无人驾驶小型扫路车的制作方法

本实用新型属于环卫专用车智能控制技术领域，尤其涉及到无人驾驶小型扫路车。

背景技术：

目前扫路车无论是室内还是城市街道环卫作业，基本上是人工操作，随着公路的快速发展，以及道路车辆的增加，人力成本和作业人员的安全性的问题日显严重，对于智能化无人驾驶自主行驶清扫车的需求，显现的尤为迫切。

目前，在无人驾驶扫路车方面，国内已经有相关企业和机构进行了研究，并也有试验样机问世。对无人驾驶扫路车来说，车辆需要感知和识别作业环境和其中的障碍物，并进行分类，跟踪和预测障碍物的移动轨迹，做出一些智能策略，从而规划合理的局部路径。

申请号为cn205530067u的专利中描述一种基于激光和视觉的道路自主清扫车，车体外部的前方设有激光扫描测距雷达和摄像头，车体的上方设有gps定位模块，车体的内部设有车载电脑主板和整车控制系统，车载电脑主板连接激光扫描测距雷达、摄像头、gps定位模块和整车控制系统，并通过无线数据传输基站网络与人机交互平台实现数据通讯，在无人驾驶的情况下能够自主进行路径规划和导航定位，完成路径规划道路的清扫作业。该专利仅宏观描述了无人驾驶的一般方法，实际难以具体实施。

申请号为cn108755530a的专利中描述一种无人驾驶扫地车，包括底盘总成、车架总成和车身总成；底盘总成包括底盘本体、前车轮、后车轮、轮速器和转向控制系统；车架总成包括设备安装架总成、前框架总成、后框架总成和顶板支撑总成；其中，设备安装架总成包括设备安装支架和设备安装板；前框架总成包括前框支架、led屏支架、第一gps天线支架和第二gps天线支架；后框架总成包括后框支架和铰链支架；顶板支撑总成包括顶板支架和锁合装置；车身总成包括侧围总成和车顶总成；侧围总成的前端与前框架总成固定连接，侧围总成的后端与后框架总成和设备安装架总成固定连接；车顶总成与顶板支撑总成固定连接，并扣合于侧围总成的顶端。该专利基本没有具体的无人驾驶的实施方法。

申请号为cn109235332a的专利中描述提出了一种无人驾驶的多功能道路清扫车，包括方案规划系统、环境侦查系统、警示系统、洒水系统、冰雪系统、清扫系统、园林系统；环境侦查系统会实时采集周围的环境信息；方案规划系统为总系统，用于规划制定清扫车的具体的行车、道路清扫方案，以及监测本车车况；根据采集的环境信息和路政部门发布的任务信息，启用不同的系统，能够实现洒水、扫雪、化冰、道路清扫、树木浇灌等功能；警示系统会对周围车辆和行人等发出警示提醒。该专利实际是有人驾驶的多功能道路清扫车，车辆可以人工选择作业模式。

针对上述存在的问题，本专利针对城市街道及大型公共场所的特定场合，提出一种无人驾驶小型扫路车，实现全工况无人驾驶，自动感知到周边行人、车辆、动物等物体，根据地面垃圾种类及负荷，调整作业车速、扫盘转速、风机功率等作业参数，实现节能清扫。可以用于广场、公园、产业园区、人行道、街区、生活小区、机场和高铁等场所的室外路面清扫保洁。

技术实现要素：

本实用新型的目的是获得一种无人驾驶小型扫路车，其可以感知和识别作业环境和其中的障碍物，跟踪和预测障碍物的移动轨迹，根据控制策略实现智能控制，从而规划合理的局部路径。

为此本实用新型采用的技术方案是：一种无人驾驶小型扫路车，在所述扫路车最前端设置有作业装置（1），所述作业装置（1）通过车架总成（3）设置在扫路车上；

所述扫路车前端设置有用于识别作业环境及相关障碍物的激光雷达（11），并在扫路车轮胎处设置有测量轮胎偏转角度的转角传感器（14）；

设置有信息采集系统（6）用于接受所述激光雷达（11）、转角传感器（14）检测到的信息；

所述扫路车上还设置有控制系统（7），所述控制系统（7）通过通讯系统（10）和信息采集系统（6）实现通讯并接收信息采集系统（6）收集到的信息，所述控制系统（7）和设置在所述扫路车上的作业装置（1）、制动系统（4）、转向系统（9）实现通讯。

进一步的，所述扫路车上设置有gps模块（2）。

进一步的，采用电驱动动力总成（4）作为动力装置对扫路车进行驱动。

进一步的，所述扫路车上还设置有用来测量扫路车三轴角速度和三轴加速度的惯性导航模块（12），以及在扫路车上设置有用于测量车辆车速及行驶距离的里程计（13）。

本实用新型的优点是：无人驾驶小型扫路车可以实现全工况无人驾驶，自动感知到周边行人、车辆、动物等物体，根据地面垃圾种类及负荷，调整作业车速、扫盘转速、风机功率等作业参数，实现节能清扫。

附图说明

在附图中示出了本实用新型简图。

图1示出本实用新型的总体方案的结构示意图

图2示为图1的俯视图。

具体实施方式

一种无人驾驶小型扫路车，在所述扫路车最前端设置有作业装置1，所述作业装置1通过车架总成3设置在扫路车上；

所述扫路车前端设置有用于识别作业环境及相关障碍物的激光雷达11，并在扫路车轮胎处设置有测量轮胎偏转角度的转角传感器14；

所述扫路车上还设置有控制系统7，所述控制系统7通过通讯系统10和信息采集系统6实现通讯并接收信息采集系统6收集到的信息，所述控制系统7和设置在所述扫路车上的作业装置1、制动系统4、转向系统9实现通讯。

进一步的，所述扫路车上设置有gps模块2。

进一步的，采用电驱动动力总成4作为动力装置对扫路车进行驱动。

进一步的，所述扫路车上还设置有用来测量扫路车三轴角速度和三轴加速度的惯性导航模块12，以及在扫路车上设置有用于测量车辆车速及行驶距离的里程计13。

本实用新型涉及一种无人驾驶小型扫路车，其主要包括：电驱动动力总成4、车架总成3、作业工作装置1、制动系统4、转向系统9、电器系统8、通讯系统10、gps模块2、信息采集系统6和控制系统7等。

本实用新型动力总成采用纯电动驱动，车辆通过电机、电池、电控三大系统的协调工作，在保证车辆的正常作业和安全前提下，节约能源。

本实用新型用于控制电机、减速器和转向机构集成为一体的总成结构，通过传感器14提取车轮的偏转角度，实现车辆按规定的路线完成转向。

本实用新型行走系统集成控制电机和减速器集成为一体的总成。里程计13将车速信号传送到运算模块。

本实用新型激光扫描测距雷达11用于检测前方道路两侧路沿石边沿，提取并拟合道路边沿的直线段，扫路车沿道路平行前进，道路定位提供传感数据；摄像头为网络高清摄像头，用于采集前方图像信息，在无路沿石的路段，通过图像处理算法，与激光扫描测距雷达互补完成道路边沿识别。

本实用新型惯性导航模块12用来测量整车三轴角速度与三轴加速度，为控制车辆作业状态提供支撑。

本实用新型加装信息采集系统、通信系统以及控制系统，将其改造成无人驾驶小型扫路车。信息采集系统、通信系统及控制系统来实现无人驾驶功能。无人驾驶小型扫路车主要包括：电驱动动力总成、车架总成、作业工作装置、制动系统、转向系统、电器系统、通讯系统、gps模块、信息采集系统和控制系统等。其中通讯系统主要包括车载无线ap、网络交换机、遥控装置接收器等；信息采集系统包括激光雷达、定位摄像机、里程计、gps模块、惯性导航模块、转角传感器等；控制系统包括主控制器、信号采集控制器、执行控制器等。

下面结合附图：

图1示出了小型扫路车总体方案的示意图，图中：电驱动动力总成4、车架总成3、作业工作装置1、制动系统4、转向系统9、电器系统8、通讯系统10、gps模块2、信息采集系统6和控制系统7等。

图2示出了图2示为图1的俯视图。激光雷达11的激光波束角小，方向性强，测量精度较高，能识别作业环境和其中的障碍物。里程计13用来测量车辆的车速及行驶距离，作为辅助传感器。转角传感器14用来测量轮胎的偏转角度。惯性导航模块12用来测量整车三轴角速度与三轴加速度，作为辅助传感器。

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