智能掃雪機設(shè)計與研發(fā)演講人：日期:CATALOGUE目錄01項目背景與意義02總體設(shè)計方案03關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)04功能測試驗證05創(chuàng)新成果展示06研究總結(jié)與展望01項目背景與意義冬季道路維護痛點分析交通受阻除雪機械局限性人力除雪效率低環(huán)境污染與破壞降雪導(dǎo)致道路積雪，阻礙車輛、行人通行，增加交通延誤和安全風(fēng)險。傳統(tǒng)人工除雪勞動強度大，效率低，難以應(yīng)對大規(guī)模降雪?，F(xiàn)有除雪機械功能單一，往往只能完成除雪作業(yè)，無法兼顧道路清掃和養(yǎng)護。融雪劑對路面和綠化植被造成損害，同時融雪產(chǎn)生的污水容易污染環(huán)境。自動化除雪技術(shù)發(fā)展趨勢智能化與自動化多功能集成化節(jié)能環(huán)保人機協(xié)同隨著傳感器、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，除雪設(shè)備將向智能化、自動化方向發(fā)展，提高除雪效率和精度。除雪設(shè)備將向多功能集成化方向發(fā)展，實現(xiàn)除雪、清掃、養(yǎng)護等多種功能于一體。采用新能源技術(shù)，如電動、太陽能等，減少除雪過程中的能耗和排放，保護環(huán)境。通過人機協(xié)同技術(shù)，實現(xiàn)除雪設(shè)備與操作人員的有效配合，提高除雪作業(yè)的效率和安全性。設(shè)計目標(biāo)與預(yù)期效益01設(shè)計目標(biāo)研發(fā)一款高效、智能、多功能的掃雪機，能夠自動適應(yīng)不同路況和降雪情況，實現(xiàn)快速、精準(zhǔn)的除雪作業(yè)。02預(yù)期效益提高冬季道路通行效率和安全性，降低人力和物力成本，減少對環(huán)境的污染和破壞，為城市交通和市民生活提供有力保障。02總體設(shè)計方案包括前置鏟雪板、雪鏟、拋雪器等，通過不同組合方式實現(xiàn)鏟雪、推雪、拋雪等多種操作。采用履帶或輪胎行走，具備防滑和適應(yīng)雪地行走的能力，確保機器在雪地中穩(wěn)定行駛。設(shè)計靈活可靠的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，提高機器在狹窄空間和復(fù)雜地形中的轉(zhuǎn)向能力。針對壓實的積雪和冰層，設(shè)計破碎裝置如破碎錘、破碎齒等，以提高清理效率。機械結(jié)構(gòu)組成模塊鏟雪裝置行走裝置轉(zhuǎn)向系統(tǒng)破碎裝置動力傳動系統(tǒng)設(shè)計發(fā)動機選擇變速系統(tǒng)傳動方式能源管理選用功率強大、低溫環(huán)境下性能穩(wěn)定的發(fā)動機，如柴油發(fā)動機或電動發(fā)動機。采用液壓傳動或機械傳動，確保動力高效、穩(wěn)定地傳遞到各個工作部件。設(shè)計合理的變速系統(tǒng)，實現(xiàn)機器在不同作業(yè)狀態(tài)下的速度調(diào)節(jié)和動力分配。優(yōu)化能源利用，降低能耗，提高機器續(xù)航能力，如采用混合動力技術(shù)。智能控制單元架構(gòu)感知系統(tǒng)決策系統(tǒng)執(zhí)行系統(tǒng)人機交互界面集成多種傳感器，如雷達、攝像頭、溫度傳感器等，實時感知機器周圍環(huán)境和雪況。基于感知數(shù)據(jù)，通過算法和模型分析，做出智能決策，如路徑規(guī)劃、鏟雪策略等?？刂歧P雪裝置、行走裝置、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等執(zhí)行機構(gòu)，實現(xiàn)精準(zhǔn)控制和自動化作業(yè)。設(shè)計簡潔直觀的操作界面，方便操作人員監(jiān)控機器狀態(tài)和進行必要的手動調(diào)整。03關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)積雪厚度檢測算法通過激光測距儀測量積雪與地面的距離，從而計算出積雪厚度。激光測距技術(shù)利用攝像頭獲取積雪圖像，通過圖像處理算法提取積雪厚度信息。圖像處理技術(shù)將激光測距儀、攝像頭等多種傳感器數(shù)據(jù)融合，提高積雪厚度檢測的準(zhǔn)確性。傳感器融合技術(shù)多地形路徑規(guī)劃策略柵格地圖法將掃雪區(qū)域劃分為多個小柵格，根據(jù)柵格內(nèi)的積雪情況和地形特征進行路徑規(guī)劃。01拓?fù)涞貓D法將掃雪區(qū)域抽象為節(jié)點和邊的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過節(jié)點之間的連接關(guān)系進行路徑規(guī)劃。02混合路徑規(guī)劃法結(jié)合柵格地圖和拓?fù)涞貓D的優(yōu)點，實現(xiàn)復(fù)雜地形下的高效路徑規(guī)劃。03防卡死應(yīng)急處理機制機械結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計優(yōu)化掃雪機的機械結(jié)構(gòu)，提高掃雪機在惡劣環(huán)境下的穩(wěn)定性和通過能力。03當(dāng)掃雪機遇到無法越過的障礙物時，自動啟動應(yīng)急復(fù)位程序，使掃雪機返回到安全位置。02應(yīng)急復(fù)位功能自主避障技術(shù)通過傳感器實時監(jiān)測掃雪機前方的障礙物，及時調(diào)整掃雪路徑，避免卡死現(xiàn)象。0104功能測試驗證低溫環(huán)境模擬實驗在實驗室中設(shè)置不同的低溫環(huán)境，模擬實際使用場景，測試掃雪機的性能和穩(wěn)定性。實驗室模擬戶外模擬穩(wěn)定性測試在北方或高海拔地區(qū)的冬季，進行實際戶外掃雪測試，驗證掃雪機的適應(yīng)性和可靠性。觀察掃雪機在不同溫度下的啟動、運行和停止情況，記錄異常現(xiàn)象，并進行調(diào)試和優(yōu)化。在不同條件下測試掃雪機的掃雪速度，比較其與人工掃雪和其他掃雪設(shè)備的效率差異。掃雪速度評估掃雪機的掃雪效果，包括清掃的干凈程度、清掃寬度和拋雪距離等指標(biāo)。掃雪效果測試掃雪機在連續(xù)作業(yè)狀態(tài)下的性能表現(xiàn)，包括穩(wěn)定性、可靠性和持續(xù)工作時間。作業(yè)連續(xù)性作業(yè)效率對比測試能源消耗數(shù)據(jù)分析能源效率比較不同型號掃雪機的能源消耗，評估其能源效率和節(jié)能性能。01能耗測試在不同作業(yè)模式下測試掃雪機的能耗，找出最節(jié)能的作業(yè)模式和參數(shù)設(shè)置。02能源類型研究掃雪機使用的能源類型，包括電力、燃油等，評估其對環(huán)境的影響和可持續(xù)性。0305創(chuàng)新成果展示模塊化設(shè)計創(chuàng)新點模塊化設(shè)計思想智能掃雪機采用模塊化設(shè)計理念，將不同功能的模塊進行獨立設(shè)計和組裝，提高了產(chǎn)品的可維護性和可擴展性。模塊化組裝方式模塊化實例應(yīng)用各功能模塊之間采用標(biāo)準(zhǔn)化的接口和連接方式，實現(xiàn)快速、靈活的組裝和拆卸，方便用戶更換和維修。通過模塊化設(shè)計，掃雪機可以根據(jù)需要搭載不同的工作裝置，如鏟雪板、吹風(fēng)機等，實現(xiàn)多種掃雪模式的快速切換。123實物樣機操作演示智能掃雪機配備先進的操作系統(tǒng)和控制面板，用戶可以通過簡單的操作實現(xiàn)各種掃雪功能的切換和調(diào)整。操作控制系統(tǒng)自主導(dǎo)航功能實時監(jiān)測與反饋樣機具備自主導(dǎo)航和避障功能，能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的路徑和障礙物情況自主完成掃雪任務(wù)，提高作業(yè)效率和安全性。掃雪機配備了多種傳感器和監(jiān)測系統(tǒng)，能夠?qū)崟r監(jiān)測掃雪過程中的各項參數(shù)和狀態(tài)，并通過顯示屏或無線方式反饋給用戶。市場化應(yīng)用前景隨著城市化的進程和氣候變化的影響，掃雪需求不斷增加，智能掃雪機具有廣闊的市場應(yīng)用前景。市場需求分析相比傳統(tǒng)的人工掃雪和機械式掃雪，智能掃雪機具有效率高、成本低、安全性好等優(yōu)點，具有更強的市場競爭力和推廣價值。競爭優(yōu)勢分析智能掃雪機不僅可以應(yīng)用于城市道路、機場、廣場等場所的掃雪作業(yè)，還可以拓展到農(nóng)業(yè)、林業(yè)等領(lǐng)域的除雪和清障作業(yè)中。拓展應(yīng)用領(lǐng)域06研究總結(jié)與展望項目成果總結(jié)掃雪機設(shè)計創(chuàng)新智能識別系統(tǒng)自主導(dǎo)航技術(shù)性能穩(wěn)定可靠創(chuàng)新了掃雪機結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了高效、智能、環(huán)保的掃雪作業(yè)。研發(fā)了基于機器視覺和GPS的自主導(dǎo)航技術(shù)，實現(xiàn)了掃雪機在復(fù)雜環(huán)境中的自主運行。開發(fā)了智能識別系統(tǒng)，能夠識別不同類型的積雪和障礙物，并自動調(diào)整掃雪模式。進行了大量試驗和測試，驗證了掃雪機的性能和穩(wěn)定性，達到了預(yù)期效果。技術(shù)優(yōu)化方向自主導(dǎo)航算法優(yōu)化進一步優(yōu)化自主導(dǎo)航算法，提高導(dǎo)航精度和穩(wěn)定性，減少人工干預(yù)。識別系統(tǒng)升級升級智能識別系統(tǒng)，增加更多識別類型，提高識別準(zhǔn)確率。掃雪效率提升研究新型掃雪裝置和掃雪策略，提高掃雪效率和質(zhì)量。遠(yuǎn)程控制與管理開發(fā)遠(yuǎn)程控制和管理系統(tǒng)，實現(xiàn)對掃雪機的遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)度。后續(xù)迭代計劃掃雪機智能化水平提升繼續(xù)提升掃雪機的智能化水