无人驾驶尘推车的制作方法

本实用新型涉及地面清洁设施领域，尤其涉及一种无人驾驶尘推车及其运行方法。

背景技术：

目前，尘推车在大面积地面需要清洁的场所，如车站、广场、商场等应用广泛。现在使用的尘推车为电力驱动，操作人员坐在上面掌握好方向就能打扫干净地面，相比较传统人工拖地，减轻了保洁员的劳动强度，提高了清洁效率，但是尘推车的运行路线基本是重复的，操作人员每天进行重复驾驶，工作比较枯燥，而且随着用工成本的不断提高，用户招工难、人员管理难、人力成本高等问题也越来越突出。

现有公开专利文件CN205379274公开了一种电动尘推车，在四轮车的基础上增加了前后尘推拖把，通过升降连杆连接升降电机，调节尘推拖把的升降，同时增加了给拖把上水用的水箱及调节水阀，满足在较大面积且水源不确定的公共区域的保洁需求，在一定程度上提高了工作效率，但是这种尘推车仍然需要人员操作驾驶，掌控方向，操作人员工作内容枯燥，人力成本高。

技术实现要素：

本实用新型提供一种无人驾驶尘推车，克服现有技术中需要人工驾驶操作尘推车，操作人员工作枯燥、人力成本高的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案。

一种无人驾驶尘推车，包括车体、尘推装置、电路系统，所述车体包括车架、外壳、万向轮、驱动轮和拉手；所述尘推装置包括尘推、阻尼杆和连接件，所述电路系统包括电源、电源管理模块、主控制器，其特征是，还包括驱动装置、避障装置，所述驱动装置包括轮毂电机、升降电机、电机控制器，所述避障装置包括激光雷达传感器、超声传感器、角度传感器、安全触边传感器。

作为优选，所述驱动轮内设置轮毂电机，左侧驱动轮的轮毂电机与安装在车体内左侧的电机控制器连接，右侧驱动轮的轮毂电机与安装在车体内右侧的电机控制器连接，升降电机连接升降电机控制器，电机驱动器接收控制系统发出的信号，调整电机速度，当左右轮毂电机转速不相同时，尘推车自动转向。

作为优选，所述激光雷达传感器用于探测尘推车前方270度角度范围内的障碍物；所述超声波传感器用于检测尘推车周边不同高度的物体；所述角度传感器为陀螺仪，用于测量尘推车的转向角度，确定尘推车的位置；安全触边传感器用于探测感知尘推车与障碍物的碰触，及时调整尘推车方向。

作为优选，所述电源可自动充电，所述主控制器分别连接激光雷达传感器、触摸屏、传感器信号处理器、WIFI路由器，所述传感器信号处理器分别连接超声传感器、角度传感器、安全触边传感器、手/自动切换器。

作为优选，所述无人驾驶尘推车具有人工操作模式和自动清洁模式。

作为优选，所述无人驾驶尘推车的操作模式可以通过尘推车上的物理按键或APP客户端进行切换。

作为优选，所述尘推车内部有一个触摸显示屏，触摸显示屏与主控制器相连接。

作为优选，所述推杆包含阻尼杆和连接杆，阻尼杆一端连接升降电机，另外一端通过连接杆连接尘推，阻尼杆能更平稳的升降尘推，使尘推与地面接触时很快能恢复稳定状态，而且还能降低升降时的噪音。

本实用新型在传统除尘车基础上融入了无人驾驶技术，采用了全面的避障装置，利用两轮差速控制尘推车转向，同时结合主控制器内安装的软件，智能化控制尘推车的运行路线，实现无人操作，自动清洁，把操作人员从枯燥的重复性劳动中解放出来，同时更加高效快捷，人力成本降低。

附图说明

图1为本实用新型的无人驾驶尘推车结构示意图。

图2为本实用新型的无人驾驶尘推车内部结构示意图。

图3为本实用新型的无人驾驶尘推车电路系统示意图。

图4为本发明的无人驾驶尘推车的使用方法的流程图。

图5为本发明的无人驾驶尘推车的使用方法的第二流程图。

图中：1、车体 2、尘推 3、驱动轮

4、万向轮 5、警示灯 6、拉手

7、主控制器 8、激光雷达传感器 9、电源

10、安全触边传感器 11、电源管理模块 12、防撞条

13、轮毂电机控制器 14、升降电机 15、阻尼杆

16、连接杆

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步描述。

如图1、图2所示，一种无人驾驶尘推车，包括车体1、尘推装置，所述车体1包括车架、外壳、驱动轮3、万向轮4和拉手6；所述尘推装置包括尘推2、阻尼杆15和连接杆16，所述电路系统包括电源9、电源管理模块11、主控制器 7、触摸屏、传感器信号处理器、WIFI路由器，其特征是，还包括驱动装置、避障装置，所述驱动装置包括轮毂电机、升降电机14、轮毂电机控制器13、升降电机控制器，所述避障装置包括激光雷达传感器8、超声传感器、角度传感器、安全触边传感器10。

驱动轮3内设置轮毂电机，左侧驱动轮3的轮毂电机与安装在车体1内左侧的轮毂电机控制器13连接，右侧驱动轮3的轮毂电机与安装在车体1内右侧的轮毂电机控制器13连接，左右轮毂电机控制器分别接受主控制器7发出的电信号，调整轮毂电机的转速，当左右侧轮毂电机转速不一致时，尘推车改变行进方向；升降电机14连接升降电机控制器，升降电机驱动器接收主控制器7发出的信号，调整升降电机的升降，尘推2的高度依照升降电机的升降而变化，贴近地面时完成清洁工作。尘推2与升降电机之间用阻尼杆连接，当电机升降时，阻尼杆对升降作用力有一个缓冲的作用，使尘推2升降更加平稳，与地面接触时比较温和，同时降低升降时的噪音。

激光雷达传感器8安装在车体1前端的底部，且凸出车体1的底面，距离地面100mm，探测头朝向正前方，探测尘推车前方15米的道路状况，用于探测尘推车前方270度角度范围内的障碍物；超声传感器作为激光雷达传感器8的补充，在车体1外部的前端中部的上、中、下位置和后端中部的上、中、下位置各安装一个，两侧边前部和后部的上、中、下位置各设置一个，以检测尘推车周边不同高度的物体，避免尘推车在转弯、避障时与障碍物碰撞；角度传感器为陀螺仪，用于测量尘推车的转向角度，确定尘推车的位置；安全触边传感器10用于探测感知尘推车与障碍物的碰触，及时调整尘推车方向。

如图3所示，主控制器7分别连接激光雷达传感器8、触摸屏、传感器信号处理器、WIFI路由器，传感器信号处理器分别连接超声传感器、角度传感器、安全触边传感器、手/自动切换器，接收传感器和切换器的信号，将信号传送到主控制器7。

本实用新型中的无人驾驶尘推车具有人工操作模式和自动清洁模式，可以通过物理按键或APP客户端进行切换。人工操作模式下，操作者通过车体1内设置的触摸屏发送运行指令，指令传输给主控制器7，或者通过APP客户端发送指令，由WIFI路由器将信号无线传输给主控制器7，主控制器7接到指令后，其内部安装的算法软件、地图构建软件、路径规划软件、导航软件对指令进行计算和比对，将控制指令发送给升降电机控制器和轮毂电机控制器13，升降电机控制器控制尘推2的升降，轮毂电机控制器13控制两驱动轮3的速度，当两驱动轮3的速度不一致时，尘推车的行进方向改变。

如图3所示，本实用新型同时提供一种无人驾驶尘推车的具体使用方法，包括以下步骤：

步骤1，清洁区域扫描：尘推车首次在新的清洁区域使用时，人工操作尘推车沿着清洁区域边缘行驶，通过激光雷达传感器扫描尘推车前方270度范围内的物体信息，根据所述的物体信息生成对应当前清洁区域的清洁区域地图；

步骤2，清洁路径规划：根据预存的路径规划策略，生成当前清洁区域地图的清洁路径；

步骤3，自动清洁：尘推车根据所述清洁路径，自动完成场地内地面清洁，依靠避障装置探测周围环境，并将探测到的信号传送到主控制器，主控制器(7) 对收到的信息分析处理后，将控制信息发出指令给升降电机控制器和轮毂电机控制器，控制尘推车的运行。

如图4所示，所述步骤3，自动清洁的步骤的步骤包括：

步骤301：激光雷达扫描尘推车本体前方二维平面内的物体信息，扫描结果与清洁区域地图比对，计算出尘推车在环境中的当前位置；

步骤302：根据尘推车的当前位置确定尘推车在清洁路径中的起点，尘推车从所述起点开始沿清洁路径运行完成全部清洁路径的清洁工作；

步骤303：当激光传感器、超声传感器、角度传感器、安全触边传感器探测到清洁路径上的障碍物时，控制驱动轮转向，自动避让障碍物，当无法绕过障碍物的状况时发出告警信息；

步骤304：实时通过激光雷达扫描尘推车本体前方二维平面内的物体信息，计算出尘推车在环境中的当前位置，在尘推车偏离清洁路径时，通过陀螺仪和驱动轮对尘推车进行导航修正，使尘推车避让障碍物后快速修正路线沿清洁路径行驶。

尘推车遇到无法绕过障碍物或者出现故障无法行进时，避障装置将信息传输给主控制器7，主控制器7将信息传送给尘推车内安装的音响和警示器，发出声光报警，同时通过WIFI路由器将讯息无线传送到APP客户端上，提示操作人员尘推车发生故障。尘推车车体的外边缘包覆有一层防撞条，当尘推车与障碍物发生碰撞时，减轻碰撞对车体和障碍物的损伤。

尘推车可以通过wifi连接云端服务器更新主控制器7内安装的软件，获取技术支持，及时更新软件。