一种挖掘机轨迹控制方法、装置、挖掘机及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种挖掘机轨迹控制方法、装置、挖掘机及存储介质，其中挖掘机轨迹控制方法包括：获取挖掘机的运动轨迹，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号；获取同一时刻用于表征所述运动机构实际负载的参数，基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量；利用所述调整量对所述初始控制信号进行调整得到所述当前时刻所述运动机构的最终控制信号。由此可以使得轨迹控制方法在高负载、变负载的情况，也同样具有较好的精度，同时可以解决轨迹反馈控制在刚启动时出现较大滞后现象的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机轨迹控制方法、装置、挖掘机及存储介质
本专利技术涉及机械设备
，具体涉及一种挖掘机轨迹控制方法、装置、挖掘机及存储介质。
技术介绍
目前挖掘机的轨迹控制方法一般为：首先获取分别安装在挖掘机附属装置上的角度信号采集装置采集的角度信号值，然后根据目标轨迹与角度信号值计算输出控制信号，修正液压系统或控制手柄从而控制挖掘机的轨迹运动。另一种技术路线，如CN110565711A，采用油缸位移传感器替代角度传感器，实现反铲挖掘机水平面或坡面的轨迹控制。但是在使用过程中发现，上述轨迹控制技术仅适用于针对于土方工况的平地、修坡等轻负载场景，不能获得很好的泛化性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种挖掘机轨迹控制方法、装置、挖掘机及存储介质，以解决目前轨迹控制技术仅适用于针对于土方工况的平地、修坡等轻负载场景，不能获得很好的泛化性的问题。根据第一方面，本专利技术实施例提供了一种挖掘机轨迹控制方法，包括：获取挖掘机的运动轨迹，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号；获取同一时刻用于表征所述运动机构实际负载的参数，基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量；利用所述调整量对所述初始控制信号进行调整得到所述当前时刻所述运动机构的最终控制信号。本专利技术实施例提供的挖掘机轨迹控制方法，可以根据用于表征运动机构实际负载的参数得到初始控制信号的调整量，从而对初始控制信号进行调整，也就是说将负载反馈加入到挖掘机的轨迹控制当中。由于在不同负载时，所需要的泵排量不一样，如果按照某一固定负载进行轨迹控制，会造成较大延时滞后，由于负载信息相较于位置信息有更小的延迟性，本专利技术实施例针对负载进行补偿修正，提前进行了针对滞后的补偿，可以使得轨迹控制方法不仅在低负载工况时能够保持较好精度，在高负载、变负载的情况，也同样具有较好的精度；同时，本专利技术实施例通过负载反馈对启动时的惯性力进行补偿修正，还可以解决轨迹反馈控制刚启动时由于动臂、斗杆、铲斗自重及其惯性引起的较大滞后现象；同时该方法不使用矩阵计算，计算效率快，且不影响原有的轨迹控制架构。结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量包括：根据所述运动轨迹得到所述当前时刻所述运动机构的理想负载力；根据所述参数确定所述运动机构的实际负载力；根据所述理想负载力和所述实际负载力得到所述初始控制信号的调整量。结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号包括：获取所述运动机构的角度信息和/或油缸位移信息；根据所述运动轨迹和所述角度信息得到所述当前时刻所述运动机构的初始控制信号；和/或，根据所述运动轨迹和所述油缸位移信息得到所述当前时刻所述运动机构的初始控制信号。结合第一方面第一实施方式，在第一方面第三实施方式中，根据所述运动轨迹得到所述当前时刻所述运动机构的理想负载力，包括：获取所述挖掘机中铲斗的静态负载量；根据所述运动轨迹确定所述运动机构的位姿信息；根据所述位姿信息得到所述运动机构相对于铰点的力矩；将所述运动机构相对于铰点的力矩和所述铲斗的静态负载量输入到预设的平衡方程中，得到所述运动机构的理想负载力。结合第一方面第三实施方式，在第一方面第四实施方式中，所述挖掘机中铲斗的静态负载量通过以下方法得到：获取初始时刻所述挖掘机中铲斗的初始角度信息和初始角加速度信息；根据所述初始角度信息确定所述铲斗相对于铰点的力矩；将所述初始角加速度信息和所述铲斗相对于铰点的力矩输入到与所述铲斗对应的平衡方程中得到所述铲斗的静态负载量。结合第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述用于表征所述运动机构实际负载的参数为所述运动机构液压油缸大小腔压力，根据所述参数确定所述运动机构的实际负载力包括：根据所述液压油缸大小腔压力计算所述液压油缸的驱动力；根据所述驱动力得到所述运动机构的实际负载力。根据第二方面，本专利技术实施例提供了一种挖掘机轨迹控制装置，包括：初始控制信号确定模块，用于获取挖掘机的运动轨迹，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号；调整量确定模块，用于获取同一时刻用于表征所述运动机构实际负载的参数，基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量；调整模块，用于利用所述调整量对所述初始控制信号进行调整得到所述当前时刻所述运动机构的最终控制信号。根据第三方面，本专利技术实施例提供了一种挖掘机，包括：负载传感器，用于采集用于表征挖掘机中运动机构实际负载的参数；控制器，所述控制器与所述负载传感器通信连接，所述控制器中存储有计算机指令，所述控制器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的挖掘机轨迹控制方法。结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，还包括角度传感器和/或油缸位移传感器，其中所述角度传感器用于采集所述运动机构的角度信息，所述油缸位移传感器用于采集所述运动机构的油缸位移信息。根据第四方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的挖掘机轨迹控制方法。附图说明通过参考附图会更加清楚的理解本专利技术的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本专利技术进行任何限制，在附图中：图1为本专利技术实施例1中挖掘机轨迹控制方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例1挖掘机轨迹控制方法一具体示例的流程示意图；图3为本专利技术实施例2中挖掘机轨迹控制装置的结构示意图；图4为挖掘机轨迹控制系统的结构示意。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。经过研究发现，由于在不同负载时，所需要的泵排量不一样，如果按照某一固定负载设计控制算法，会造成较大延时滞后，影响动作流畅性和轨迹控制精度。为了针对高负载、变负载的情况，提高在有负载、变负载时轨迹控制的精度和协调性，本专利技术实施例提供了一种基于负载反馈的挖掘机轨迹控制方法、装置、挖掘机和计算机可读存储介质，对负载也进行反馈补偿。实施例1本专利技术实施例1提供了一种挖掘机轨迹控制方法，图1为本专利技术实施例1中挖掘机轨迹控制方法的流程示意图。如图1所示，本专利技术实施例1的挖掘机轨迹控制方法包括以下步骤：S101：获取挖掘机的运动轨迹，根据运动轨迹得到当前时刻挖掘机中运动机构的初始控制信号。在本专利技术实施例中，可以根据挖掘机的初始位置信本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种挖掘机轨迹控制方法，其特征在于，包括：/n获取挖掘机的运动轨迹，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号；/n获取同一时刻用于表征所述运动机构实际负载的参数，基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量；/n利用所述调整量对所述初始控制信号进行调整得到所述当前时刻所述运动机构的最终控制信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机轨迹控制方法，其特征在于，包括：
获取挖掘机的运动轨迹，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号；
获取同一时刻用于表征所述运动机构实际负载的参数，基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量；
利用所述调整量对所述初始控制信号进行调整得到所述当前时刻所述运动机构的最终控制信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述参数得到所述初始控制信号的调整量包括：
根据所述运动轨迹得到所述当前时刻所述运动机构的理想负载力；
根据所述参数确定所述运动机构的实际负载力；
根据所述理想负载力和所述实际负载力得到所述初始控制信号的调整量。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述运动轨迹得到当前时刻所述挖掘机中运动机构的初始控制信号包括：
获取所述运动机构的角度信息和/或油缸位移信息；
根据所述运动轨迹和所述角度信息得到所述当前时刻所述运动机构的初始控制信号；和/或，根据所述运动轨迹和所述油缸位移信息得到所述当前时刻所述运动机构的初始控制信号。


4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据所述运动轨迹得到所述当前时刻所述运动机构的理想负载力，包括：
获取所述挖掘机中铲斗的静态负载量；
根据所述运动轨迹确定所述运动机构的位姿信息；
根据所述位姿信息得到所述运动机构相对于铰点的力矩；
将所述运动机构相对于铰点的力矩和所述铲斗的静态负载量输入到预设的平衡方程中，得到所述运动机构的理想负载力。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述挖掘机中铲斗的静态负载量通过以下方法得到：
获取初始时刻所述挖掘机中铲斗的初始角度信息和初始角加速度信息；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙鸿远，王威，姜文生，
申请(专利权)人：三一重机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32