一种四向车防侧翻调度方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种四向车防侧翻调度方法及装置，涉及系统控制领域。该方法包括：获取针对货物装载于四向车上的货物数据；基于所述货物数据构建四向车侧翻模型，并基于所述四向车侧翻模型确定所述货物发生侧翻时对应的侧翻临界条件；利用预先建立的PID控制模型确定所述四向车的调度策略，所述调度策略用以指示所述四向车的运动数据并使其不达到所述侧翻临界条件。本发明专利技术解决了现有的四向车调度方法的稳定性较差的技术问题，有效提高了运行效率。有效提高了运行效率。有效提高了运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种四向车防侧翻调度方法及装置


[0001]本专利技术涉及系统控制
，尤其是一种四向车防侧翻调度方法及装置。

技术介绍

[0002]随着电子商务和物流行业的迅猛发展，仓库面临着存储空间不足、效率低下的问题。针对该问题，四向车是一种具有四个方向行驶能力的搬运设备，它可以灵活地在集中式高层货架内部架设的轨道上移动。四向车的稳定运行离不开调度的支持，合适的调度方法能减少四向车搬运货物的时间提高系统运行的效率，并保证系统的稳定运行。
[0003]针对集中式多层货架系统，对于单个四向车的自我调度，目前现有技术依然采用的启动加速度恒定、匀速运动速度恒定、刹车加速度恒定的调度模式。然而，上述调度模式在运输如粮食、饮用水、食用油等半流体或流体货物的时候存在安全隐患。不同的半流体货物其质量不一样，因此其惯性也不一样，而且由于半流体或流体货物内部可能发生位移，特别是在四向车刹车减速的时候，货物内部上层可能会因为惯性发生位移并撞击货物外包装，当刹车加速度及货物质量满足一定阈值时，货物会发生侧翻，从而发生危险。可见，现有的四向车调度方法的稳定性较差。

技术实现思路

[0004]为解决上述现有技术问题，本专利技术提供一种四向车防侧翻调度方法及装置，用于解决现有的四向车调度方法的稳定性较差的技术问题，有效提高了运行效率。
[0005]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种四向车防侧翻调度方法，包括：
[0006]获取针对货物装载于四向车上的货物数据；
[0007]基于所述货物数据构建四向车侧翻模型，并基于所述四向车侧翻模型确定所述货物发生侧翻时对应的侧翻临界条件；
[0008]利用预先建立的PID控制模型确定所述四向车的调度策略，所述调度策略用以指示所述四向车的运动数据并使其不达到所述侧翻临界条件。
[0009]在一个可能的实现方式中，所述货物数据包括货物图像以及货物重量数据，所述获取针对货物装载于四向车上的货物数据，包括：
[0010]通过摄像头获取所述货物图像；
[0011]对所述货物图像中的货物进行目标检测，以获得用以指示所述货物的目标框；
[0012]将所述目标框的顶部与所述货物图像中货物所处的货架仓库进行位置比对，以确定货物高度数据。
[0013]在一个可能的实现方式中，所述基于所述货物数据构建四向车侧翻模型，并基于所述四向车侧翻模型确定所述货物发生侧翻时对应的侧翻临界条件，包括：
[0014]基于所述货物数据确定侧翻点；
[0015]基于所述侧翻点构建四向车侧翻模型，所述四向车侧翻模型用以指示所述四向车的加速度与所述货物重量数据、所述侧翻点的力矩、所述四向车的车辆倾角及车辆抗侧翻
刚度之间的相关性；
[0016]基于所述货物数据构建所述四向车在变速运动时对应的变速运动模型，所述变速运动模型用以指示轨道作用于四向车车轮的反作用力与所述四向车的车辆倾角、车轮形变量以及车轮刚度之间的相互关系；
[0017]结合所述四向车侧翻模型与所述变速运动模型，得到所述四向车的车辆倾角及所述侧翻点的力矩；
[0018]结合所述四向车侧翻模型、所述四向车的车辆倾角及所述侧翻点的力矩，确定侧翻临界条件，所述侧翻临界条件用以指示所述货物发生侧翻时所述四向车的加速度数据所满足的临界条件。
[0019]在一个可能的实现方式中，所述基于所述货物数据确定侧翻点，包括：
[0020]基于所述货物高度数据，以所述货物沿高度方向上至其顶部的距离为预设高度距离的位置作为侧翻点；
[0021]基于所述货物重量数据及所述货物高度数据，构建与所述侧翻点相关的货物模型；
[0022]其中，所述货物模型包括沿高度方向上连接的第一货物模块和第二货物模块，所述第一货物模块用于表征货物顶部至所述侧翻点的模型部分，所述第二货物模块用于表征所述侧翻点至货物底部的模型部分。
[0023]在一个可能的实现方式中，所述方法还包括：
[0024]通过公式（1）、（2）、（3）和（4）获得所述四向车侧翻模型：
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（1）
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（2）
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（3）
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（4）
[0029]其中，为所述第一货物模块所对应的货物质量；为所述四向车的加速度，为重力加速度；为轨道至四向车顶部的高度，为所述侧翻点至轨道的高度，为货物顶部至轨道的高度，为货物顶部至所述侧翻点的高度；为四向车质心与所述第二货物模块的力矩，为所述第一货物模块与所述侧翻点的力矩，为所述侧翻点与四向车质心的力矩；为所述四向车的车辆抗侧翻刚度值；为所述第一货物模块与整车的倾角，为所述第二货物模块与整车的倾角；
[0030]通过公式（5）、（6）、（7）和（8）获得所述变速运动模型：
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（5）
[0032]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（6）
[0033]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（7）
[0034]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（8）
[0035]其中，为轨道作用于四向车车轮的第一反作用力，为轨道作用于四向车车轮的第二反作用力；为四向车车轮引线方向的刚度值；为四向车车轮在发生侧翻后的形变量，为四向车车轮在发生侧翻前的形变量；为所述四向车的车辆轴距；为用于表征所述货物与所述四向车的重量的总重量数据；
[0036]通过公式（9）获得所述侧翻临界条件：
[0037]ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
（9）
[0038]其中，为轨道的摩擦系数，为所述第二货物模块所对应的货物质量。
[0039]在一个可能的实现方式中，所述利用预先建立的PID控制模型确定所述四向车的调度策略，包括：
[0040]获取所述四向车的运动数据，所述运动数据包括速度数据及加速度数据；
[0041]基于所述速度数据及预设的期望速度数据，确定对应的偏差数据，所述偏差数据包括速度偏差与偏差变化率；
[0042]将所述偏差数据输入到预先建立的PID控制模型中，对所述四向车的运动数据进行控制，使保持所述加速度数据不达到所述侧翻临界条件，输出用于指示所述四向车运行的调节速度数据，以形成所述调度策略。
[0043]在一个可能的实现方式中，所述方法还包括：
[0044]当所述四向车空载时，则所述四向车发生侧翻时对应的临界条件包括：
[0045]所述四向车的加速度数据不小于重力加本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四向车防侧翻调度方法，其特征在于，包括：获取针对货物装载于四向车上的货物数据；基于所述货物数据构建四向车侧翻模型，并基于所述四向车侧翻模型确定所述货物发生侧翻时对应的侧翻临界条件；利用预先建立的PID控制模型确定所述四向车的调度策略，所述调度策略用以指示所述四向车的运动数据并使其不达到所述侧翻临界条件。2.根据权利要求1所述的四向车防侧翻调度方法，其特征在于，所述货物数据包括货物图像以及货物重量数据，所述获取针对货物装载于四向车上的货物数据，包括：通过摄像头获取所述货物图像；对所述货物图像中的货物进行目标检测，以获得用以指示所述货物的目标框；将所述目标框的顶部与所述货物图像中货物所处的货架仓库进行位置比对，以确定货物高度数据。3.根据权利要求2所述的四向车防侧翻调度方法，其特征在于，所述基于所述货物数据构建四向车侧翻模型，并基于所述四向车侧翻模型确定所述货物发生侧翻时对应的侧翻临界条件，包括：基于所述货物数据确定侧翻点；基于所述侧翻点构建四向车侧翻模型，所述四向车侧翻模型用以指示所述四向车的加速度与所述货物重量数据、所述侧翻点的力矩、所述四向车的车辆倾角及车辆抗侧翻刚度之间的相关性；基于所述货物数据构建所述四向车在变速运动时对应的变速运动模型，所述变速运动模型用以指示轨道作用于四向车车轮的反作用力与所述四向车的车辆倾角、车轮形变量以及车轮刚度之间的相互关系；结合所述四向车侧翻模型与所述变速运动模型，得到所述四向车的车辆倾角及所述侧翻点的力矩；结合所述四向车侧翻模型、所述四向车的车辆倾角及所述侧翻点的力矩，确定侧翻临界条件，所述侧翻临界条件用以指示所述货物发生侧翻时所述四向车的加速度数据所满足的临界条件。4.根据权利要求3所述的四向车防侧翻调度方法，其特征在于，所述基于所述货物数据确定侧翻点，包括：基于所述货物高度数据，以所述货物沿高度方向上至其顶部的距离为预设高度距离的位置作为侧翻点；基于所述货物重量数据及所述货物高度数据，构建与所述侧翻点相关的货物模型；其中，所述货物模型包括沿高度方向上连接的第一货物模块和第二货物模块，所述第一货物模块用于表征货物顶部至所述侧翻点的模型部分，所述第二货物模块用于表征所述侧翻点至货物底部的模型部分。5.根据权利要求4所述的四向车防侧翻调度方法，其特征在于，所述方法还包括：通过公式（1）、（2）（3）和（4）获得所述四向车侧翻模型：
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（1）；
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（2）；
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（3）；
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（4）；其中，为所述第一货物模块所对应的货物质量；为所述四向车的加速度，为重力加速度；为轨道至四向车顶部的高度，为所述侧翻点至轨道的高度，为货物顶部至轨道的高度，为货物顶部至所述侧翻点的高度；为四向车质心与所述第二货物模块的力矩，为所述第一货物模块与所述侧翻点的力矩，为所述侧翻点与四向车质心的力矩；为所述四向车的车辆抗侧翻刚度值；为所述第一货物模块与整车的倾角，为所述第二货物模块与整车的倾角；通过公式（5）、（6）、（7）和（8）获得所述变速运动模型：
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（5）；
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（6）；
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄杰，黄卫，
申请(专利权)人：四川普鑫物流自动化设备工程有限公司，
类型：发明
国别省市：