本公開(kāi)適用于破拆裝置的，具體地涉及一種自動(dòng)直線行駛的破拆裝置控制方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在破拆裝置中，破拆機(jī)器人由于車小、破拆力強(qiáng)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于礦山、消防、隧道、壕溝、搶險(xiǎn)救援等領(lǐng)域。破拆機(jī)器人在行駛過(guò)程中，由于液壓系統(tǒng)的泄漏、馬達(dá)結(jié)構(gòu)參數(shù)的差異及非線性摩擦阻力，排量控制元件的性能差異，兩側(cè)馬達(dá)所受負(fù)載的差異等最終將造成馬達(dá)的同步誤差，進(jìn)而產(chǎn)生直線行駛跑偏問(wèn)題，影響破拆效率。

2、目前破拆機(jī)器人多采用人工雙手遙控方式進(jìn)行雙履帶底盤(pán)行駛操作，自動(dòng)化程度不高。且在行駛時(shí)要求跑偏度小于5％，這就要求操作員時(shí)刻對(duì)破拆車進(jìn)行糾偏，隨著時(shí)間的推移，長(zhǎng)時(shí)間的操作易造成操作員身體和精神上的疲勞，從而增加事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決包括破拆機(jī)器人在內(nèi)的破拆裝置直線行駛的自動(dòng)化控制問(wèn)題，本公開(kāi)提出了一種用于破拆裝置的控制方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。

2、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第一方面，提供了一種用于破拆裝置的控制方法，包括：獲取破拆裝置的初始位置和航向，并且基于破拆裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型規(guī)劃破拆裝置的直線運(yùn)動(dòng)軌跡；在破拆裝置沿所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡移動(dòng)的過(guò)程中，基于比例積分微分pid控制方法使破拆裝置的雙馬達(dá)保持相同速度；以及響應(yīng)于當(dāng)前位置與所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡的目標(biāo)位置產(chǎn)生偏差，基于所述偏差使破拆裝置糾偏到所述目標(biāo)位置。

3、在一些實(shí)施例中，使用內(nèi)置或旁置于破拆裝置的感測(cè)設(shè)備獲取破拆裝置的當(dāng)前位置和航向。

4、在一些實(shí)施例中，使用編碼器獲取所述雙馬達(dá)的速度數(shù)據(jù)。

5、在一些實(shí)施例中，基于所述速度數(shù)據(jù)、破拆裝置的當(dāng)前位置和航向建立所述運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。

6、在一些實(shí)施例中，基于所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡與所述運(yùn)動(dòng)學(xué)模型設(shè)定所述雙馬達(dá)的目標(biāo)速度。

7、在一些實(shí)施例中，以所述目標(biāo)速度為控制量、基于所述pid控制方法驅(qū)動(dòng)所述雙馬達(dá)的對(duì)應(yīng)比例閥開(kāi)口。

8、在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于比例閥開(kāi)口確定液壓閥的流量，由所述流量驅(qū)動(dòng)所述雙馬達(dá)運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)編碼器反饋所述雙馬達(dá)的實(shí)際速度。

9、在一些實(shí)施例中，建立所述目標(biāo)位置與當(dāng)前位置的偏差量方程，其中偏差量包括破拆裝置的航向偏差和橫向偏差。

10、在一些實(shí)施例中，以航向偏差和橫向偏差作為輸入量、以所述雙馬達(dá)的目標(biāo)速度為輸出量以控制破拆裝置沿直線行駛。

11、在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于破拆裝置出現(xiàn)航向偏差，判斷破拆裝置在所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡的相對(duì)位置，基于所述相對(duì)位置控制所述雙馬達(dá)的對(duì)應(yīng)馬達(dá)。

12、在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于破拆裝置出現(xiàn)橫向偏差，判斷破拆裝置與所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡的相對(duì)夾角，基于所述相對(duì)夾角控制所述雙馬達(dá)的對(duì)應(yīng)馬達(dá)。

13、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第二方面，提供了一種用于破拆裝置的控制裝置，包括：感測(cè)單元，被配置為獲取破拆裝置的初始位置和航向，并且基于破拆裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型規(guī)劃破拆裝置的直線運(yùn)動(dòng)軌跡；馬達(dá)執(zhí)行單元，被配置為在破拆裝置沿所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡移動(dòng)的過(guò)程中，基于比例積分微分pid控制方法使破拆裝置的雙馬達(dá)保持相同速度；以及控制單元，被配置為響應(yīng)于當(dāng)前位置與所述直線運(yùn)動(dòng)軌跡的目標(biāo)位置產(chǎn)生偏差，基于所述偏差使破拆裝置糾偏到所述目標(biāo)位置。

14、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第三方面，提供了一種用于破拆裝置的控制設(shè)備，包括：處理器；以及存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在被所述處理器執(zhí)行時(shí)使得所述處理器執(zhí)行根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第一方面所述的用于破拆裝置的控制方法。

15、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第四方面，提供了一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第一方面所述的用于破拆裝置的控制方法。

16、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第五方面，提供了一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序指令，該計(jì)算機(jī)程序指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的第一方面所述的用于破拆裝置的控制方法。

17、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于根據(jù)破拆裝置的初始位置、目標(biāo)位置以及破拆裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系自動(dòng)規(guī)劃出裝置底盤(pán)行駛軌跡，然后基于pid控制使破拆裝置根據(jù)軌跡自動(dòng)行駛，從而解決直線行駛自動(dòng)化控制程度不高的問(wèn)題，使破拆裝置的直線行駛行為轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?、自?dòng)化行駛，真正意義上提高了工作效率，降低操作人員工作量。

18、根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的另一優(yōu)點(diǎn)在于基于航向偏差與橫向偏差進(jìn)行破拆裝置的自主糾偏，可以實(shí)現(xiàn)破拆裝置的底盤(pán)在行走時(shí)的自主糾偏，從而解決破拆裝置直線行駛時(shí)跑偏的問(wèn)題，有效提高工作效率。

19、應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，上述優(yōu)點(diǎn)不需全部集中在一個(gè)或一些特定實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)，而是可以部分分散在根據(jù)本公開(kāi)的不同實(shí)施例中。根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例可以具有上述優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或一些，也可以替代地或者附加地具有其它的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種用于破拆裝置的控制方法，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其中：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其中：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制方法，其中：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其中：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其中：

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其中：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中：

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其中：

12.一種用于破拆裝置的控制裝置，包括：

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制裝置，其中：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的控制裝置，其中：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的控制裝置，其中：

16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的控制裝置，其中：

17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的控制裝置，其中：

18.一種用于破拆裝置的控制設(shè)備，包括：

19.一種存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的用于破拆裝置的控制方法。

20.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令在由處理器執(zhí)行時(shí)使所述處理器實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的用于破拆裝置的控制方法。

技術(shù)總結(jié)
本公開(kāi)涉及一種用于破拆裝置的控制方法、裝置和存儲(chǔ)介質(zhì)。該方法包括：獲取破拆裝置的初始位置和航向，并且基于破拆裝置的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型規(guī)劃破拆裝置的直線運(yùn)動(dòng)軌跡；在破拆裝置沿該直線運(yùn)動(dòng)軌跡移動(dòng)的過(guò)程中，基于比例積分微分PID控制方法使破拆裝置的雙馬達(dá)保持相同速度；以及響應(yīng)于當(dāng)前位置與該直線運(yùn)動(dòng)軌跡的目標(biāo)位置產(chǎn)生偏差，基于改偏差使破拆裝置糾偏到目標(biāo)位置。

技術(shù)研發(fā)人員：朱海平,劉建,梁康
受保護(hù)的技術(shù)使用者：江蘇徐工工程機(jī)械研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6