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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113737885A(43)申请公布日2021.12.03(21)申请号202111083054.5(22)申请日2021.09.15(71)申请人北京拓疆者智能科技有限公司地址100020北京市朝阳区麦子店街39号部落方舟3层(72)发明人张越隋少龙(74)专利代理机构北京辰权知识产权代理有限公司11619代理人王卫丽(51)Int.Cl.E02F9/20(2006.01)E02F9/22(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图2页(54)发明名称挖掘机控制方法、装置、挖掘机及存储介质(57)摘要本申请提出一种挖掘机控制方法、装置、挖掘机及存储介质,该方法包括:获取挖掘机各运动部件的液压缸的伸缩杆伸长量;根据伸缩杆伸长量和预设的挖掘机参数模型确定挖掘机的当前位姿;计算挖掘机从当前位姿到预设的目标位姿做直线运动的期望路线;通过调节各液压缸的伸缩杆伸长量,控制挖掘机使其按照期望路线进行作业。本申请能够使全自动挖掘机的挖斗做直线运动,从而可以远程操纵挖掘机进行平地、修斜坡等极为依赖驾驶员操作经验的动作。CN113737885ACN113737885A权利要求书1/2页1.一种挖掘机控制方法,其特征在于,所述方法包括:获取挖掘机各运动部件的液压缸的伸缩杆伸长量;根据所述伸缩杆伸长量和预设的挖掘机参数模型确定所述挖掘机的当前位姿;计算所述挖掘机从所述当前位姿到预设的目标位姿做直线运动的期望路线;通过调节各液压缸的伸缩杆伸长量,控制所述挖掘机使其按照所述期望路线进行作业。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运动部件包括动臂、斗杆及摇杆,获取挖掘机各运动部件运动的液压缸的伸缩杆伸长量,包括:通过分别安装于动臂、斗杆及摇杆的液压缸上的传感器获取各运动部件对应的伸缩杆伸长量。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述伸缩杆伸长量和预设的挖掘机参数模型确定所述挖掘机的当前位姿,包括:根据所述伸缩杆伸长量、所述液压缸的配置参数以及所述挖掘机各运动部件的长度,计算所述挖掘机末端执行器关节的当前位置;根据所述挖掘机末端执行器关节的当前位置和所述挖掘机参数模型,计算挖掘机的当前位姿。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述伸缩杆伸长量、所述液压缸的配置参数以及所述挖掘机各运动部件的长度,计算挖掘机末端执行器关节的当前位置,包括:建立垂直于地面的平面坐标系,所述平面坐标系的原点为动臂与旋转平台的连接关节;根据下面公式计算挖掘机末端执行器关节的当前位置坐标:xe,i=acosθB+bcosθA,ye,i=asinθB+bsinθA,其中xe,i,ye,i分别为挖掘机末端执行器关节的当前位置坐标,a为动臂的长度,b为斗杆的长度,θB为动臂与指定参考面的夹角,θA为斗杆与指定参考面的夹角。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,根据下面公式计算挖掘机末端执行器关节的当前位置坐标之前,还包括:根据下面公式计算动臂与斗杆之间的第一夹角:其中,θ夹角为所述第一夹角,l主臂为动臂的液压缸固定端到动臂与斗杆的转动关节之间的距离,l从臂为动臂的液压缸伸缩端到动臂与斗杆的转动关节之间的距离,l液压缸为动臂液压缸的缸体长度,l伸长量为动臂液压缸的伸缩杆长度;根据所述第一夹角和所述末端执行器关节的当前位置坐标计算各运动部件与所述指定参考面的夹角。6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,计算所述挖掘机从所述当前位姿到预设的目标位姿做直线运动的期望路线,包括:确定预设的目标位姿对应的挖掘机末端执行器关节的目标位置;2CN113737885A权利要求书2/2页在所述当前位置与所述目标位置之间的直线路径上插值,获得所述期望路线。7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述液压缸包括比例电磁阀,所述调节各运动部件的液压缸的伸缩杆伸长量,包括:根据所述期望路线上的插值,确定各插值位置处各运动部件的实时位姿;根据所述实时位姿生成相应的实时脉冲宽度调制信号,以控制各运动部件的液压缸的伸缩杆伸长量。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,计算挖掘机末端执行器关节的当前位置和各运动部件与指定参考面的夹角之后,还包括:将角度换算为液压缸的伸缩杆伸长量,且通过求均差得到各液压缸的伸缩线速度,并形成线速度的时间输出列表;将所述线速度乘以一个补偿因子,得到对应的脉冲宽度调制信号值的时间输出列表。9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:在挖掘机运行期间,获取液压缸伸缩杆的实时伸长量;将所述实时伸长量与所述输出列表中的值进行比较,动态调节所述补偿因子。10.一种挖掘机控制装置,其特征在于,所述装置包括:获取模块,用于获取驱动挖掘机各运动部件运动的液压缸的伸缩杆伸长量;确定模