1.一種仿生無(wú)人車控制系統(tǒng),包括可變接近角離去角的仿生無(wú)人車,可變接近角離去角的仿生無(wú)人車包括第一行走車和第二行走車,所述第一行走車的尾部設(shè)有液壓缸與第二行走車活動(dòng)連接,所述液壓缸鎖止在伸縮位時(shí),所述第一行走車的前輪和第二行走車的后輪抬離地面或所述第一行走車的后輪和第二行走車的前輪抬離地面,其特征在于:所述第一行走車和第二行走車上分別獨(dú)立設(shè)置一套控制系統(tǒng),兩套控制系統(tǒng)通過CAN總線連接,以標(biāo)準(zhǔn)CAN協(xié)議實(shí)現(xiàn)信息交互,同時(shí)作用控制所述液壓缸動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的仿生無(wú)人車控制系統(tǒng),其特征在于:所述控制系統(tǒng)包括用于獲取仿生無(wú)人車定位信息、確定仿生無(wú)人車位置的GPS定位傳感器、用于掃描仿生無(wú)人車周圍環(huán)境信息的激光雷達(dá)傳感器、用于檢測(cè)行走車姿態(tài)的傾角傳感器、用于檢測(cè)各輪胎的胎壓的輪胎壓力傳感器組、用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)的發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控傳感器組、用于檢測(cè)行走馬達(dá)輸入輸出口的壓強(qiáng)的壓力傳感器組、
用于收集GPS定位傳感器、激光雷達(dá)傳感器、傾角傳感器、輪胎壓力傳感器組、發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控傳感器組輸入模塊和與對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、給仿生無(wú)人車提供行走動(dòng)力源的行走液壓馬達(dá)組連接的輸出模塊;
兩套控制系統(tǒng)把通過輸入模塊采集到的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,對(duì)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作調(diào)整量進(jìn)行決策,最終把決策結(jié)果通過輸出模塊輸出到執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的仿生無(wú)人車控制系統(tǒng),其特征在于:還包括用于獲取仿生無(wú)人車周圍圖像信息的攝像頭組、用于對(duì)攝像頭組采集的圖像信息和激光雷達(dá)傳感器采集的信息進(jìn)行處理的圖像處理系統(tǒng),所述圖像處理系統(tǒng)與輸入模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的仿生無(wú)人車控制系統(tǒng),其特征在于:還包括遙控發(fā)射機(jī)與遙控接收機(jī),所述遙控接收機(jī)通過總線與輸入模塊相連,所述遙控發(fā)射機(jī)與遙控接收機(jī)通過有線或者無(wú)線方式進(jìn)行通訊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的仿生無(wú)人車控制系統(tǒng),其特征在于:所述執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及油門大小進(jìn)行控制的發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊、控制仿生無(wú)人車前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎的行走液壓馬達(dá)組、控制液壓缸伸縮的車體姿態(tài)調(diào)整執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制攝像頭視角的上下左右移動(dòng)的攝像頭控制系統(tǒng)。
6.一種仿生無(wú)人車控制方法,利用權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng),所述第一行走車的前車架尾端鉸接在中間連接件的一端,所述中間連接件的另一端通過連接軸活動(dòng)安裝在第二行走車后車架的前端,所述后車架可繞連接軸軸向旋轉(zhuǎn),所述第一行走車的尾部還設(shè)有液壓缸與第二行走車活動(dòng)連接,所述液壓缸的一端鉸接在第一行走車頂端,另一端鉸接在中間連接件上,所述液壓缸鎖止在收縮位時(shí),所述第一行走車的前輪和第二行走車的后輪抬離地面,所述液壓缸在浮動(dòng)狀態(tài)時(shí),所述第一行走車和第二行走車自由動(dòng)作,其特征在于:
設(shè)第一行走車前輪軸心為點(diǎn)O,第一行走車前輪半徑為R,第一行走車前輪與地面接觸為E點(diǎn),所述第一行走車的前車架尾端與中間連接件的鉸接點(diǎn)為B點(diǎn),S為第一行走車前輪軸心距地面的距離;L為液壓缸的總長(zhǎng)度;L2為第一行走車前輪軸心到第一行走車與中間連接件絞點(diǎn)的距離;T為第一行走車前輪軸心到中間連接件絞點(diǎn)所在垂直線之間的水平距離;
當(dāng)跨越地面上障礙時(shí):通過設(shè)置在第一行走車上的傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)待跨越的垂直障礙物的高度H,通過傾角傳感器檢測(cè)∠EOB的角度;
當(dāng)H≤R時(shí),控制系統(tǒng)控制液壓缸處于浮動(dòng)模式;
當(dāng)R<H≤L2時(shí),控制系統(tǒng)控制姿態(tài)調(diào)整液壓缸伸長(zhǎng)或者縮短至S≥H,跨越障礙物;
當(dāng)H>L2時(shí),障礙無(wú)法越過,控制系統(tǒng)控制仿生無(wú)人車左轉(zhuǎn)彎行走或者右轉(zhuǎn)彎行走繞過障礙物或停止前進(jìn);
當(dāng)跨越溝壑時(shí):通過設(shè)置在第一行走車上的傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)待跨越溝壑的寬度W,通過傾角傳感器檢測(cè)∠EOB的角度;
當(dāng)W≤2*R時(shí),控制系統(tǒng)控制液壓缸處于浮動(dòng)模式;
當(dāng)2*R<W≤L2時(shí),控制系統(tǒng)控制姿態(tài)調(diào)整液壓缸伸長(zhǎng)或縮短至T≥W,以增大整車的接近、離去角,提高整車跨越障礙物的性能;
當(dāng)W>L2時(shí),障礙無(wú)法越過,此時(shí)仿生無(wú)人車會(huì)結(jié)合激光雷達(dá)傳感器和攝像頭組所采集的外界環(huán)境信息,控制系統(tǒng)選取可繞過障礙物路段通過或控制系統(tǒng)控制仿生無(wú)人車停止前進(jìn);
在正常行駛時(shí):通過輪胎壓力傳感器組對(duì)各輪胎的胎壓進(jìn)行監(jiān)測(cè),通過胎壓的高低確認(rèn)輪胎與地面接觸力的大小,通過控制系統(tǒng)對(duì)分別對(duì)各車輪驅(qū)動(dòng)力調(diào)控,從而實(shí)現(xiàn)整車的勻速直線行駛、轉(zhuǎn)向動(dòng)作;
當(dāng)輪胎打滑時(shí):控制系統(tǒng)通過輪胎壓力傳感器組對(duì)各輪胎的胎壓進(jìn)行監(jiān)測(cè)確認(rèn)打車輪,控制液壓缸伸縮,驅(qū)動(dòng)打滑的車輪抬起,使得車輛的重心處于未打滑車輪上,同時(shí)增大未打滑車輪的驅(qū)動(dòng)力。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的仿生無(wú)人車控制方法,其特征在于:仿生無(wú)人車行走的路面情況和行走方向障礙的具體判斷方法如下:
通過發(fā)動(dòng)機(jī)狀態(tài)監(jiān)控傳感器組監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)計(jì)算仿生無(wú)人車?yán)碚撔旭偫锍虜?shù)的大小,通過GPS定位傳感器監(jiān)控仿生無(wú)人車實(shí)際行駛里程數(shù),控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控兩者參數(shù)的差值,并且將參數(shù)的差值結(jié)合GPS定位傳感器實(shí)時(shí)獲取的路段狀況進(jìn)行對(duì)比判斷,從而確認(rèn)仿生無(wú)人車行駛的路面情況;
通過激光雷達(dá)傳感器掃描的仿生無(wú)人車周圍環(huán)境信息,形成虛擬環(huán)境,從而實(shí)時(shí)判斷仿生無(wú)人車行走方向障礙的高度或溝壑的寬度。