[发明专利]一种可自主作业智能压路机系统

权利要求书

1.一种可自主作业智能压路机系统，其特征在于：包括压路机本体、对压路机本体运动进行控制的机器控制层、感知决策层和管理规划层；感知决策层、机器控制层均设置于压路机本体上，感知决策层与机器控制层通过CAN总线连接，管理规划层与感知决策层通过远程连接，其中：

感知决策层包括计算平台板卡（4）、感知决策模块、压实度检测模块和无线远端通讯模块，感知决策模块、压实度检测模块和无线远端通讯模块分别与计算平台板卡（4）相连，通过计算平台板卡（4）对感知决策模块检测的施工现场环境数据和压实度检测模块测量到的压实数据进行处理、分析；

机器控制层包括车身运动控制器（5）、转向角传感器（9）、行车速度传感器（17）和压路机运动控制系统，转向角传感器（9）、行走速度传感器（17）和压路机运动控制系统分别与车身运动控制器（5）相连，车身运动控制器（5）与计算平台板卡（4）相连，车身运动控制器（5）通过发送控制信号对压路机本体的速度、转向、启停振、振幅大小、制动、安全停车及发动机运行参数进行调整；

管理规划层包括管理规划操作端和管理规划端服务器，管理规划操作端可输入被压材料参数、压路机参数及压实质量参数，接收计算平台板 卡（4）发送的定位和建图信息，并发送路径指令至计算平台板卡（4）；

所述的压路机本体包括后车架（1）和前车架（16），后车架（1）的前端设置有驾驶室，前车架（16）与后车架（1）之间设置有铰接轴（10），前车架（16）上安装有内置激振器的前钢轮，前钢轮车架上安装有转向油缸（11）和行走马达（12），后车架（1）上安装有后轮胎，或为内置激振器的钢轮；

所述的感知决策模块包括RTK GNSS、相机、激光雷达（6）和毫米波雷达（7），所述的激光雷达（6）安装在驾驶室上，相机安装在压路机本体的后车架（1）、驾驶室和前车架（16）上，毫米波雷达（7）安装在后车架（1）和前车架（16）上；相机、激光雷达、毫米波雷达均与计算平台板卡（4）相连，通过计算平台板卡（4）对相机、激光雷达和毫米波雷达获取的数据进行处理；

所述的RTK GNSS包括双天线GNSS流动站（14）和GNSS基站（15），双天线GNSS流动站（14）安装在压路机本体前车架（16）上，GNSS基站（15）安装在施工现场空旷场地上，GNSS流动站（14）和GNSS基站（15）通过电台通讯；GNSS基站（15）发送定位信息至GNSS流动站（14），GNSS流动站（14）为双天线GNSS，GNSS流动站（14）提供定位和航向信息给计算平台板卡（4）；

所述的相机包括单目相机（8）和双目相机（20），单目相机（8）用于检测压路机本体侧边压实区域边缘及边坡，双目相机（20）与激光雷达（6）进行数据融合以创建高精度地图，用于在无GNSS信号或GNSS信号遮挡环境下的辅助定位，施工现场单台或多台压路机将高精度地图发送至规划管理端，进行施工现场压路机的总体路径规划，从而实现自主作业；

所述的压实度检测模块包括加速度传感器（13）和压实度实时检测仪（19），加速度传感器（13）设置在压路机本体的前钢轮上，与安装在驾驶室内的压实度实时检测仪（19）相连，以此搭建智能压路机本体压实度实时检测系统，用于压实度在线实时检测，压实度数据传送至计算平台板卡（4）供压路机控制决策用；

所述的无线远端通讯模块包括通讯模块（3）和通讯模块天线（18），通讯模块（3）与计算平台板卡（4）相连，通讯模块天线（18）通过CAN总线与计算平台板卡（4）相连；所述的通讯模块天线（18）放置于压路机本体驾驶室顶部；

所述的转向角传感器（9）安装在压路机本体前车架（16）与后车架（1）之间的铰接轴（10）上，用于测定压路机本体前车架（16）与后车架（1）的实时偏转角；所述的速度传感器（17）集成在行走马达（12）上，用于测定压路机本体的实时行走速度信息；

所述的压路机运动控制系统包括发动机运行控制模块、行走控制模块、转向控制模块、振动控制模块、制动控制模块和安全模块；发动机运行控制模块控制发动机启停和转速，制动模块控制行走制动、行走控制模块控制压路机行走速度，转向控制模块控制压路机转向角、振动控制模块控制压路机钢轮振动频率、启停振与振幅调节，以实现压路机本体的行走、转向和振动控制，安全模块负责压路机本体的紧急停车以保证安全作业。

2.根据权利要求1所述的一种可自主作业智能压路机系统，其特征在于：所述的管理规划端服务器包括内置专家系统和压实大数据数据库。