[发明专利]自主作业装载机行走速度控制系统及控制方法

说明书

本发明涉及装载机铲装技术，为解决针对现有装载机自主作业行驶速度快慢控制的问题；提供一种自主作业装载机行走速度控制系统及控制方法，其中系统包括用于每次作业循环中装载机在铲料路线上行驶时采集整车在竖直方向上的加速度信息的加速度检测装置、用于检测运料路线上行驶时对运料路线地面平整度的地面平整度检测装置；数据处理模块根据采集的加速度信息确定铲料路线上的行驶速度限值，根据地面平整度信息确定作业循环中装载机在运料路线上的行驶速度限值。本发明同时兼顾机器安全和作业效率，避免装载机的行驶速度过快而产生幅度过大的颠簸造成机器的损坏，同时又避免装载机的行驶速度过慢而影响作业效率。

技术领域

本发明涉及一种装载机铲装技术，更具体地说，涉及一种自主作业装载机行走速度控制系统及控制方法。

背景技术

随着用工成本的不断增加，以及智能化技术的发展，装载机的无人化自主作业将会成为未来的发展趋势。

然而实现装载机的自主化作业仍需要解决诸多问题。譬如装载机铲装过程中行驶速度快慢的控制，在路面不平整情况下，若装载机的行驶速度过快，则整机颠簸严重，容易损坏机器，若装载机的行驶速度过慢，则又容易影响作业效率，如何根据作业现场路面的平整情况对装载机行驶速度进行控制，使装载机在作业过程中能够快速平稳地行驶，这是装载机实现自主铲装作业迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机自主作业行驶速度快慢控制的问题，而提供一种自主作业装载机行走速度控制系统及控制方法，使装载机在无人化自主作业时使装载机选择较为恰当的行驶速度，兼顾机器安全与作业效率。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种自主作业装载机行走速度控制系统，包括用于控制装载机按规划的铲料路线和运料路线在料堆与卸料点之间行驶并完成作业循环的整车控制单元；

其特征在于控制系统还包括安装于装载机上的加速度检测装置、地面平整度检测装置和数据处理模块：

所述加速度检测装置用于每次作业循环中装载机在铲料路线上行驶时采集整车在竖直方向上的加速度信息；

所述地面平整度检测装置用于检测装载机在运料路线上行驶时对运料路线地面平整度；

所述数据处理模块用于根据每次作业循环在铲料路线上采集的加速度信息确定并向整车控制单元发送下一作业循环中装载机在铲料路线上的行驶速度限值指令，和用于根据运料路线地面平整度信息确定并向整车控制单元发送每次后续作业循环中自装载机在运料路线上的行驶速度限值指令。

在本发明中，装载机往返料堆与卸料点之间，在铲料路线和运料路线分别根据竖直方向上的加速度信息和地面平整度对装载机的行驶上限速度进行调整，使装载机行驶在合理的速度下，同时兼顾机器安全和作业效率，避免装载机的行驶速度过快而产生幅度过大的颠簸造成机器的损坏，同时又避免装载机的行驶速度过慢而影响作业效率。

在本发明中，预先规划好装载机在料堆与卸料点之间行驶路线。铲料路线和运料路线是构成装载机在料堆与卸料点之间行驶路线的两段路线，其分界点为人为设定，例如在料堆与卸料点之间行驶路线距料堆的距离为某值的位置作为铲料路线和运料路线的分界点，位于分界点靠料堆侧的行驶路线为铲料路线，位于分界点靠卸料点一侧的行驶路线为运料路线。

上述自主作业装载机行走速度控制系统中，所述加速度检测装置为惯性导航模块，所述地面平整度检测装置为安装在装载机尾部的激光雷达。

上述自主作业装载机行走速度控制系统中，控制系统还包括至少三个布置于作业场地UWB基站且其中至少有三个UWB基站处于同一个水平面；所述装载机上设置有与数据处理模块连接用于与UWB基站进行单边双向通信测距的UWB标签。进一步地，所述UWB标签为两个且间隔布置安装在装载机后部车身顶部，其中一个UWB标签的安装位置与所述加速度检测装置的安装位置相同。