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。斜坡等极为依赖驾驶员操作经验的动作。斜坡等极为依赖驾驶员操作经验的动作。
【技术实现步骤摘要】
挖掘机控制方法、装置、挖掘机及存储介质
[0001]本申请属于挖掘机
，具体涉及一种挖掘机控制方法、装置、挖掘机及存储介质。
技术介绍
[0002]挖掘机是最常见的工程机械之一，是进行挖掘、平整、破碎等操作的重要工程车辆，但同时，驾驶挖掘机进行挖掘、装载、平整、破碎等操作对驾驶员的技术和经验要求比较高。而这其中，平整、修坡是对驾驶员要求最高的，因为这个动作涉及到动臂、斗杆以及挖斗的动作协调，要求驾驶员同步操作上述组件，使挖斗保持恒定的地面角度作直线运动。驾驶员必须长时间驾驶同一台挖掘机，对其操纵杆和实际动作之间的关系非常熟悉，才有可能以可以接受的速度(高速通常是做不到的，这里可以接受的速度可以理解为不是特别低的速度)做出诸如平地、修斜坡等平整表面动作。
[0003]而在远程驾驶挖掘机的场景下，平整这个动作则几乎不可能在不涉及运气成分的条件下完成。目前，即使受控挖掘机和操作员处于同一局域网下，就算是皆处于运营商5G网络环境下，延迟依然是不可忽略的。该延迟对挖掘等常规操作影响不大，但对诸如平整等要求同步的操作则影响极大，因为受控机无法立即响应操作员的细微调整，则会导致受控机的动作与操作员欲进行的操作不一，受控机不能按照既定轨迹运动等。
技术实现思路
[0004]本申请提出一种挖掘机控制方法、装置、挖掘机及存储介质，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。
[0005]本申请第一方面实施例提出了一种挖掘机控制方法，所述方法包括：
[0006]获取挖掘机各运动部件的液压缸的伸缩杆伸长量；
[0007]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；
[0008]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；
[0009]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。
[0010]可选地，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：
[0011]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。
[0012]可选地，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：
[0013]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；
[0014]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。
[0015]可选地，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：
[0016]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；
[0017]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：
[0018]x
e,i
＝a cosθ
B
+b cosθ
A
,
[0019]y
e,i
＝a sinθ
B
+b sinθ
A
,
[0020]其中x
e,i
，y
e,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，θ
B
为动臂与指定参考面的夹角，θ
A
为斗杆与指定参考面的夹角。
[0021]可选地，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：
[0022]根据下面公式计算动臂与斗杆之间的第一夹角：
[0023][0024]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；
[0025]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。
[0026]可选地，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：
[0027]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；
[0028]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。
[0029]可选地，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：
[0030]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；
[0031]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。
[0032]可选地，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：
[0033]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；
[0034]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。
[0035]可选地，所述方法还包括：
[0036]在挖掘机运行期间，获取液压缸伸缩杆的实时伸长量；
[0037]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。
[0038]本申请第二方面的实施例提供了一种挖掘机控制装置，所述装置包括：
[0039]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；
[0040]确定模块，用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；
[0041]计算模块，用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；
[0042]控制模块，用于通过调节各运动部件的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。
[0043]本申请第三方面的实施例提供了一种挖掘机，包括车辆主体，所述挖掘机还包括安装于各运动部件运动的液压缸上的传感器，以及第一方面所述的挖掘机控制装置，所述传感器用于检测所述液压缸的伸缩杆伸长量，所述挖掘机控制装置控制所述挖掘机使其按照期望路线进行直线作业。
[0044]可选地，所述液压缸包括比例电磁阀，所述挖掘机控制装置通过控制所述比例电磁阀来调节所述液压缸的伸长量。
[0045]本申请第四方面的实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行实现如第一方面所述的方法。
[0046]本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
[0047]本申请实施例提供的挖掘机控本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
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：x
e,i
＝acosθ
B
+bcosθ
A
,y
e,i
＝asinθ
B
+bsinθ
A
,其中x
e,i
，y
e,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，θ
B
为动臂与指定参考面的夹角，θ
A
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，...
【专利技术属性】
技术研发人员：张越，隋少龙，
申请(专利权)人：北京拓疆者智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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