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“对号入座”—基于北斗定位系统下的智能垃圾车可行性研究报告
摘要:本文提出一种无人垃圾车的可行性方案:在路人路面感应模块,有机器视觉识别系统和雷达系统,可以对周围的情况进行监测与识别;在定位系统中,采用精确的卫星定位和导航功能;在垃圾识别分类系统中,对垃圾进行合理分类,从而实现垃圾的回收利用;在垃圾是否需要清理感应系统中,本文采用传感器发送声纳波以测量垃圾箱的充满程度,垃圾桶的超声波传感器-MB7139用于检测垃圾桶容量,自动清倒垃圾,节省了大量人力;无人垃圾车控制模块包含车辆自检监控系统,车辆行驶环境信息获取系统等六个功能。本文提出无人垃圾车的优势在于:主要是考虑了现在垃圾分类普遍存在分类不合理,没有可以识别的垃圾自动分类设备,不能实现垃圾回收利用,实现经济的可持续发展。我们无人垃圾车又方便又可以达到合理分类的效果。
关键词:智能化;无人驾驶;北斗系统; 垃圾识别分类系统;超声波传感器
一.技术的可行性
1.路人路面感应模块
机器视觉识别系统:机器视觉识别系统,是指无人垃圾车利用CCD成像元件,从不同角度,全方位地拍摄车外环境,根据搜索到的信息得到反映真实道路的图像数据,然后。综合应用各种道路检测算法。提取出车道、线道、路边间及其车辆的防伪信息,判断无人垃圾车是否有驶出车道的危险,当经过危险时,会通过暴击系统发出提示和警报。 雷达系统:激光雷达有发射系统、接收系统、信息处理三部分,则是激光器将电脉冲变成光脉冲发出去,光接收机战法,从目标反射回来的光脉冲环宇城店卖,从最后经过一系列算法得出目标位置。无人垃圾车利用雷达系统,准确计算距离和角度、运动状态、速度、振动和姿态和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。
2.定位系统
北斗高精度导航系统在无人驾驶。利用北斗高精却导航,主要基于定位的准确性,采用精确的卫星定位和导航功能,及时获取地面信号信息,进而利用计算机进行数据解析和处理,对于无人垃圾车提供必需的,参考依据和数据表示让无人垃圾车在行驶的过程中能够详细获取和经过的地理位置这个模块应用于组合导航及其全局途径规划。本系统导航利用北斗全球定位系统,由北斗的卫星网,向地球不断地发射定位时间信号,在地球上的任何一个北斗接收机,只要接收到几颗卫星的信号,并通过计算处理后,就可以报出。接收地准确地理位置(经度,纬度,高度),时间和运动状态,(速度和航像),北斗定位系统将准确的车辆行驶过程中的地理位置。
3.垃圾分类识别系统
本垃圾分类识别系统的核心功能是从本地相册上传照片或拍照上传照片进行识别分类,除此之外,还引入了语音识别功能、文字搜索功能、垃圾分类答题功能等满足用户的不同需求。
在分选过程中,机器内部会扫描物体并通过传感器测量物体的尺寸。使用其机械手上的两根柔软手指挤压物体以完成抓取,而手指上的压力传感器能够测量抓住物体所需要的力,并通过信号接收模块接受来自柔性机械手上的压力传感器的信号,将扫描结果与压力传感器获得的各种材料数据相互对比匹配,分辨出物体材质后,机器会将其投入正确的垃圾种类区,完成垃圾分类。
4.无人垃圾车控制模块
(1)车辆自检监控系统:该系统通过实时获取和处理车辆状况传感器的输入信息如电压、电流、温度、压力、油耗、转向、制动、加速、等,诊断车辆在自动行驶的过程中是否处于危险状态或具有潜在的危险,并将诊断结果信息及时提供给车辆自动控制系统,以便为做出控制决策提供正确依据。
(2)车辆行驶环境信息获取系统:该系统基于车辆自身传感信息获取系统、通用技术平台和通信信息系统,获取车辆外部周边事物状态、道路状态、天气、车流、电子地图、停放地点,行人信息等信息,并将这些信息提供给无人垃圾车自动控制系统,并进行运作。
(3)道路状态数据处理系统:该过程对所输入的各种车载及道路传感器的数据进行有效处理,为车辆控制过程提供车辆所在车道、车辆在行驶车道上的位置、车辆与车道的距离远近,偏差及方位偏差等信息。
(4)车辆控制系统:该系统提供各种水平的车辆控制功能。它通过接收车辆控制方式选择、车辆自检、车辆自身及周边车辆行驶状态、车辆行驶环境等信息,为实现距离保持、换道、巡航、定位停车等功能提供各种必要的基本操作。
(5)控制算法设计:对无人垃圾车的控制就是对车的速度与方向进行控制,鉴于模糊控制在控制智能车运动方面的天然优势,因此选用模糊控制算法链控制,达到了较理想的效果.
二.经济可行性
2021-2024年将是无人立即车规模化、商业化应用的关键期,自2022年起,自动驾驶垃圾车的综合成本将低于人工驾驶垃圾车,无人垃圾车将达到商业化落地的拐点。2025年,自动驾驶技术、无人垃圾车运营将更加完备成熟,相关法律法规也将相对完善,届时,无人垃圾车将实现大规模商业化应用。
无人驾驶垃圾车在市场的带动下逐渐兴起,政策法规的制定与上路情况安全保障肯定是必不可少的。我国无人驾驶环卫车目前还处于初级的路测阶段,在政策上国家方面还没有正式统一的测试标准,目前政策以“多省市、多标准”形式出现。
三.优点
智能化肯定是最主要的特点,一般的智能垃圾分类设备都会配备触摸屏操作、人脸识别摄像头、二维码扫码、智能称重、宣传显示屏以及电子语音播报等等。
智能垃圾分类设备不仅可以选择配备32寸的显示屏来进行垃圾分类的宣传或在设备机身上粘贴宣传海报,还可以在配套的APP上也会定期有一些垃圾分类的难点小知识的分享与宣传,还会有一些问答题目来巩固、加强垃圾分类知识在居民脑中的印象,这些都能够帮助居民再次加深垃圾分类的知识。
四.风险因素
1.技术因素:
无人车的技术是以百度Apollo无人驾驶系统为例,硬件层面一般以激光雷达为主,辅以摄像头、毫米波雷达、超声波雷达等作为传感器,以NVIDIADrivePX2或Xavier作为主要运算器,通过线控技术控制车辆行驶。。云端服务层包括数据更新、信息安全控制、仿真训练和等121。技术可能是先进的,但不可能是绝对完美的。
2.人为因素:
并不是所有人都会自觉地按照说明书去使用无人垃圾车,无人垃圾车的设计者也做不到为每个使用者的每个可能发生的行为都做到完美应对,因此使用者自身素质对无人垃圾车治安风险有重要影响。部分使用者蔑视法律,故意破坏社会治安秩序。还有部分使用者无视安全提示,给违法犯罪提供可乘之机。所以,使用者也是一个重大风险。
五.对策
强化科学的治安风险防范理念:无人垃圾车作为一个新兴事物,既有的法律规范不能兼容适用,治安部门不能依照现有治安管理方式来管理它,管的过多过严,就容易给新技术套上枷锁,扼杀了无人驾驶技术的发展;同时,在分析了无人垃圾车可能产生的破坏性风险后,又不能因为法律政策没有规定就放任不管。
加快建立健全相关政策法规:目前,有关无人垃圾车治安风险防范的法律法规还基本没有形成。一旦发生前文所述的治安事件进而引发治安纠纷,事件各方分别该负什么责任,治安部门该如何应对,后续如何防范管理,都需要进一步明确。
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