凝土路面无人智能化摊铺的优点。沥青混凝土路面无人智能化摊铺的优点。沥青混凝土路面无人智能化摊铺的优点。


技术研发人员：李庆斌 刘天云 皇甫英杰 张兆省 皇甫泽华 历从实
受保护的技术使用者：河南省前坪水库建设管理局
技术研发日：2021.11.24
技术公布日：2022/2/28