CN116118855A - 一种自动驾驶控制系统、控制方法及喷雾机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动驾驶控制系统、控制方法及喷雾机,涉及自动驾驶技术领域,控制系统包括:支架,用于与车辆固定连接;方向盘夹具,与支架连接,用于夹持车辆的方向盘;第一电机,与方向盘夹具驱动连接,用于驱动方向盘夹具以带动车辆的方向盘转动;第一踏板,用于与车辆的油门踏板抵接;第二踏板,用于与车辆的刹车踏板抵接;第二电机和第二传动机构,第二电机通过第二传动机构分别与第一踏板和第二踏板驱动连接,第二电机按第一方向转动时驱动第一踏板以踩动油门踏板,第二电机按第二方向转动时驱动第二踏板以踩动刹车踏板;控制器,分别与第一电机和第二电机电连接。本发明解决了人工驾驶植保车辆工作时安全性较低,人力成本较高的问题。
Description
技术领域
本发明涉及自动驾驶技术领域,具体而言,涉及一种自动驾驶控制系统、控制方法及喷雾机。
背景技术
车辆控制的核心一般为对车辆转向系统和车速的控制,控制车辆按照预设路径行驶时,尤其对于喷药机和喷雾机等植保车辆,通常需要控制其按照固定路径行驶以实现预定的植保工作。
目前,常由驾驶人员根据自身驾驶经验控制车辆转向和车速,使得植保车辆按照规划路径行驶。但是,一方面,增加了人力成本;另一方面,在对大面积农田进行植保作业时,驾驶人员长期驾驶植保车辆容易疲劳,并且喷药机等植保车辆工作时喷洒的农药和化肥等会影响驾驶人员的身体健康,安全性不高。
发明内容
本发明解决的问题是如何提高控制植保车辆工作时的安全性,降低人力成本。
为解决上述问题,本发明提供一种自动驾驶控制系统、控制方法及喷雾机。
第一方面,本发明提供了一种自动驾驶控制系统,包括:
支架,用于与车辆连接;
方向盘夹具,与所述支架连接,用于夹持所述车辆的方向盘;
第一电机,与所述方向盘夹具驱动连接,用于驱动所述方向盘夹具以带动所述车辆的方向盘转动;
第一踏板,用于与所述车辆的油门踏板抵接;
第二踏板,用于与所述车辆的刹车踏板抵接;
第二电机和第二传动机构,所述第二电机通过所述第二传动机构分别与所述第一踏板和所述第二踏板驱动连接,所述第二电机按第一方向转动时驱动所述第一踏板以踩动所述油门踏板,所述第二电机按第二方向转动时驱动所述第二踏板以踩动所述刹车踏板;
控制器,分别与所述第一电机和所述第二电机电连接。
可选地,所述自动驾驶控制系统还包括:
第三踏板,用于与所述车辆的离合踏板抵接;
第三电机和第三传动机构,所述第三电机与所述控制器电连接,并通过所述第三传动机构与所述第三踏板驱动连接,所述第三电机用于驱动所述第三踏板以踩动或松开所述离合踏板。
可选地,所述自动驾驶控制系统还包括第四电机和第四传动机构,所述第四传动机构用于与所述车辆的档把连接,所述第四电机与所述控制器电连接,并与所述第四传动机构驱动连接,用于驱动所述档把移动。
可选地,所述第二传动机构包括第二驱动齿轮、两个第二换向齿轮和两个第一连杆,所述第二驱动齿轮与所述第二电机的轴连接,两个所述第二换向齿轮分别与所述第二驱动齿轮啮合,两个所述第二换向齿轮的轴线重合,且分别与所述第二驱动齿轮的轴线垂直,每个所述第二换向齿轮分别通过连接轴与一个所述第一连杆连接,两个所述第一连杆分别与所述第一踏板和所述第二踏板连接。
可选地,所述第三传动机构包括第三驱动齿轮、第三换向齿轮和第二连杆,所述第三驱动齿轮与所述第三电机的轴连接,所述第三换向齿轮与所述第三驱动齿轮啮合,且所述第三换向齿轮的轴线与所述第三驱动齿轮的轴线垂直,所述第二连杆的一端通过连接轴与所述第三换向齿轮连接,所述第二连杆的另一端与所述第三踏板连接。
可选地,还包括分别与所述控制器电连接的图像采集装置和定位装置,所述图像采集装置用于采集所述车辆的环境图像,所述定位装置用于采集所述车辆的位置。
第二方面,本发明提供了一种自动驾驶控制方法,基于如第一方面任一项所述的自动驾驶控制系统,所述自动驾驶控制方法包括:
S100,获取车辆的规划路径;
S200,根据所述规划路径生成速度曲线,所述速度曲线包括所述车辆在所述规划路径上不同位置处的速度;
S300,根据所述速度曲线控制第二电机,以控制所述车辆的油门踏板和/或刹车踏板;
S400,根据所述规划路径控制第一电机,以控制所述车辆的方向盘。
可选地,所述自动驾驶控制系统还包括速度传感器,所述S300包括:
获取所述速度传感器检测的所述车辆的实际速度;
根据所述实际速度和所述速度曲线确定速度偏差,根据所述速度偏差计算油门踏板开度和/或刹车踏板开度;
根据所述油门踏板开度和/或所述刹车踏板开度确定所述第二电机的控制信号,根据所述第二电机的控制信号控制所述第二电机,以控制所述油门踏板和/或所述刹车踏板。
可选地,所述自动驾驶控制系统还包括与控制器电连接的位置传感器,所述S400包括:
获取所述位置传感器检测的所述车辆的实际位置;
根据所述实际位置与所述规划轨迹确定位置偏差,根据所述位置偏差计算所述方向盘的转角;
根据所述方向盘的转角确定所述第一电机的控制信号;
根据所述第一电机的控制信号控制所述第一电机,以控制所述车辆的方向盘。
第三方面,本发明提供了一种喷雾机,包括如第一方面任一项所述的自动驾驶控制系统。
发明的自动驾驶控制系统、控制方法及喷雾机的有益效果是:在控制器的控制下,第一电机转动时能够驱动方向盘夹具转动,以带动车辆的方向盘转动。第二电机向第一方向转动时能够驱动第一踏板转动,向油门踏板施加外力以踩动油门踏板,第二电机向第二方向转动时能够驱动第二踏板转动,向刹车踏板施加外力以踩动刹车踏板。第一方向为正向时,第二方向为逆向;第一方向为逆向时,第二方向为正向。因此,控制器在预设的自动驾驶策略下控制第一电机和第二电机时,就可实现对车辆的方向盘、油门踏板和刹车踏板的控制,进而实现自动驾驶,不需要人工手动操作,降低了人力成本,并且避免了驾驶植保车辆工作时对驾驶人员健康的影响,提高了安全性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种自动驾驶控制系统的结构示意图;
图2为本发明实施例的一种自动驾驶控制系统的另一角度的结构示意图;
图3为本发明实施例的一种自动驾驶控制系统的正视图;
图4为本发明实施例的一种自动驾驶控制系统的左视图;
图5为本发明实施例的一种自动驾驶控制系统的右视图;
图6为本发明实施例的一种自动驾驶控制系统的俯视图;
图7为本发明实施例的第一踏板和第二踏板的结构示意图;
图8为本发明实施例的第一踏板和第二踏板的左视图;
图9为本发明实施例的第一踏板和第二踏板的右视图;
图10为本发明实施例的一种自动驾驶控制方法的流程示意图。
附图标记说明:
1、支架;2、方向盘夹具;3、第一踏板;4、第二踏板;5、第三踏板;6、控制盒;7、图像采集装置;11、支撑杆;12、伸缩杆;13、支架角度调节杆;21、第一电机;22、夹具角度调节杆;31、第二电机;32、第一连杆;51、第三电机;52、第二连杆。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。虽然附图中显示了本发明的某些实施例,然而应当理解的是,本发明可以通过各种形式来实现,而且不应该被解释为限于这里阐述的实施例,相反提供这些实施例是为了更加透彻和完整地理解本发明。应当理解的是,本发明的附图及实施例仅用于示例性作用,并非用于限制本发明的保护范围。
应当理解,本发明的方法实施方式中记载的各个步骤可以按照不同的顺序执行,和/或并行执行。此外,方法实施方式可以包括附加的步骤和/或省略执行示出的步骤。本发明的范围在此方面不受限制。
本文使用的术语“包括”及其变形是开放性包括,即“包括但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”;术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”;术语“一些实施例”表示“至少一些实施例”;术语“可选地”表示“可选的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。需要注意,本发明中提及的“第一”、“第二”等概念仅用于对不同的装置、模块或单元进行区分,并非用于限定这些装置、模块或单元所执行的功能的顺序或者相互依存关系。
需要注意,本发明中提及的“一个”、“多个”的修饰是示意性而非限制性的,本领域技术人员应当理解,除非在上下文另有明确指出,否则应该理解为“一个或多个”。
本发明实施方式中的多个装置之间所交互的消息或者信息的名称仅用于说明性的目的,而并不是用于对这些消息或信息的范围进行限制。
如图1至图9所示,本发明实施例提供的一种自动驾驶控制系统,包括:
支架1,用于与车辆连接。
具体地,支架1可包括支撑杆11和伸缩杆12,伸缩杆12与支撑杆11滑动连接,伸缩杆12能够沿支撑杆11的沿伸方向滑动,并可固定在任意位置,以增长或缩短支架1的长度。
示例性地,自动驾驶控制系统还可包括支架角度调节杆13,支架角度调节杆13的第一端用于与车辆连接,第二端与支架1连接。支架1的第一端可与车辆转动连接,可通过调节支架角度调节杆13的长度以调节支架1角度。
方向盘夹具2,与所述支架1连接,用于夹持所述车辆的方向盘。
具体地,还可包括夹具角度调节杆22,夹具角度调节杆22的一端可与支架1的第二端转动连接,具体可与支架1的伸缩杆12转动连接,夹具角度调节杆22的另一端可与方向盘夹具2转动连接,方向盘夹具2可与支架1的支撑杆11转动连接。可通过调节夹具角度调节杆22的长度以调节方向盘的角度。通过调节支架角度调节杆13的长度和夹具角度调节杆22的长度以调节方向盘夹具2在多个方向上的角度,便于调节方向盘夹具2的位置,使其与方向盘的位置相对应。
第一电机21,与所述方向盘夹具2驱动连接,用于驱动所述方向盘夹具2以带动所述车辆的方向盘转动。
具体地,方向盘夹具2可直接与第一电机21的轴连接,第一电机21转动时,驱动方向盘夹具2转动,以带动方向盘转动。或者,第一电机21可通过第一传动机构与方向盘夹具2连接,第一传动机构可包括第一驱动齿轮(图中未示出)和第一换向齿轮(图中未示出),第一驱动齿轮与第一电机21的轴连接,第一换向齿轮与第一驱动齿轮啮合,且第一换向齿轮的轴线与第一驱动齿轮的轴线垂直,第一换向齿轮与方向盘夹具2连接。
第一踏板3,用于与所述车辆的油门踏板抵接。
具体地,第一踏板3的一端可用于与车辆底盘转动连接,当支架1的第一端用于与车辆底盘连接时,第一踏板3的一端可与支架1的第一端转动连接,另一端用于与车辆的油门踏板抵接,第一踏板3转动时踩动油门踏板或松开油门踏板。
第二踏板4,用于与所述车辆的刹车踏板抵接。
具体地,第二踏板4的一端可用于与车辆底盘转动连接,当支架1的第一端用于与车辆底盘连接时,第二踏板4的一端可与支架1的第一端转动连接,另一端用于与车辆的刹车踏板抵接,第二踏板4转动时踩动刹车踏板或松开刹车踏板。
第二电机31和第二传动机构,所述第二电机31通过所述第二传动机构分别与所述第一踏板3和所述第二踏板4驱动连接,所述第二电机31按第一方向转动时驱动所述第一踏板3以踩动所述油门踏板,所述第二电机31按第二方向转动时驱动所述第二踏板4以踩动所述刹车踏板。
具体地,第一方向为正向(即顺时针方向)时,第二方向则为逆向(即逆时针方向);第一方向为逆向时,则第二方向为正向。油门踏板和刹车踏板不会被同时踩动,提高了行车安全。
控制器,分别与所述第一电机21和所述第二电机31电连接。
具体地,控制器可通过CAN总线等与第一电机21和第二电机31连接,以控制第一电机21和第二电机31。控制器可设置在控制盒6内,支架1的第一端和支架角度调节杆13的第一端可与控制盒6转动连接,控制盒6用于与车辆底盘固定连接。
本实施例中,在控制器的控制下,第一电机21转动时能够驱动方向盘夹具2转动,以带动车辆的方向盘转动。第二电机31向第一方向转动时能够驱动第一踏板3转动,向油门踏板施加外力以踩动油门踏板,第二电机31向第二方向转动时能够驱动第二踏板4转动,向刹车踏板施加外力以踩动刹车踏板。第一方向为正向时,第二方向为逆向;第一方向为逆向时,第二方向为正向。因此,控制器在预设的自动驾驶策略下控制第一电机21和第二电机31时,就可实现对车辆的方向盘、油门踏板和刹车踏板的控制,进而实现自动驾驶,不需要人工手动操作,降低了人力成本,并且避免了驾驶植保车辆工作时对驾驶人员健康的影响,提高了安全性。
可选地,如图1至6所示,所述自动驾驶控制系统还包括:
第三踏板5,用于与所述车辆的离合踏板抵接。
具体地,对于非自动档的车辆,设置第三踏板5,第三踏板5的一端可用于与车辆底盘转动连接,当支架1的第一端用于与车辆底盘连接时,第三踏板5的一端可与支架1的第一端转动连接,另一端用于与车辆的离合踏板抵接,第三踏板5转动时踩动离合踏板或松开离合踏板。
第三电机51和第三传动机构,所述第三电机51与所述控制器电连接,并通过所述第三传动机构与所述第三踏板5驱动连接,所述第三电机51用于驱动所述第三踏板5以踩动或松开所述离合踏板。
具体地,第三电机51转动时,通过第三传动机构带动第三踏板5转动,以踩动离合踏板或松开离合踏板。
可选地,如图1至图6所示,所述自动驾驶控制系统还包括第四电机(图中未示出)和第四传动机构(图中未示出),所述第四传动机构用于与所述车辆的档把连接,所述第四电机与所述控制器电连接,并与所述第四传动机构驱动连接,用于驱动所述档把移动。
具体地,第四电机的数量可为至少两个,第四传动机构的数量可为至少两个,第四传动机构可为丝杆,一个第四电机可与一个丝杆传动连接,每个丝杆上设置有一个沿丝杆滑动的滑块,第四电机用于与车辆固定连接,滑块用于与车辆的档把连接。第四电机转动时滑块滑动,以驱动档把移动换挡,两个第四电机驱动档把移动的方向垂直。
也可直接使用丝杆电机,丝杆电机的丝杆轴用于与档把连接,丝杆电机的电机用于与车辆连接。
本可选的实施例中,当车辆速度与档位不匹配时,可通过控制第三电机51转动以踩动或松开离合踏板,并通过控制第四电机以驱动档把动作,离合踏板与档把相配合,完成档位的变换,使档位与车速相匹配,提高车速控制的准确性。
可选地,如图7至图9所示,所述第二传动机构包括第二驱动齿轮(图中未示出)、两个第二换向齿轮(图中未示出)和两个第一连杆32,所述第二驱动齿轮与所述第二电机31的轴连接,两个所述第二换向齿轮分别与所述第二驱动齿轮啮合,两个所述第二换向齿轮的轴线重合,且分别与所述第二驱动齿轮的轴线垂直,每个所述第二换向齿轮分别通过连接轴与一个所述第一连杆32连接,两个所述第一连杆32分别与所述第一踏板3和所述第二踏板4连接。
示例性地,当第二电机31按第一方向转动时,可驱动第一换向齿轮正向转动,以带动第一踏板3向下转动,以踩动油门踏板;同时驱动第二换向齿轮反向转动,以带动第二踏板4向上转动,以松开刹车踏板。当第二电机31按第二方向转动时,可驱动第一换向齿轮反向转动,以带动第一踏板3向上转动,以松开油门踏板;同时驱动第二换向齿轮正向转动,以带动第二踏板4向下转动,以踩动刹车踏板。第一方向为正向时,第二方向为反向;第一方向为反向时,第二方向为正向。
本可选的实施例中,第二电机31转动时驱动第一踏板3和第二踏板4反方向转动,防止第一踏板3和第二踏板4同时驱动油门和刹车,提高了行车安全性。
可选地,所述第三传动机构包括第三驱动齿轮(图中未示出)、第三换向齿轮(图中未示出)和第二连杆52,所述第三驱动齿轮与所述第三电机51的轴连接,所述第三换向齿轮与所述第三驱动齿轮啮合,且所述第三换向齿轮的轴线与所述第三驱动齿轮的轴线垂直,所述第二连杆52的一端通过连接轴与所述第三换向齿轮连接,所述第二连杆52的另一端与所述第三踏板5连接。
示例性地,第三电机51按第一方向转动时,可驱动第三驱动齿轮正向转动,以带动第三踏板5向下转动,以踩动离合踏板。当第三电机51按第二方向转动时,可驱动第三驱动齿轮反向转动,以带动第三踏板5向上转动,以松开离合踏板。
可选地,如图1至图6所示,还包括分别与所述控制器电连接的图像采集装置7和定位装置,所述图像采集装置7用于采集所述车辆的环境图像,所述定位装置用于采集所述车辆的位置。
具体地,图像采集装置7可包括摄像头等,可设置在车辆上,用于拍摄车辆周围的环境图像;也可设置在支架1的第二端,通过调整支架1角度和高度,使摄像头能够清楚拍摄车辆周围的环境图像。定位装置可包括GPS定位装置和北斗定位装置等,可设置在车辆上,也可设置在支架1上。
本可选的实施例中,通过图像采集装置7识别车辆周围的障碍物,能够实现车辆避障控制,以提高车辆行驶安全。通过定位装置采集车辆位置,能够判断车辆是否按照预设轨迹行驶,避免车辆偏离预设轨迹影响植保效果。
如图10所示,本发明实施例提供的一种自动驾驶控制方法,基于如上所述的自动驾驶控制系统,可应用于控制器,所述自动驾驶控制方法包括:
S100,获取车辆的规划路径。
具体地,可获取车辆工作区域的地图,根据地图进行路径规划,获得规划路径。也可根据摄像头拍摄的车辆周围的环境图像,通过深度学习算法识别车辆周围的障碍物进行路径规划,获得规划路径。
S200,根据所述规划路径生成速度曲线,所述速度曲线包括所述车辆在所述规划路径上不同位置处的速度。
具体地,确定规划路径上不同位置处的速度,例如规划路径上的直线区域,车辆速度可以稍高一点;规划路径上的弯道区域,车辆速度可以低一点。
S300,根据所述速度曲线控制第二电机31,以控制所述车辆的油门踏板和/或刹车踏板。
具体地,车辆控制的核心是对转向系统和车辆速度的控制,对于植保车辆,通常控制器按照预设路径行驶以完成植保工作。其中,油门刹车系统是实现车辆速度控制的主要部件,对于手动档车辆,车辆速度控制的部件还包括离合系统和挡位系统。转向系统是控制车辆实现路径跟踪的主要部件。
根据规划路径上不同位置处的速度确定第二电机31的控制信号,根据第二电机31的控制信号控制第二电机31,以驱动第一踏板3踩动或松开油门踏板,和/或驱动第二踏板4踩动或松开刹车踏板,实现对车辆速度的控制。
示例性地,对于规划路径上任一位置处的速度,当车辆当前速度高于该速度时,则控制第二电机31转动,以驱动第一踏板3松开油门踏板,驱动第二踏板4踩下刹车踏板,直至当前速度达到该位置处的速度。当车辆当前速度低于该速度时,则控制第二电机31转动,以驱动第二踏板4松开刹车踏板,驱动第一踏板3踩下油门踏板,直至当前速度达到该位置处的速度。
S400,根据所述规划路径控制第一电机21,以控制所述车辆的方向盘。
具体地,通过控制第一电机21,驱动车辆的方向盘进行转向,实现对车辆转向的控制,使得车辆按照规划路径行驶。
本实施例中,预先对车辆在工作区域的行驶路径进行规划,例如规划植保车辆在需要进行植保作业的区域中的行驶路径,并按照规划路径确定车辆在行驶过程中不同位置处的速度,按照不同位置处的速度确定相匹配的第二电机31的控制信号,根据第二电机31的控制信号控制第二电机31转动时,第二电机31能够驱动第一踏板3或第二踏板4,以实现对油门踏板或刹车踏板的控制,进而实现对车辆速度的控制。根据规划路径可确定相对应的第一电机21的控制信号,根据第一电机21的控制信号控制第一电机21时,第一电机21能够驱动方向盘夹具2转动,以实现对车辆方向盘的控制,进而实现车辆行驶方向的控制。通过控制第一电机21和第二电机31实现对车辆的方向盘、油门踏板和刹车踏板的控制,进而实现自动驾驶,不需要人工手动操作,降低了人力成本,并且避免了驾驶植保车辆工作时对驾驶人员健康的影响,提高了安全性。
可选地,所述自动驾驶控制系统还包括速度传感器,所述S300包括:
获取所述速度传感器检测的所述车辆的实际速度。
具体地,通过速度传感器检测车辆当前时刻的实际速度。
根据所述实际速度和所述速度曲线确定速度偏差,根据所述速度偏差计算油门踏板开度和/或刹车踏板开度。
具体地,确定实际速度与车辆在规划路径上下一位置处的速度之间的速度偏差,根据速度偏差确定需要踩油门以加速,还是踩刹车以减速。当需要加速时,确定达到下一位置处速度所需的油门踏板开度;当需要减速时,确定达到下一位置处速度所需的刹车踏板开度。具体处理过程为现有技术,在此不再赘述,例如可通过预先标定确定速度偏差与油门踏板开度或刹车踏板开度之间的关系,以确定相匹配的油门踏板开度或刹车踏板开度。
根据所述油门踏板开度和/或所述刹车踏板开度确定所述第二电机31的控制信号,根据所述第二电机31的控制信号控制所述第二电机31,以控制所述油门踏板和/或所述刹车踏板。
具体地,根据油门踏板开度和/或刹车踏板开度确定相匹配的第二电机31的控制信号,第二电机31的控制信号可包括第二电机31的转动方向和转速等,可通过预先标定确定油门踏板开度与第二电机31的控制信号之间的关系,和刹车踏板开度与第二电机31的控制信号之间的关系。根据第二电机31的控制信号控制第二电机31,以控制油门踏板达到该油门踏板开度,或控制刹车踏板达到该刹车踏板开度,进而控制车辆的实际速度达到速度曲线中下一位置处的速度。
对于非自动档车辆,当车辆挡位与车速不匹配时,控制第三电机51转动以控制离合,控制第四电机以控制档把,第三电机51与第四电机相配合,控制离合与档把相配合,实现换挡,以使挡位与车速相匹配,提高车速控制精确性。
可选地,所述自动驾驶控制系统还包括与控制器电连接的位置传感器,所述S400包括:
获取所述位置传感器检测的所述车辆的实际位置。
具体地,通过位置传感器检测车辆当前时刻的实际位置。
根据所述实际位置与所述规划轨迹确定位置偏差,根据所述位置偏差计算所述方向盘的转角。
具体地,确定车辆的实际位置与规划轨迹上对应时刻的位置之间的位置偏差,根据位置偏差计算车辆根据规划轨迹需要转动的方向盘角度,即方向盘的转角,具体计算过程为现有技术,在此不再赘述,也可预先通过标定的方式确定位置偏差与方向盘的转角之间的对应关系。
根据所述方向盘的转角确定所述第一电机21的控制信号。
具体地,根据方向盘的转角确定第一电机21的控制信号,第一电机21的控制信号可包括第一电机21的转动方向和转速等,可预先标定以确定方向盘的转角与第一电机21的控制信号之间的对应关系。
根据所述第一电机21的控制信号控制所述第一电机21,以控制所述车辆的方向盘。
具体地,根据第一电机21的控制信号控制第一电机21转动,进而驱动方向盘转动对应的角度,使得车辆能够跟踪规划轨迹。
在底层控制系统中,需要对第一电机21进行位置控制,控制器、第一电机21、霍尔元件和光电编码器又构成了一个闭环控制系统。该控制系统中,电流环通过霍尔元件可检测到控制器输出给第一电机21的电流值,电流环给定输入和反馈值进行比较,经控制器调节输出给电机;位置环的输入是控制器发送的电机期望位置,光电编码器可实时检测转向电机的位置,并反馈给控制器,通过比较期望值与反馈值,对电机进行控制,进而控制方向盘转动相应的角度。
可选地,基于深度学习算法,根据图像采集装置7拍摄的车辆周围的环境图像识别车辆行驶路径上的障碍物,得到识别结果;根据识别结果控制车辆进行避障。
本发明又一实施例提供的一种喷雾机,包括如上所述的自动驾驶控制系统。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccessMemory,RAM)等。在本申请中,所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
虽然本发明公开披露如上,但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下,可进行各种变更与修改,这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种自动驾驶控制系统,其特征在于,包括:
支架(1),用于与车辆连接;
方向盘夹具(2),与所述支架(1)连接,用于夹持所述车辆的方向盘;
第一电机(21),与所述方向盘夹具(2)驱动连接,用于驱动所述方向盘夹具(2)以带动所述车辆的方向盘转动;
第一踏板(3),用于与所述车辆的油门踏板抵接;
第二踏板(4),用于与所述车辆的刹车踏板抵接;
第二电机(31)和第二传动机构,所述第二电机(31)通过所述第二传动机构分别与所述第一踏板(3)和所述第二踏板(4)驱动连接,所述第二电机(31)按第一方向转动时驱动所述第一踏板(3)以踩动所述油门踏板,所述第二电机(31)按第二方向转动时驱动所述第二踏板(4)以踩动所述刹车踏板;
控制器,分别与所述第一电机(21)和所述第二电机(31)电连接。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶控制系统,其特征在于,还包括:
第三踏板(5),用于与所述车辆的离合踏板抵接;
第三电机(51)和第三传动机构,所述第三电机(51)与所述控制器电连接,并通过所述第三传动机构与所述第三踏板(5)驱动连接,所述第三电机(51)用于驱动所述第三踏板(5)以踩动或松开所述离合踏板。
3.根据权利要求1所述的自动驾驶控制系统,其特征在于,还包括第四电机和第四传动机构,所述第四传动机构用于与所述车辆的档把连接,所述第四电机与所述控制器电连接,并与所述第四传动机构驱动连接,用于驱动所述档把移动。
4.根据权利要求1至3任一项所述的自动驾驶控制系统,其特征在于,所述第二传动机构包括第二驱动齿轮、两个第二换向齿轮和两个第一连杆(32),所述第二驱动齿轮与所述第二电机(31)的轴连接,两个所述第二换向齿轮分别与所述第二驱动齿轮啮合,两个所述第二换向齿轮的轴线重合,且分别与所述第二驱动齿轮的轴线垂直,每个所述第二换向齿轮分别通过连接轴与一个所述第一连杆(32)连接,两个所述第一连杆(32)分别与所述第一踏板(3)和所述第二踏板(4)连接。
5.根据权利要求2或3所述的自动驾驶控制系统,其特征在于,所述第三传动机构包括第三驱动齿轮、第三换向齿轮和第二连杆(52),所述第三驱动齿轮与所述第三电机(51)的轴连接,所述第三换向齿轮与所述第三驱动齿轮啮合,且所述第三换向齿轮的轴线与所述第三驱动齿轮的轴线垂直,所述第二连杆(52)的一端通过连接轴与所述第三换向齿轮连接,所述第二连杆(52)的另一端与所述第三踏板(5)连接。
6.根据权利要求1至3任一项所述的自动驾驶控制系统,其特征在于,还包括分别与所述控制器电连接的图像采集装置(7)和定位装置,所述图像采集装置(7)用于采集所述车辆的环境图像,所述定位装置用于采集所述车辆的位置。
7.一种自动驾驶控制方法,其特征在于,基于如权利要求1至6任一项所述的自动驾驶控制系统,所述自动驾驶控制方法包括:
S100,获取车辆的规划路径;
S200,根据所述规划路径生成速度曲线,所述速度曲线包括所述车辆在所述规划路径上不同位置处的速度;
S300,根据所述速度曲线控制第二电机(31),以控制所述车辆的油门踏板和/或刹车踏板;
S400,根据所述规划路径控制第一电机(21),以控制所述车辆的方向盘。
8.根据权利要求7所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述自动驾驶控制系统还包括速度传感器,所述S300包括:
获取所述速度传感器检测的所述车辆的实际速度;
根据所述实际速度和所述速度曲线确定速度偏差,根据所述速度偏差计算油门踏板开度和/或刹车踏板开度;
根据所述油门踏板开度和/或所述刹车踏板开度确定所述第二电机(31)的控制信号,根据所述第二电机(31)的控制信号控制所述第二电机(31),以控制所述油门踏板和/或所述刹车踏板。
9.根据权利要求7所述的自动驾驶控制方法,其特征在于,所述自动驾驶控制系统还包括与控制器电连接的位置传感器,所述S400包括:
获取所述位置传感器检测的所述车辆的实际位置;
根据所述实际位置与所述规划轨迹确定位置偏差,根据所述位置偏差计算所述方向盘的转角;
根据所述方向盘的转角确定所述第一电机(21)的控制信号;
根据所述第一电机(21)的控制信号控制所述第一电机(21),以控制所述车辆的方向盘。
10.一种喷雾机,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的自动驾驶控制系统。
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