背景技术：
1、履带式喷播机的山路行走控制系统广泛应用于生态修复、道路绿化和农业生产等领域。其优点在于履带结构能够适应各种复杂地形，提供良好的抓地力和通过性。然而，在实际应用中，履带式喷播机的山路行走控制系统在山地、丘陵等复杂地形上行驶时，仍存在若干技术难题。
2、地形适应性差：
3、在复杂的山地地形上，传统履带式喷播机的山路行走控制系统的悬挂系统往往不能及时调整履带高度和角度，导致机器在不平地形上行驶不稳定，容易倾覆或卡滞。
4、履带硬度调节不足：
5、传统履带使用固定硬度的橡胶材料，不能根据地形变化和负载情况动态调节履带硬度，导致在不同地形上的抓地力和行驶效率不佳。
6、张紧力控制不精确：
7、履带张紧力的控制对履带式喷播机的山路行走控制系统的稳定行驶至关重要。现有技术中，履带张紧力的控制往往不够精确，无法根据实时地形和负载情况进行动态调整，导致履带松弛或过紧，影响机器行驶稳定性。
8、能耗高且能量回收不足：
9、履带式喷播机的山路行走控制系统在复杂地形上行驶时，能耗较高。现有的能量回收装置效率不高，未能充分利用下坡和制动过程中的动能，导致能量浪费，降低了整体工作效率。
10、故障监测与远程控制缺乏：
11、传统履带式喷播机的山路行走控制系统缺乏实时故障监测和远程控制系统，无法及时发现和处理故障，导致机器在复杂地形上行驶的安全性和可靠性不足。
12、现有技术如专利号为“cn117508388a”的中国专利公开了一种履带底盘悬挂高度定量调节装置及方法。该方法可相对简单地实现对履带底盘悬挂高度的定量调节，有效避免环境因素对悬挂高度调节的影响，在实现过程中对履带底盘悬挂系统的改动较小，比较实用；而且每个负重轮采用单独的测量元件，有效地简化了履带底盘悬挂高度调节装置的结构；采用容错机制，进一步提高悬挂高度调节的可靠性。
13、上述现有技术存在的问题有：
14、依赖驾驶员操作：整个调节过程中多处需要驾驶员的手动操作，如按下按钮等，这可能会因驾驶员的反应速度、操作准确性等因素影响调节的效率和精度。
15、判断逻辑复杂：若某一悬挂出现异常，可能导致系统无法继续调节其他悬挂，影响车辆的运行及使用。并且容错机制可能导致无法及时发现悬挂故障，持续使用会导致悬挂损坏。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本发明提出了一种履带式喷播机的山路行走控制方法及系统。
2、本发明技术方案如下：
3、本发明提出一种履带式喷播机的山路行走控制系统，包括：
4、系统自检模块：用于在启动控制系统电源时，激活所有传感器、控制组件及执行组件，加载预设的控制参数和算法模型，并进行自检，确保山路行走控制系统正常工作，并持续监控控制系统的系统运行状态和故障信息；
5、环境检测模块：用于通过安装于履带式喷播机的高精度激光雷达和超声波传感器，实时监测周围地形的高度变化、坡度和障碍物信息，并根据周围地形的高度变化、坡度和障碍物信息生成三维地形图和不可通过或碰撞预警；
6、地形适应模块：用于根据传感器数据，生成履带式喷播机的悬挂系统动态调节策略，悬挂系统动态调节策略的调节内容包括悬挂高度和履带的硬度、张紧力；
7、精准控制模块：采用双路闭环控制回路，使用两个独立且相互关联的控制回路，每个控制回路都包含传感器用于测量相关参数，根据设定值和测量值之间的差异计算控制信号，根据控制信号对控制系统进行调节；
8、能耗管理模块：包括能耗管理组件和能量回收组件，能耗管理组件根据实时地形和负载情况调节履带和悬挂系统的功率输出，能量回收组件在下坡和制动过程中将动能转化为电能储存；
9、远程监控模块：通过无线通信将系统运行状态和故障信息传输到远程监控中心。
10、作为优选实施方式，所述悬挂系统包括多个独立调节的悬挂单元，每个悬挂单元由独立的电动马达驱动。
11、作为优选实施方式，所述动态调节悬挂系统的高度，包括以下步骤：
12、通过以下公式控制悬挂系统的高度：
13、h0＝f(l0,p)；
14、其中，h0为悬挂单元的初始高度，l0为初始负载数据，p为行驶路面颠簸情况数据；
15、通过以下公式动态调节悬挂单元高度：
16、hi(t)＝href+kh·δh(t)；
17、其中，hi(t)为第i个悬挂单元的实时高度，href为参考高度，δh(t)为实时高度和参考高度差值，kh为高度调整系数。
18、作为优选实施方式，所述动态调节履带的硬度、张紧力；其中，履带为填充电流控制的电流变液耐磨弹性硬橡胶履带板块；
19、履带的硬度通过改变电流变液的粘度进行调节，具体公式如下：
20、n(t)＝k1·g(t)+k2·l(t)；
21、其中，n(t)为电流变液的粘度，g(t)为综合地形评分，l(t)为负载数据，k1和k2为调整系数；
22、履带张紧力控制算法通过以下公式调节张紧力：
23、ti(t)＝tref+k·δt(t)；
24、其中，ti(t)为第i侧履带的张紧力，tref为参考张紧力，δt(t)为实时张紧力差值，k为调整系数。
25、作为优选实施方式，所述综合地形评分通过以下公式得出：
26、g(t)＝w1·s(t)+w2·r(t)+w3·m(t)；
27、其中：g(t)为综合地形评分，反映地形的整体复杂程度；s(t)为地形的坡度；r(t)为地形的粗糙度；m(t)为表面材料系数；w1、w2、w3分别为各参数的权重系数；
28、作为优选实施方式，所述根据周围地形的高度变化、坡度和障碍物信息生成三维地形图和不可通过或碰撞预警,其中不可通过预警通过以下公式得到：
29、
30、其中：c(t)为不可通过标识，1表示不可通过，0表示可通过；h0(t)为障碍物的高度；wo(t)为障碍物的宽度；hmax为车辆最大可通过高度；wmin为车辆最小可通过宽度；若c(t)＝1,则触发不可通过预警；
31、碰撞预警通过以下公式得到：
32、
33、其中：x(t)为碰撞风险指数；dy(t)为第y个障碍物与车辆的距离；v(t)为车辆的速度；θy(t)为第y个障碍物与车辆行驶方向的夹角；若x(t)超过预设阈值rth，则触发碰撞预警。
34、作为优选实施方式，所述精准控制模块，根据控制信号对控制系统进行调节，其中精确控制还包括履带速度控制及转向控制；
35、其中，履带速度控制公式如下：
36、vb(t)＝vref+kv·δv(t)；
37、其中，vb(t)为第b侧履带的实时速度，vref为参考速度，δv(t)为实时速度差值，kv为速度调整系数；
38、履带转向控制公式如下：
39、θ(t)＝θref+kθ·δθ(t)；
40、其中，θ(t)为实时转向角度，θref为参考转向角度，δθ(t)为实时转向角度差值，kθ为转向调整系数。
41、另一方面，本发明还提供一种履带式喷播机的山路行走控制方法，包括以下步骤：
42、步骤s1：启动控制系统电源时，激活所有传感器、控制组件及执行组件，加载预设的控制参数和算法模型，并进行自检，确保山路行走控制系统正常工作，并持续监控控制系统的系统运行状态和故障信息；
43、步骤s2：通过安装于履带式喷播机的高精度激光雷达和超声波传感器，实时监测周围地形的高度变化、坡度和障碍物信息，并根据周围地形的高度变化、坡度和障碍物信息生成三维地形图和不可通过或碰撞预警；
44、步骤s3：根据传感器数据，生成履带式喷播机的悬挂系统动态调节策略，悬挂系统动态调节策略的调节内容包括悬挂高度和履带的硬度、张紧力；
45、步骤s4：采用双路闭环控制回路，使用两个独立且相互关联的控制回路，每个控制回路都包含传感器用于测量相关参数，根据设定值和测量值之间的差异计算控制信号，根据控制信号对控制系统进行调节；
46、步骤s5：通过能耗管理组件和能量回收组件，能耗管理组件根据实时地形和负载情况调节履带和悬挂系统的功率输出，能量回收组件在下坡和制动过程中将动能转化为电能储存；
47、步骤s6：通过无线通信将系统运行状态和故障信息传输到远程监控中心。
48、再一方面，本发明还提供一种电子设备，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如本发明任一实施例所述的一种履带式喷播机的山路行走控制方法。
49、再一方面，本发明还提供一种计算机可读介质，用于存储一个或者多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任一实施例所述的一种履带式喷播机的山路行走控制方法。
50、本发明具有如下有益效果：
51、1、提高地形适应性
52、通过地形适应模块和精准控制模块，本发明中的履带式喷播机能够实时快速调整悬挂系统的高度，从而适应不同的地形变化。具体来说：
53、实时调整：悬挂系统通过激光雷达和超声波传感器获取的地形数据，地形适应模块实时计算悬挂单元的调整值并通过精准控制模块发送控制信号，确保履带高度适应当前地形，增强了机器在复杂山地地形上的行驶稳定性。
54、提高稳定性：在上坡、下坡和障碍物处，悬挂系统的动态调整使履带始终保持良好的接地状态，避免了传统履带式喷播机在不平地形上容易倾覆或卡滞的问题。
55、2.动态硬度调节
56、电流变液调节系统使履带硬度能够根据地形和负载情况进行动态调节，带来以下有益效果：
57、增强抓地力：电流变液的粘度根据地形数据和负载数据进行调整，使履带在不同地形上都能提供最佳的抓地力，提高了行驶效率和安全性。
58、适应性强：无论是在松软的泥地还是坚硬的岩石地形，履带硬度都能动态调整，确保机器在各种地形条件下都能平稳行驶。
59、3.精准的张紧力控制
60、通过地形适应模块，履带张紧力能够根据实时地形和负载情况进行动态调整，具体效果如下：
61、防止履带松弛或过紧：地形适应模块根据传感器数据计算实时张紧力差值，调整张紧力，确保履带始终处于最佳张紧状态，避免了履带因松弛而打滑或因过紧而增加磨损。
62、提高行驶稳定性：精准的张紧力控制使履带在各种地形上都能保持稳定的运行状态，减少了行驶过程中因张紧力不当导致的行驶不稳定问题。
63、4.高效的能量管理和能量回收
64、能耗管理模块中的能耗管理组件和能量回收组件显著提高了能量利用效率，具体有益效果包括：
65、降低能耗：系统可以实时监测能耗数据，并根据地形和负载情况动态调节功率输出，使机器在各种工作状态下都能保持高效能量利用，降低了整体能耗。
66、能量回收：在下坡和制动过程中，能量回收组件将机械能转化为电能并储存在储能模块中，提高了能量利用效率，延长了机器的作业时间。
67、5.实时监测和远程控制
68、通过远程监控模块和系统自检模块，本发明能够及时发现和处理故障，提高了系统的可靠性和安全性，具体效果如下：
69、实时监测：激光雷达和超声波传感器实时监测地形和系统状态，系统自检模块根据实时数据进行分析和处理，确保机器在复杂地形上能够顺利行驶。
70、远程控制和故障处理：系统能够将故障信息通过无线通信传输至远程监控中心，远程监控中心接收并处理故障信息，指导现场操作人员进行维护和调试，提高了系统的可靠性和安全性。
71、6.提高工作效率和使用寿命
72、整体系统的优化设计显著提高了履带式喷播机的工作效率和使用寿命：
73、提高效率：通过综合利用地形适应模块和能耗管理模块，使机器在各种复杂地形上都能高效运行，减少了作业时间，提高了工作效率。
74、延长寿命：精准的张紧力控制和动态硬度调节减少了履带和其他部件的磨损，能量回收系统降低了能耗，整体提高了机器的使用寿命，减少了维护和更换成本。
75、综上所述，本发明提供的履带式喷播机的山路行走控制系统，通过各个子系统的协调工作，实现了在复杂山地地形上的稳定、高效、安全和节能的行走控制，显著提高了机器的工作效率和使用寿命，解决了现有技术中存在的多项技术难题。
1.一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于：所述悬挂系统包括多个独立调节的悬挂单元，每个悬挂单元由独立的电动马达驱动。
3.根据权利要求1所述的一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于：所述动态调节悬挂系统的高度，包括以下步骤：
4.根据权利要求1所述的一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于：所述动态调节履带的硬度、张紧力；其中，履带为填充电流控制的电流变液耐磨弹性硬橡胶履带板块；
5.根据权利要求4所述的一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于：所述综合地形评分通过以下公式得出：
6.根据权利要求1所述的一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于：所述根据周围地形的高度变化、坡度和障碍物信息生成三维地形图和不可通过或碰撞预警,其中不可通过预警通过以下公式得到：
7.根据权利要求1所述的一种履带式喷播机的山路行走控制系统，其特征在于：所述精准控制模块，根据控制信号对控制系统进行调节，其中精确控制还包括履带速度控制及转向控制；
8.一种履带式喷播机的山路行走控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求第8项所述的一种履带式喷播机的山路行走控制方法。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求第8项所述的一种履带式喷播机的山路行走控制方法。
