【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于叉车控制，更具体地，本专利技术涉及一种铰接叉车的运动学控制方法及系统。
技术介绍
1、铰接车指的是用铰连装置连接在一起的两节或多节车身组成的轮式车辆和履带式车辆，使用专门的液压机构，能够使车身相对的在水平面或垂直纵断(或横断)面上移动。它靠各车身之间的连接环的相互转动而改变前进方向。其因具有较大的承载能力、高机动性能、较强的越野能力等优点，被广泛地应用于战略物资的运输、农业/林业运输、抢险救灾、森林消防等各个工程领域。
2、铰接式叉车是一款四轮独立驱动轮式叉车，各轮由独立的电机驱动，在能量优化管理、整车动力学控制等方面具有明显的优势，其主要由前车体、后车体两部分组成，前车体与后车体之间通过转向销轴连接。四轮铰接式叉车的转向方式是液压动力转向，转向时，液压动力转向系统按照转向指令控制性转向液压缸伸缩，带动前车体与后车体绕转向销轴产生相对偏转来完成转向。
3、车体运动学模型决定了车体运行时的负载能力、车体运行的平滑度等方面，若铰接叉车仅基于前轮差速进行控制，后轮作为跟随控制，只有前轮提供动力驱动，将降低车体的额定负载量，且该方法会造成前后轮中间的夹角无法保持固定，前轮和后轮持续处于拉直的状态，将加大车体转弯半径，造成车体行驶不够灵活。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种铰接叉车的运动学控制方法，旨在改善上述问题。
2、本专利技术是这样实现的，一种铰接叉车的运动学控制方法，所述方法包括如下步骤：
3、(1)对接收到的下一时刻
4、(2)检测当前时刻前轮与后轮之间的夹角是否大于最大夹角φmax，若检测结果为否，则执行步骤(3)，若检测结果为是，则执行步骤(4)；
5、(3)调节平滑后的角速度以使转弯半径大于最小车体半径；
6、(4)调节平滑后的角速度以使当前时刻前轮与后轮之间的夹角φ降至设定的最大夹角φmax；
7、(5)将调节后的角速度及平滑后的线速度分配四个车轮的速度。
8、进一步的，若当前铰接叉车的转弯半径小于最小车体半径lmin，则减小下一时刻的角速度，减小后的角速度用w2表示，角速度w2满足
9、其中，w1、v1分别表示铰接叉车平滑后的角速度和线速度，lmin＝min{l3,l4}，l3为前车桥中心距铰接点的距离，l4为后车桥中心距铰接点的距离。
10、进一步的，若当前铰接叉车的转弯半径大于或等于最小车体半径lmin，则无需对下一时刻的角速度w1进行调整，即调整后的角速度w2＝w1。
11、进一步的，若下一时刻的线速度为零时，若给出的下一时刻的角速度w1和转角方向一致，则控制铰接叉车停止转动。
12、进一步的，当给出的下一时刻的角速度w1和转角方向相反时，无需对角速度w1进行修正，即调整后的角速度w2＝w1。
13、进一步的，在铰接叉车下一时刻的线速度不为零时，计算当前时刻的前轮与后轮之间的夹角φ与最大夹角φmax之间的偏差δφ＝φ-φmax，基于如下模型来调节下一时刻的角速度w2：
14、w2＝k1*w1+k2*δφ。
15、进一步的，铰接叉车方向分为前进、后退及原地旋转；当线速度大于等于0时，将前轮作为主驱动轮，后轮作为副驱动轮，当线速度小于0时，将后轮作为主驱动轮，前轮作为副驱动轮。
16、进一步的，四轮的速度分配方法具体如下：
17、(1)将调整后的角速度w2及平滑后的下面速度v1作为主驱动轮所在第一车桥中心的控制值，进而基于差速轮模型来计算第一车桥两侧车轮的速度；
18、(2)根据第一车桥中心的角速度和线速度计算第二车桥中心的角速度和线速度；
19、(3)将第二车桥中心的角速度和线速度，基于差速轮模型来计算第二车桥两侧车轮的速度。
20、本专利技术是这样实现的，一种铰接叉车的运动学控制系统，所述系统包括：
21、接收单元，接收下一时刻的角速度和线速度，接收单元与处理单元通讯连接，处理单元基于上述铰接叉车的运动学控制方法来控制铰接叉车四轮的速度输出。
22、通过对铰接车体结构进行建模后，通过车体四个轮子的速度差来实现铰接车的转向及速度控制，该方法能够保证车体运行平稳、平滑，对角速度进行了二次调整，防止因控制不当造成车体转角过大，从而损害车体的风险。
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1.一种铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，若当前铰接叉车的转弯半径小于最小车体半径Lmin，则减小下一时刻的角速度，减小后的角速度用w2表示，角速度w2满足
3.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，若当前铰接叉车的转弯半径大于或等于最小车体半径Lmin，则无需对下一时刻的角速度w1进行调整，即调整后的角速度w2＝w1。
4.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，若下一时刻的线速度为零时，若给出的下一时刻的角速度w1和转角方向一致，则控制铰接叉车停止转动。
5.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，当给出的下一时刻的角速度w1和转角方向相反时，无需对角速度w1进行修正，即调整后的角速度w2＝w1。
6.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，在铰接叉车下一时刻的线速度不为零时，计算当前时刻的前轮与后轮之间的夹角φ与最大夹角φmax之间的偏差Δφ＝φ-φmax，基于如下模型来调
7.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，铰接叉车方向分为前进、后退及原地旋转；当线速度大于等于0时，将前轮作为主驱动轮，后轮作为副驱动轮，当线速度小于0时，将后轮作为主驱动轮，前轮作为副驱动轮。
8.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，四轮的速度分配方法具体如下：
9.一种铰接叉车的运动学控制系统，其特征在于，所述系统包括：
...【技术特征摘要】
1.一种铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，若当前铰接叉车的转弯半径小于最小车体半径lmin，则减小下一时刻的角速度，减小后的角速度用w2表示，角速度w2满足
3.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，若当前铰接叉车的转弯半径大于或等于最小车体半径lmin，则无需对下一时刻的角速度w1进行调整，即调整后的角速度w2＝w1。
4.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，若下一时刻的线速度为零时，若给出的下一时刻的角速度w1和转角方向一致，则控制铰接叉车停止转动。
5.如权利要求1所述铰接叉车的运动学控制方法，其特征在于，当给出的下一时刻的角速度...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈双，郑亮，李龙，孙龙龙，江亮，
申请(专利权)人：芜湖哈特机器人产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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