基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法技术

技术编号:41675116 阅读:35 留言:0更新日期:2024-06-14 15:30
本发明专利技术公开基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,属于非电变量的控制或调节系统技术领域,用于控制挖掘机行驶,包括在挖掘机上设置关键点、坐标系和传感器,计算各关键点的X坐标,进行挖掘机行驶区域划分,当最靠近障碍面的关键点进入缓冲区后,计算扩展人工势场法限制指令,控制挖掘机不行驶至禁止区。本发明专利技术扩展人工势场法使得末端执行器控制系统能够更精确地对动态和静态障碍物做出反应。设计了安全区、缓冲区和禁止区,使得排斥速度能够平滑地融入工作装置的运动中,避免产生过大的减速度,确保工作装置的平稳运作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,属于非电变量的控制或调节系统。


技术介绍

1、在挖掘机械施工过程中,特别是在隧道挖掘、马路边开挖沟槽、整机正常回转、周边有架空电线、房屋树木等复杂工况下,很容易因为视野范围受限或机手操作失误等多种原因,意外造成自来水管道、燃气管道、电缆管道、架空高压线以及周边固定设施的严重损坏,甚至还可能出现人员伤亡等严重事故。现有技术多采用人工在挖掘机一边观察提醒,或者在车上增加摄像头和雷达进行观测,但是人工处理依然存在触碰障碍物的风险,因此,基于关键点预测算法,提出在限定区域内的挖掘机安全操作控制方法,在施工安全方面有重要意义。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,以解决现有技术中,挖掘机容易触碰障碍物的问题。

2、基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,包括在挖掘机上设置关键点、坐标系和传感器,计算各关键点的x坐标,进行挖掘机行驶区域划分,当最靠近障碍面的关键点进入缓冲区后,计算扩展人工势场法限制指令,控制挖掘机不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,其特征在于,包括在挖掘机上设置关键点、坐标系和传感器,计算各关键点的X坐标,进行挖掘机行驶区域划分,当最靠近障碍面的关键点进入缓冲区后,计算扩展人工势场法限制指令,控制挖掘机不行驶至禁止区。

2.根据权利要求1所述的基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,其特征在于,设置关键点包括,机身和动臂的连接处为O点,动臂和斗臂的连接处为E点,铲斗油缸和斗臂的连接处为F点,铲斗油缸和摇杆以及连杆的连接处为I点,摇杆和斗臂的连接处为G点,连杆和铲斗的连接处为J点,铲斗和斗臂的连接处为H点,铲斗齿尖处为L点;

3.根据权利要求2所述的基于...

【技术特征摘要】

1.基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,其特征在于,包括在挖掘机上设置关键点、坐标系和传感器,计算各关键点的x坐标,进行挖掘机行驶区域划分,当最靠近障碍面的关键点进入缓冲区后,计算扩展人工势场法限制指令,控制挖掘机不行驶至禁止区。

2.根据权利要求1所述的基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,其特征在于,设置关键点包括,机身和动臂的连接处为o点,动臂和斗臂的连接处为e点,铲斗油缸和斗臂的连接处为f点,铲斗油缸和摇杆以及连杆的连接处为i点,摇杆和斗臂的连接处为g点,连杆和铲斗的连接处为j点,铲斗和斗臂的连接处为h点,铲斗齿尖处为l点;

3.根据权利要求2所述的基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,其特征在于,设置坐标系包括,以o点为原点建立坐标系,以水平方向为x轴,竖直方向为y轴,以铲斗方向为x轴正向,向上为y轴正向。

4.根据权利要求3所述的基于扩展人工势场的挖掘机行驶控制方法,其特征在于,设置传感器包括,第一传感器设在挖掘机机身上,第一传感器与挖掘机车身底盘平行,采集挖掘机回转角度,第二传感器与oe连线平行,采集动臂角度,第三传感器与eh连线平行,采集斗臂角度,第四传感器与gi连线平行,采集铲斗角度。

5.根据权利要求4所述的基于扩展人工势...

【专利技术属性】
技术研发人员:王胜利郑嘉琪王宗省张方震徐凯旋杨钰琳
申请(专利权)人:山东科技大学
类型:发明
国别省市:

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