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申请/专利权人：福建省高速公路科技创新研究院有限公司

摘要：本发明涉及压路机避障技术领域，尤其为一种无人驾驶压路机避障及协同控制方法。本发明通过设计合理的斥力势场，定义两个安全距离，其中一个安全距离是一个较小值，当有人为因素疏忽闯入施工现场，压路车此时受到无穷大的斥力，会紧急停止；当压路机与障碍物的距离d（p,p0）小于安全距离d1时，此时压路机有一定的风险与障碍物相碰，此时会受到一定的斥力进行减速，直到大于安全距离d1时候，受到的斥力将为0；这样的设计避免了指令式的急停急起，保证施工过程的质量和安全；通过设计协同吸引势场，可保证施工过程的协同一致性；通过综合势场的形式，将避障与施工路径规划综合考虑，协调控制压路车运动。

主权项：1.一种无人驾驶压路机避障及协同控制方法，其特征在于：包括：步骤S1、初始化施工环境：确定压路车数量、碾压区域和作业形式；步骤S2、获取碾压作业数据：通过无线通讯方式得到每台压路机位置，由毫米波雷达确定障碍物位置；步骤S3、数据汇总和处理：将数据流汇总到每台压路机上，分别计算引力势场的大小、斥力势场大小，得到综合势场叠加大小，得到压路机受到的虚拟力大小；步骤S4、控制指令生成：由虚拟力得到虚拟加速度，进而得到压路车速度和角速度参考值，由综合势场得到的虚拟力得到参考加速度，由参考加速度通过积分得到参考速度由压路车跟踪，通过换算得到铰链处角速度的参考值，由压路车跟踪；步骤S5、控制压路车运动：通过压路车速度和角速度参考值以及铰链处角速度的参考值控制压路车的运动，在跟踪参考值得到下一状态后，返回步骤S2进行下一轮状态计算，直至达到碾压区域尽头；所述步骤S3中，计算引力势场的大小包括以下步骤：步骤S3-1、引力势场定义为： ；其中，为目标位置，为压路机当前位置，是引力势场的系数；步骤S3-2、根据以下公式计算引力势场产生的力： ；步骤S3-3、在引力势场中引入两台压路机间的位置差作为考虑因素，假设压路机1和压路机2的当前位置分别为和，压路机的位置由车载RTK获得，压路机之间由地面基站以无线通讯的方式进行通信；目标位置为；引力势场包含两个部分：一个是传统的引力势场，另一个是两台压路机之间的协同吸引势场，则协同吸引势场的计算公式为： ；其中，是协同吸引势场的系数；步骤S3-4、根据以下公式计算协同吸引产生的力： ； ；步骤S3-5、根据以下公式计算总引力势场：对于压路机1：；对于压路机2：；其中，分别表示压路机1和压路机2的当前位置，表示压路机1的总引力势场函数，是压路机1的引力势场和协同吸引势场的叠加，表示压路机2的总引力势场函数，是压路机2的引力势场和协同吸引势场的叠加，表示压路机1的引力势场函数中的传统部分，其势场原点在目标点，产生吸引至目标点的引力，表示压路机2的引力势场函数中的传统部分，其势场原点在目标点，产生吸引至目标点的引力；步骤S3-6、根据以下公式计算总引力产生的力：对于压路机1： ；对于压路机2： ；其中，表示压路机1在整体势场受到的总力，由引力势场和协同吸引势场产生的力的合力；表示压路机2在整体势场受到的总力，由引力势场和协同吸引势场产生的力的合力；表示压路机1受到的引力势场产生的力；表示压路机2受到的引力势场产生的力；表示压路机1受到的协同吸引势场产生的力；表示压路机2受到的协同吸引势场产生的力。

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