本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的持續(xù)開展，強(qiáng)夯法在工業(yè)與民用建筑、倉(cāng)庫(kù)、路基、機(jī)場(chǎng)及碼頭等工程的地基處理環(huán)節(jié)中得以廣泛應(yīng)用。作為強(qiáng)夯法施工的主要設(shè)備，強(qiáng)夯機(jī)也隨之快速發(fā)展。現(xiàn)有強(qiáng)夯機(jī)是由施工人員操控手柄實(shí)現(xiàn)相應(yīng)動(dòng)作。但是，人工操縱強(qiáng)夯機(jī)施工具有以下缺點(diǎn)：(1)工況惡劣(沙石飛揚(yáng)、泥漿四濺)，極不適宜人工操作；(2)自動(dòng)化、智能化程度低，施工效率低下；(3)施工現(xiàn)場(chǎng)安全隱患多，極易出事故，威脅人身安全；(4)工人偷懶造成少夯、漏夯，地基存在安全隱患；(5)需要的輔助人員較多，勞動(dòng)力成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明需要解決的一個(gè)技術(shù)問(wèn)題是：實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯機(jī)的自動(dòng)控制。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括：任務(wù)導(dǎo)入單元，用于將作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)單元；上位機(jī)單元，用于根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令，并將所述目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元；下位機(jī)單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，將所述控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體；以及強(qiáng)夯機(jī)本體，用于根據(jù)所述下位機(jī)單元發(fā)出的控制指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：狀態(tài)檢測(cè)單 元，用于檢測(cè)所述強(qiáng)夯機(jī)本體的狀態(tài)參數(shù)，并將所述狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述下位機(jī)單元，所述下位機(jī)單元將所述狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述上位機(jī)單元；其中，所述上位機(jī)單元根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整所述目標(biāo)動(dòng)作指令，并將調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至所述下位機(jī)單元；所述下位機(jī)單元根據(jù)所述調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令，并且結(jié)合所述狀態(tài)參數(shù)，生成控制指令并將所述控制指令傳輸至所述強(qiáng)夯機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)所述強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：環(huán)境安全檢測(cè)單元，用于在檢測(cè)到夯錘作業(yè)區(qū)域或強(qiáng)夯機(jī)動(dòng)作路徑上存在障礙物時(shí)向所述上位機(jī)單元發(fā)送障礙物存在信號(hào)，以便于所述上位機(jī)單元執(zhí)行相應(yīng)處理。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元，用于接收所述上位機(jī)單元發(fā)來(lái)的強(qiáng)夯機(jī)工作狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控強(qiáng)夯機(jī)的工作狀態(tài)，以及在強(qiáng)夯機(jī)處于故障狀態(tài)時(shí)發(fā)送急停信號(hào)給所述上位機(jī)單元，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：模式選擇開關(guān)，用于選擇強(qiáng)夯機(jī)的工作模式，并將選擇的工作模式傳輸至所述下位機(jī)單元；其中，所述工作模式包括：人工模式和自動(dòng)模式。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：報(bào)警裝置，用于從所述下位機(jī)單元接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述報(bào)警信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警；其中，所述下位機(jī)單元在強(qiáng)夯機(jī)緊急狀態(tài)、故障狀態(tài)或自動(dòng)模式下向所述報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：急停開關(guān)，用于向所述下位機(jī)單元發(fā)送停機(jī)信號(hào)，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：人機(jī)界面單元，用于將強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)模式下的工作參數(shù)輸入至所述下位機(jī)單元，并且顯示強(qiáng)夯機(jī)的狀態(tài)參數(shù)；所述下位機(jī)單元將所述工作參數(shù)傳輸至所述上位機(jī)單元；其中，所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)以及所述工作參數(shù)進(jìn)行任務(wù)解算規(guī)劃，生成夯點(diǎn)布置圖，并根據(jù)所述夯點(diǎn)布 置圖生成目標(biāo)動(dòng)作指令。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括：定位定向單元，用于獲得所述強(qiáng)夯機(jī)本體實(shí)時(shí)的位置和方向信息，并將所述位置和方向信息傳輸至所述上位機(jī)單元；其中，所述上位機(jī)單元根據(jù)所述夯點(diǎn)布置圖以及所述位置和方向信息生成引導(dǎo)軌跡和工作軌跡，并根據(jù)所述引導(dǎo)軌跡和所述工作軌跡分別生成引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令，將所述引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和所述工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至所述下位機(jī)單元；所述下位機(jī)單元根據(jù)所述引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和所述工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令生成控制指令，控制所述強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法，包括：任務(wù)導(dǎo)入單元將作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)單元；所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令，并將所述目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元；所述下位機(jī)單元根據(jù)所述目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，將所述控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體；以及所述強(qiáng)夯機(jī)本體根據(jù)所述下位機(jī)單元發(fā)出的控制指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：狀態(tài)檢測(cè)單元檢測(cè)所述強(qiáng)夯機(jī)本體的狀態(tài)參數(shù)，并將所述狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述下位機(jī)單元，所述下位機(jī)單元將所述狀態(tài)參數(shù)傳輸至所述上位機(jī)單元；所述上位機(jī)單元根據(jù)所述狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整所述目標(biāo)動(dòng)作指令，并將調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至所述下位機(jī)單元；所述下位機(jī)單元根據(jù)所述調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令，并且結(jié)合所述狀態(tài)參數(shù)，生成控制指令并將所述控制指令傳輸至所述強(qiáng)夯機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)所述強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：環(huán)境安全檢測(cè)單元在檢測(cè)到夯錘作業(yè)區(qū)域或強(qiáng)夯機(jī)動(dòng)作路徑上存在障礙物時(shí)向所述上位機(jī)單元發(fā)送障礙物存在信號(hào)，以便于所述上位機(jī)單元執(zhí)行相應(yīng)處理。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與 控制單元接收所述上位機(jī)單元發(fā)來(lái)的強(qiáng)夯機(jī)工作狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控強(qiáng)夯機(jī)的工作狀態(tài)，以及在強(qiáng)夯機(jī)處于故障狀態(tài)時(shí)發(fā)送急停信號(hào)給所述上位機(jī)單元，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。

在一些實(shí)施例中，在所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令之前，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：模式選擇開關(guān)選擇強(qiáng)夯機(jī)的工作模式，并將選擇的工作模式傳輸至所述下位機(jī)單元；其中，所述工作模式包括：人工模式和自動(dòng)模式。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：報(bào)警裝置從所述下位機(jī)單元接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并根據(jù)所述報(bào)警信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警；其中，所述下位機(jī)單元在強(qiáng)夯機(jī)緊急狀態(tài)、故障狀態(tài)或自動(dòng)模式下向所述報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

在一些實(shí)施例中，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：急停開關(guān)向所述下位機(jī)單元發(fā)送停機(jī)信號(hào)，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。

在一些實(shí)施例中，在所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令之前，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：人機(jī)界面單元將強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)模式下的工作參數(shù)輸入至所述下位機(jī)單元，并且顯示強(qiáng)夯機(jī)的狀態(tài)參數(shù)；所述下位機(jī)單元將所述工作參數(shù)傳輸至所述上位機(jī)單元；所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令的步驟包括：所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)以及所述工作參數(shù)進(jìn)行任務(wù)解算規(guī)劃，生成夯點(diǎn)布置圖，并根據(jù)所述夯點(diǎn)布置圖生成目標(biāo)動(dòng)作指令。

在一些實(shí)施例中，在所述上位機(jī)單元根據(jù)所述作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令之前，所述強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還包括：定位定向單元獲得所述強(qiáng)夯機(jī)本體實(shí)時(shí)的位置和方向信息，并將所述位置和方向信息傳輸至所述上位機(jī)單元；所述上位機(jī)單元根據(jù)所述夯點(diǎn)布置圖生成目標(biāo)動(dòng)作指令，并將所述目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元的步驟包括：所述上位機(jī)單元根據(jù)所述夯點(diǎn)布置圖以及所述位置和方向信息生成引導(dǎo)軌跡和工作軌跡，并根據(jù)所述引導(dǎo)軌跡和所述工作軌跡分別生成引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令；所述上位機(jī)單元將所 述引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和所述工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至所述下位機(jī)單元；其中，所述下位機(jī)單元根據(jù)所述引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和所述工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令生成控制指令，控制所述強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

本發(fā)明中，通過(guò)任務(wù)導(dǎo)入單元向上位機(jī)單元導(dǎo)入作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)，上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令并傳輸至下位機(jī)單元，下位機(jī)單元根據(jù)目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，并將控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以便于執(zhí)行相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯機(jī)的自動(dòng)控制。

通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。

附圖說(shuō)明

構(gòu)成說(shuō)明書的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。

參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中：

圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接圖。

圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接圖。

圖3A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的部分部件的安裝示意圖。

圖3B是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的部分部件的安裝示意圖。

圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃示意圖。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法的流程圖。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到：除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。

同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。

以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。

對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書的一部分。

在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。

應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。

圖1是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接圖。

如圖1所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)10包括：任務(wù)導(dǎo)入單元101、上位機(jī)單元102、下位機(jī)單元103和強(qiáng)夯機(jī)本體104。

任務(wù)導(dǎo)入單元101用于將作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)單元102?？梢栽O(shè)置至少一個(gè)該任務(wù)導(dǎo)入單元。在一些實(shí)施例中，任務(wù)導(dǎo)入單元101與上位機(jī)單元102通過(guò)有線方式或無(wú)線方式連接。優(yōu)選地，有線方式為USB接口，無(wú)線方式為無(wú)線電臺(tái)通訊傳輸。

上位機(jī)單元102用于根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令，并將 目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元103。上位機(jī)單元102與下位機(jī)單元103電連接。可以設(shè)置至少一個(gè)該上位機(jī)單元。該上位機(jī)單元可以與下位機(jī)單元進(jìn)行信息交互。例如，上位機(jī)單元可以為工控機(jī)。在另一些實(shí)施例中，該上位機(jī)單元可以根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令和目標(biāo)控制參數(shù)。

下位機(jī)單元103用于根據(jù)目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，將控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體104。該下位機(jī)單元103與強(qiáng)夯機(jī)本體104電連接?？梢栽O(shè)置至少一個(gè)該下位機(jī)單元，該下位機(jī)單元可以編程控制強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行預(yù)定動(dòng)作。例如，下位機(jī)單元可以為車載可編程控制器。

強(qiáng)夯機(jī)本體104用于根據(jù)下位機(jī)單元103發(fā)出的控制指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。例如，該強(qiáng)夯機(jī)本體可以為具備夯錘不脫鉤下放功能且能電液比例驅(qū)動(dòng)進(jìn)行行走、回轉(zhuǎn)、變幅、卷?yè)P(yáng)等動(dòng)作的電控強(qiáng)夯機(jī)本體。該強(qiáng)夯機(jī)本體可以按照下位機(jī)單元的控制指令驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)行走、變幅、卷?yè)P(yáng)、回轉(zhuǎn)等動(dòng)作，從而執(zhí)行相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)。

在該實(shí)施例中，通過(guò)任務(wù)導(dǎo)入單元向上位機(jī)單元導(dǎo)入作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)，上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令并傳輸至下位機(jī)單元，下位機(jī)單元根據(jù)目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，并將控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以便于執(zhí)行相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯機(jī)的自動(dòng)控制。該強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作，自動(dòng)化、智能化程度提高，工作效率提高，人力成本降低。

圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)連接圖。如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20包括：任務(wù)導(dǎo)入單元101、上位機(jī)單元102、下位機(jī)單元103和強(qiáng)夯機(jī)本體104。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：狀態(tài)檢測(cè)單元205，與下位機(jī)單元103電連接，用于檢測(cè)強(qiáng)夯機(jī)本體的狀態(tài)參數(shù)，并將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至下位機(jī)單元103，下位 機(jī)單元103可以將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至上位機(jī)單元102。其中，上位機(jī)單元102根據(jù)該狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整目標(biāo)動(dòng)作指令，并將調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元103。下位機(jī)單元103根據(jù)調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令，并且結(jié)合該狀態(tài)參數(shù)，生成控制指令并將該控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體104，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，該狀態(tài)檢測(cè)單元可以檢測(cè)強(qiáng)夯機(jī)的工作過(guò)程和狀態(tài)參數(shù)，輸出強(qiáng)夯機(jī)狀態(tài)信息給下位機(jī)單元和上位機(jī)單元。狀態(tài)參數(shù)可以包括：變幅角度、卷?yè)P(yáng)高度、車體傾斜角度、回轉(zhuǎn)角度、行走速度、液壓壓力等信息。例如，該狀態(tài)檢測(cè)單元可以包括：變幅傾角傳感器、主卷?yè)P(yáng)編碼器、車體傾斜角度傳感器、回轉(zhuǎn)編碼器、行走編碼器和壓力傳感器等。

圖3A是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)的部分部件的安裝示意圖。下面結(jié)合圖3A分別說(shuō)明上述傳感器或編碼器的安裝位置。

如圖3A所示，變幅傾角傳感器303可以安裝在主臂上，用于檢測(cè)主臂的變幅角度，并將獲得的變幅角度傳輸至下位機(jī)單元。

如圖3A所示，主卷?yè)P(yáng)編碼器304可以安裝在主卷?yè)P(yáng)上，用于檢測(cè)夯錘提升高度和夯擊深度，并將獲得的測(cè)量值傳輸至下位機(jī)單元。

如圖3A所示，車體傾斜角度傳感器305可以安裝在強(qiáng)夯機(jī)上車車體上(盡量置于車體中心位置)，用于檢測(cè)車體傾斜角度，并將獲得的車體傾斜角度傳輸至下位機(jī)單元。

如圖3A所示，回轉(zhuǎn)編碼器306可以安裝在車體的回轉(zhuǎn)部件上，用于檢測(cè)回轉(zhuǎn)角度，并將獲得的回轉(zhuǎn)角度傳輸至下位機(jī)單元。

如圖3A所示，行走編碼器307可以安裝在強(qiáng)夯機(jī)履帶行走驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)上(例如行走減速機(jī))，用于檢測(cè)行走速度，并將獲得的行走速度傳輸至下位機(jī)單元。

壓力傳感器(圖3A未示出)可以安裝在強(qiáng)夯機(jī)的液壓部件(例如油缸)上，用于檢測(cè)液壓信息，并將獲得的液壓信息傳輸至下位機(jī)單元。

通過(guò)上述傳感器或編碼器的檢測(cè)，從而獲得需要的狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)將這些狀態(tài)參數(shù)反饋給下位機(jī)單元以及上位機(jī)單元，從而能夠根據(jù)強(qiáng)夯機(jī)的狀態(tài)參數(shù)，實(shí)時(shí)調(diào)整控制強(qiáng)夯機(jī)本體的動(dòng)作，提高強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制操作的準(zhǔn)確性。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：環(huán)境安全檢測(cè)單元206，與上位機(jī)單元102電連接，用于在檢測(cè)到夯錘作業(yè)區(qū)域或強(qiáng)夯機(jī)動(dòng)作路徑上存在障礙物時(shí)向上位機(jī)單元102發(fā)送障礙物存在信號(hào)，以便于上位機(jī)單元執(zhí)行相應(yīng)處理。例如，上位機(jī)單元在從環(huán)境安全檢測(cè)單元接收到障礙物存在信號(hào)時(shí)，可以使得強(qiáng)夯機(jī)執(zhí)行停機(jī)或者繞行等處理。在一些實(shí)施例中，環(huán)境安全檢測(cè)單元可以間歇式工作，從而實(shí)現(xiàn)檢測(cè)夯錘作業(yè)區(qū)域或強(qiáng)夯機(jī)動(dòng)作路徑上是否有障礙物存在。

在一些實(shí)施例中，環(huán)境安全檢測(cè)單元可以包括：平面激光掃描器和/或超聲波傳感器。例如，如圖3B所示，平面激光掃描器309可以布置于強(qiáng)夯機(jī)前方，用于夯錘釋放前檢測(cè)夯錘作業(yè)區(qū)域是否有障礙物存在。強(qiáng)夯機(jī)后方和兩側(cè)布置若干超聲波傳感器308，如圖3B所示，當(dāng)強(qiáng)夯機(jī)后退或回轉(zhuǎn)時(shí)檢測(cè)動(dòng)作路徑上是否有障礙物存在。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，本發(fā)明的范圍并不僅限于這里所公開的平面激光掃描器和超聲波傳感器的安裝位置，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)實(shí)際需要來(lái)對(duì)其設(shè)置安裝。

優(yōu)選地，為了保證良好的防護(hù)性能，平面激光掃描器外設(shè)置開合式保護(hù)罩，當(dāng)夯錘提起后保護(hù)罩開啟便于平面激光掃描器檢測(cè)，當(dāng)夯錘釋放前將保護(hù)罩落下以防止夯錘激起的異物損壞平面激光掃描器。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元207，用于接收上位機(jī)單元102發(fā)來(lái)的強(qiáng)夯機(jī)工作狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控強(qiáng)夯機(jī)的工作狀態(tài)，以及在強(qiáng)夯機(jī)處于故障狀態(tài)(例如強(qiáng)夯機(jī)的夯錘不能下落或提升的故障狀態(tài))時(shí)發(fā)送急停信號(hào)給上位機(jī)單元102，停止強(qiáng)夯機(jī)工作，以便確保強(qiáng)夯機(jī)工作過(guò)程的安全性。可以在遠(yuǎn)端(例如監(jiān)控室)設(shè)置至少一個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與 控制單元。在一些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元207可以與上位機(jī)單元102通過(guò)無(wú)線方式連接。通過(guò)與上位機(jī)單元之間采用無(wú)線通訊方式實(shí)時(shí)交換信息，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)人操作強(qiáng)夯機(jī)工作過(guò)程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在另一些實(shí)施例中，遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元207也可以與上位機(jī)單元102通過(guò)有線方式連接。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：模式選擇開關(guān)208，與下位機(jī)單元103電連接，用于選擇強(qiáng)夯機(jī)的工作模式，并將選擇的工作模式傳輸至下位機(jī)單元103。其中，該工作模式可以包括：人工模式和自動(dòng)模式(也可以稱為無(wú)人操作模式)?？梢栽O(shè)置至少一個(gè)模式選擇開關(guān)208。該模式選擇開關(guān)208主要用于人工模式和自動(dòng)模式之間的切換，當(dāng)施工區(qū)域和機(jī)器狀況適合無(wú)人操控時(shí)，采用無(wú)人操控的自動(dòng)模式，反之，采用人工作業(yè)模式。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：報(bào)警裝置209，與下位機(jī)單元103電連接，用于從下位機(jī)單元103接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并根據(jù)報(bào)警信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警。其中，下位機(jī)單元在強(qiáng)夯機(jī)緊急狀態(tài)(例如需要緊急停機(jī)的狀態(tài))、故障狀態(tài)或自動(dòng)模式下向該報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)?？梢栽O(shè)置至少一個(gè)報(bào)警裝置209。例如，該報(bào)警裝置可以為聲光報(bào)警裝置，諸如警報(bào)器、指示燈等。在一些實(shí)施例中，下位機(jī)單元可以在強(qiáng)夯機(jī)緊急狀態(tài)、故障狀態(tài)或自動(dòng)模式下，分別發(fā)送不同的報(bào)警信號(hào)至報(bào)警裝置，使得報(bào)警裝置執(zhí)行不同的報(bào)警，例如不同的警報(bào)聲音，不同的指示燈顏色等。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：急停開關(guān)210，與下位機(jī)單元103電連接，用于向下位機(jī)單元發(fā)送停機(jī)信號(hào)，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。急停開關(guān)的主要作用是緊急情況下人工停止強(qiáng)夯機(jī)作業(yè)，可以設(shè)置至少一個(gè)急停開關(guān)(例如可以有多個(gè))，通常布置在強(qiáng)夯機(jī)周圍便于人工操作的位置。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：人機(jī)界面單元211，與下位機(jī)單元103電連接，用于將強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)模式下的工作參數(shù)輸入至下位機(jī)單元103，并且顯示強(qiáng)夯機(jī)的 狀態(tài)參數(shù)。下位機(jī)單元103將該工作參數(shù)傳輸至上位機(jī)單元102。其中，上位機(jī)單元102根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)以及工作參數(shù)進(jìn)行任務(wù)解算規(guī)劃，生成夯點(diǎn)布置圖，并根據(jù)夯點(diǎn)布置圖生成目標(biāo)動(dòng)作指令。下位機(jī)單元從上位機(jī)單元接收上述根據(jù)夯點(diǎn)布置圖生成的目標(biāo)動(dòng)作指令，并且根據(jù)該目標(biāo)動(dòng)作指令生成控制指令，控制強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，可以設(shè)置至少一個(gè)人機(jī)界面單元。例如，該人機(jī)界面單元可以為觸摸屏。該人機(jī)界面單元實(shí)現(xiàn)了用戶對(duì)強(qiáng)夯機(jī)作業(yè)參數(shù)進(jìn)行設(shè)定，以及顯示強(qiáng)夯機(jī)關(guān)鍵狀態(tài)參數(shù)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，如圖2所示，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20還可以包括：定位定向單元212，與上位機(jī)單元102電連接，用于獲得強(qiáng)夯機(jī)本體實(shí)時(shí)的位置和方向(例如車頭的朝向)信息，并將該位置和方向信息傳輸至上位機(jī)單元102。其中，上位機(jī)單元根據(jù)夯點(diǎn)布置圖以及位置和方向信息生成引導(dǎo)軌跡和工作軌跡，并根據(jù)該引導(dǎo)軌跡和該工作軌跡分別生成引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令，將該引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和該工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元；下位機(jī)單元根據(jù)引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令生成控制指令，控制強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在一些實(shí)施例中，定位定向單元可以包括：高精度GPS(Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))系統(tǒng)和三軸電子羅盤。該定位定向單元可以以高精度GPS系統(tǒng)為主，以三軸電子羅盤為輔，判定GPS信號(hào)的有效性。高精度GPS系統(tǒng)可以由基于RTK(Real Time Kinematic，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)差分法)原理的高精度GPS基站和流動(dòng)站組成。其中，GPS基站(例如圖4示出的GPS基站410)固定在強(qiáng)夯機(jī)作業(yè)工地上，GPS流動(dòng)站(例如圖3A示出的GPS流動(dòng)站301)至少由兩個(gè)安裝于強(qiáng)夯機(jī)本體上的定位天線組成，可提供位置和方向信息。三軸電子羅盤(例如圖3A示出的三軸電子羅盤302)可以安裝在強(qiáng)夯機(jī)操縱室頂部，實(shí)現(xiàn)對(duì)GPS姿態(tài)信息的校正。

圖4是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制 系統(tǒng)的軌跡規(guī)劃示意圖。下面結(jié)合圖4示例性地說(shuō)明強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)20的工作過(guò)程。

在組裝點(diǎn)401對(duì)強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行組裝，組裝后的強(qiáng)夯機(jī)車頭方向可能為任意方向，這里以組裝點(diǎn)強(qiáng)夯機(jī)車頭方向402示意。組裝完成后，用戶通過(guò)任務(wù)導(dǎo)入單元將作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)單元。然后，用戶通過(guò)人機(jī)界面單元按照施工工藝要求和本機(jī)特性設(shè)定強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)模式下的工作參數(shù)。然后，上位機(jī)單元進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃，生成夯點(diǎn)布置圖(例如，如圖4中夯點(diǎn)408所形成的夯點(diǎn)陣列即為夯點(diǎn)布置圖)，在用戶選定第一停留點(diǎn)大致方位后，結(jié)合定位定向單元數(shù)據(jù)進(jìn)行引導(dǎo)軌跡和工作軌跡規(guī)劃，用戶進(jìn)行確認(rèn)，并將強(qiáng)夯機(jī)模式選擇開關(guān)置于自動(dòng)模式。然后，上位機(jī)單元將規(guī)劃的引導(dǎo)軌跡403生成目標(biāo)動(dòng)作指令，實(shí)時(shí)發(fā)送到下位機(jī)單元。下位機(jī)單元控制強(qiáng)夯機(jī)本體按照上位機(jī)單元目標(biāo)動(dòng)作指令沿引導(dǎo)軌跡403從組裝點(diǎn)401自動(dòng)行走至第一停留點(diǎn)404(如果組裝點(diǎn)車頭方向并非方向402所示，則引導(dǎo)軌跡403也隨之發(fā)生變化)，下位機(jī)單元在自動(dòng)行走過(guò)程中實(shí)時(shí)與上位機(jī)單元進(jìn)行信息交互，當(dāng)環(huán)境安全檢測(cè)單元檢測(cè)到動(dòng)作路徑上有障礙物存在或狀態(tài)檢測(cè)單元的數(shù)據(jù)信息異?；蚪邮盏竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元緊急停止信號(hào)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并終止所執(zhí)行的動(dòng)作。當(dāng)?shù)竭_(dá)第一停留點(diǎn)404后，此時(shí)強(qiáng)夯機(jī)的第一停留點(diǎn)車頭方向405如圖4所示。然后，上位機(jī)單元將規(guī)劃的工作軌跡407轉(zhuǎn)化為目標(biāo)控制指令發(fā)送給下位機(jī)單元，下位機(jī)單元按照目標(biāo)動(dòng)作指令沿工作軌跡407的次序，實(shí)時(shí)接收狀態(tài)檢測(cè)單元的數(shù)據(jù)信息并根據(jù)控制率計(jì)算輸出驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體進(jìn)行自動(dòng)行走、自動(dòng)卷?yè)P(yáng)、自動(dòng)回轉(zhuǎn)、自動(dòng)變幅、自動(dòng)夯擊等動(dòng)作，直到作業(yè)任務(wù)完成，當(dāng)環(huán)境安全檢測(cè)單元檢測(cè)到動(dòng)作路徑上有障礙物存在或?qū)崟r(shí)接收狀態(tài)檢測(cè)單元的數(shù)據(jù)信息異?；蚪邮盏竭h(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元緊急停止信號(hào)時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)并終止所執(zhí)行的動(dòng)作。圖4中還示出了工作軌跡407上的停留點(diǎn)406和工作區(qū)409。強(qiáng)夯機(jī)可以在停留點(diǎn)406執(zhí)行夯擊作業(yè)。

本發(fā)明的實(shí)施例中，下位機(jī)單元用于接收上位機(jī)單元發(fā)來(lái)的目標(biāo) 動(dòng)作指令和目標(biāo)控制參數(shù)，綜合狀態(tài)檢測(cè)單元信息，按照設(shè)定的控制率計(jì)算生成驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體動(dòng)作的控制指令，比如驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)履帶自動(dòng)行走、自動(dòng)回轉(zhuǎn)、自動(dòng)變幅、自動(dòng)卷?yè)P(yáng)、自動(dòng)夯擊、制動(dòng)、控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。

本發(fā)明的實(shí)施例中，上位機(jī)單元用于任務(wù)數(shù)據(jù)解算、接收下位機(jī)單元信息、軌跡與運(yùn)動(dòng)規(guī)劃、信息交互，生成輸出至下位機(jī)單元的目標(biāo)動(dòng)作指令和目標(biāo)控制參數(shù)。

本發(fā)明提供了基于無(wú)人操控技術(shù)的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)自主行走與作業(yè)功能。

圖5是示出根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法的流程圖。

在步驟S501，任務(wù)導(dǎo)入單元將作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)單元。

在步驟S502，上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令，并將目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元。

在步驟S503，下位機(jī)單元根據(jù)目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，將控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體。

在步驟S504，強(qiáng)夯機(jī)本體根據(jù)下位機(jī)單元發(fā)出的控制指令執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在該實(shí)施例中，通過(guò)任務(wù)導(dǎo)入單元向上位機(jī)單元導(dǎo)入作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)，上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令并傳輸至下位機(jī)單元，下位機(jī)單元根據(jù)目標(biāo)動(dòng)作指令，并按照設(shè)定的控制率生成控制指令，并將控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，以便于執(zhí)行相應(yīng)的作業(yè)任務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)強(qiáng)夯機(jī)的自動(dòng)控制。該強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人化操作，自動(dòng)化、智能化程度提高，工作效率提高，人力成本降低。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：狀態(tài)檢測(cè)單元檢測(cè)強(qiáng)夯機(jī)本體的狀態(tài)參數(shù)，并將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至下位機(jī)單元，下位機(jī)單元將該狀態(tài)參數(shù)傳輸至上位機(jī)單元；上位機(jī)單元根據(jù)該狀態(tài)參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整目標(biāo)動(dòng)作指令，并將調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下 位機(jī)單元；下位機(jī)單元根據(jù)調(diào)整的目標(biāo)動(dòng)作指令，并且結(jié)合狀態(tài)參數(shù)，生成控制指令并將控制指令傳輸至強(qiáng)夯機(jī)本體，驅(qū)動(dòng)強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：環(huán)境安全檢測(cè)單元在檢測(cè)到夯錘作業(yè)區(qū)域或強(qiáng)夯機(jī)動(dòng)作路徑上存在障礙物時(shí)向上位機(jī)單元發(fā)送障礙物存在信號(hào)，以便于上位機(jī)單元執(zhí)行相應(yīng)處理。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制單元接收上位機(jī)單元發(fā)來(lái)的強(qiáng)夯機(jī)工作狀態(tài)信息，實(shí)時(shí)監(jiān)控強(qiáng)夯機(jī)的工作狀態(tài)，以及在強(qiáng)夯機(jī)處于故障狀態(tài)時(shí)發(fā)送急停信號(hào)給上位機(jī)單元，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，在上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令之前，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：模式選擇開關(guān)選擇強(qiáng)夯機(jī)的工作模式，并將選擇的工作模式傳輸至下位機(jī)單元。其中，工作模式包括：人工模式和自動(dòng)模式。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：報(bào)警裝置從下位機(jī)單元接收?qǐng)?bào)警信號(hào)，并根據(jù)報(bào)警信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的報(bào)警。其中，下位機(jī)單元在強(qiáng)夯機(jī)緊急狀態(tài)、故障狀態(tài)或自動(dòng)模式下向報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：急停開關(guān)向下位機(jī)單元發(fā)送停機(jī)信號(hào)，停止強(qiáng)夯機(jī)工作。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，在上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令之前，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：人機(jī)界面單元將強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)模式下的工作參數(shù)輸入至下位機(jī)單元，并且顯示強(qiáng)夯機(jī)的狀態(tài)參數(shù)；下位機(jī)單元將工作參數(shù)傳輸至上位機(jī)單元。上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令的步驟可以包括：上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)以及工作參數(shù)進(jìn)行任務(wù)解算規(guī)劃，生成夯點(diǎn)布置圖，并根據(jù)夯點(diǎn)布置圖生成目標(biāo)動(dòng)作指令。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，在上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)生成目標(biāo)動(dòng)作指令之前，強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法還可以包括：定位定向單元獲得 強(qiáng)夯機(jī)本體實(shí)時(shí)的位置和方向信息，并將該位置和方向信息傳輸至上位機(jī)單元。優(yōu)選地，上位機(jī)單元根據(jù)夯點(diǎn)布置圖生成目標(biāo)動(dòng)作指令，并將目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元的步驟可以包括：上位機(jī)單元根據(jù)夯點(diǎn)布置圖以及上述位置和方向信息生成引導(dǎo)軌跡和工作軌跡，并根據(jù)該引導(dǎo)軌跡和該工作軌跡分別生成引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令；上位機(jī)單元將該引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和該工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令傳輸至下位機(jī)單元。其中，下位機(jī)單元根據(jù)該引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令和該工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令生成控制指令，控制強(qiáng)夯機(jī)本體執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。

圖6是示出根據(jù)本發(fā)明另一些實(shí)施例的強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制方法的流程圖。

在步驟S601，在組裝點(diǎn)對(duì)強(qiáng)夯機(jī)進(jìn)行組裝。

在步驟S602，任務(wù)導(dǎo)入單元將作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)導(dǎo)入上位機(jī)單元。

在步驟S603，通過(guò)人機(jī)界面單元設(shè)定強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)模式下的工作參數(shù)。

在步驟604，上位機(jī)單元根據(jù)作業(yè)任務(wù)數(shù)據(jù)以及工作參數(shù)進(jìn)行任務(wù)解算規(guī)劃，生成夯點(diǎn)布置圖，結(jié)合強(qiáng)夯機(jī)本體實(shí)時(shí)的位置和方向信息，生成引導(dǎo)軌跡和工作軌跡。

在步驟S605，用戶確認(rèn)，將模式選擇開關(guān)置于自動(dòng)模式。

在步驟S606，上位機(jī)單元將規(guī)劃的引導(dǎo)軌跡生成引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令，實(shí)時(shí)發(fā)送到下位機(jī)單元。

在步驟S607，下位機(jī)單元控制強(qiáng)夯機(jī)本體按照上位機(jī)單元規(guī)劃的引導(dǎo)軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令沿引導(dǎo)軌跡從組裝點(diǎn)自動(dòng)行走至第一停留點(diǎn)。

在步驟S608，上位機(jī)單元將規(guī)劃的工作軌跡生成工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令，實(shí)時(shí)發(fā)送到下位機(jī)單元。

在步驟S609，下位機(jī)單元根據(jù)工作軌跡目標(biāo)動(dòng)作指令控制強(qiáng)夯機(jī)本體進(jìn)行自動(dòng)行走、自動(dòng)卷?yè)P(yáng)、自動(dòng)回轉(zhuǎn)、自動(dòng)變幅、自動(dòng)夯擊等動(dòng)作，直至任務(wù)完成。

本發(fā)明提供了強(qiáng)夯機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)和方法，與現(xiàn)有人工操控的強(qiáng) 夯機(jī)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：(1)安全性提高，將人從惡劣的工況環(huán)境中解放出來(lái)；(2)效率提高，無(wú)人操控的強(qiáng)夯機(jī)可實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷施工；(3)施工質(zhì)量提高，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)施工質(zhì)量監(jiān)控，避免了人為偷懶造成的欠夯、漏夯；(4)人力成本減少，需要的輔助人員大大減少，減少了勞動(dòng)力成本；(5)自動(dòng)化、智能化程度提高。

至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒(méi)有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實(shí)施這里公開的技術(shù)方案。

可能以許多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，可通過(guò)軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。用于所述方法的步驟的上述順序僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說(shuō)明。此外，在一些實(shí)施例中，還可將本發(fā)明實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲(chǔ)用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。

雖然已經(jīng)通過(guò)示例對(duì)本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。