DE102019201099A1 - Method for estimating the position and orientation of several moving modules in a common system - Google Patents

Method for estimating the position and orientation of several moving modules in a common system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsschätzung von Lage und Orientierung von mehreren zueinander beweglichen Modulen eines gemeinsamen Systems mittels Inertialsensoren (S1, S2), die an den Modulen angeordnet sind. Dabei wird eine Linearbeschleunigung (α,a,), die während einer dynamischen Bewegung auftritt, mittels Sensordaten der Inertialsensoren (S1, S2) vor der Zustandsschätzung kompensiert.The invention relates to a method for estimating the position and orientation of a plurality of mutually movable modules of a common system by means of inertial sensors (S1, S2) which are arranged on the modules. A linear acceleration (α, a,) that occurs during a dynamic movement is compensated for by means of sensor data from the inertial sensors (S1, S2) before the condition is estimated.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zustandsschätzung von Lage und Orientierung von mehreren zueinander über Gelenke beweglichen Modulen eines gemeinsamen Systems, bei dem eine Linearbeschleunigung von Sensoren des gemeinsamen Systems vor der Zustandsschätzung kompensiert wird. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, welches das Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen.The present invention relates to a method for estimating the state of the position and orientation of a plurality of modules of a common system that can be moved by means of joints, in which a linear acceleration of sensors of the common system is compensated for before the condition is estimated. The invention further relates to a computer program that executes every step of the method when it runs on a computing device, and to a machine-readable storage medium that stores the computer program. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method according to the invention.

Stand der TechnikState of the art

Heutzutage schreitet die Automatisierung im Bereich der Arbeitsmaschinen rasch voran. Um die Arbeitsmaschinen und deren Werkzeuge zu automatisieren, ist es notwendig durch eine Zustandsschätzung die Lage und die Orientierung der Arbeitsmaschine und der Werkzeuge zu kennen. Die Lage und die Orientierung von mehreren zueinander beweglichen Modulen, die insbesondere über Gelenke miteinander verbunden sind, werden mittels Inertialsensoren, die an den Modulen angeordnet sind, ermittelt.Nowadays, automation in the field of work machines is progressing rapidly. In order to automate the work machines and their tools, it is necessary to know the position and orientation of the work machine and the tools by means of an assessment of the condition. The position and the orientation of several mutually movable modules, which are connected to one another in particular via joints, are determined by means of inertial sensors which are arranged on the modules.

In 1 ist als Beispiel für eine Arbeitsmaschine ein Bagger 1, mit einem Unterwagen U und einem Oberwagen L1 dargestellt, wobei der Oberwagen L1 über ein erstes Gelenk J1 gegenüber dem Unterwagen U in der Horizontalen drehbar ist. Am Oberwagen L1 ist eine erste Sensoreinheit S1 angeordnet, welche Inertialsensoren, die die Beschleunigung und/oder die Drehrate des Oberbaus gegenüber einem ortfesten Referenzkoordinatensystem messen, sowie ein Magnetometer, welches das Erdmagnetfeld an dieser Stelle misst, aufweist. Der Bagger 1 weist einen Baggerarm 2 mit weiteren Gliedern Ausleger L2, Verstellausleger L3, Stiel L4 sowie einer Schaufel L5 auf. Der Oberwagen L1 ist über ein zweites Gelenk J2 mit dem Ausleger L2 des Baggers 1 verbunden, Der Ausleger L2 ist über ein drittes Gelenk J3 mit dem Verstellausleger L3 verbunden, Verstellausleger L3 ist über ein viertes Gelenk J4 mit dem Stiel L4 verbunden und der Stiel L4 ist über ein fünftes Gelenk J5 mit der Schaufel L5 verbunden. An jedem Glied L1, L2, L3, L4, L5 ist jeweils eine Sensoreinheit S1, S2, S3, S4, S5 angeordnet, die Inertialsensoren sowie ein Magnetometer aufweist. Die Inertialsensoren sind Beschleunigungssensoren, und Drehratensensoren, welche die Linearbeschleunigung und die Drehrate des jeweiligen Sensors gegenüber einem ortsfesten Referenzkoordinatensystem messen. Zudem können die Sensoreinheiten S1, S2, S3, S4, S5 Gelenkwinkelsensoren aufweisen, die jeweils den Gelenkwinkel jedes Gelenks J1, J2, J3, J4, J5 messen. Mit W ist ein globales Koordinatensystem gekennzeichnet, in dem sich der Bagger 1 befindet.In 1 is an excavator as an example of a work machine 1 , with an undercarriage U and an uppercarriage L1 shown, the superstructure L1 about a first joint J1 opposite the undercarriage U is rotatable in the horizontal. On the superstructure L1 is a first sensor unit S1 arranged, which inertial sensors, which measure the acceleration and / or the rate of rotation of the superstructure compared to a fixed reference coordinate system, and a magnetometer, which measures the earth's magnetic field at this point. The excavator 1 has an excavator arm 2nd with further links boom L2 , Adjustable boom L3 , Stem L4 and a shovel L5 on. The uppercarriage L1 is about a second joint J2 with the boom L2 of the excavator 1 connected, The boom L2 is about a third joint J3 with the adjustable boom L3 connected, adjustable boom L3 is about a fourth joint J4 with the stem L4 connected and the stem L4 is about a fifth joint J5 with the shovel L5 connected. On every link L1 , L2 , L3 , L4 , L5 is a sensor unit S1 , S2 , S3 , S4 , S5 arranged, which has inertial sensors and a magnetometer. The inertial sensors are acceleration sensors and rotation rate sensors, which measure the linear acceleration and the rotation rate of the respective sensor compared to a fixed reference coordinate system. In addition, the sensor units S1 , S2 , S3 , S4 , S5 Joint angle sensors each have the joint angle of each joint J1 , J2 , J3 , J4 , J5 measure up. With W is a global coordinate system characterized in which the excavator 1 located.

Ein an sich bekanntes Verfahren zur Zustandsschätzung ist für den Oberbau L1 und Verstellausleger L2 in der 2 dargestellt und wird im Folgenden anhand dieser Figur kurz erläutert:

  • Für den Unterbau U werden eine Transformationsmatrix Twu und ein daraus ableitbares Einheitsquaternion Qwu, welche die Lage und die Orientierung des Unterbaus U im globalen Koordinatensystem W angeben, bereitgestellt 10. Gleichzeitig oder nacheinander nehmen die Sensoreinheiten S1, S2 (in 2 nicht gezeigt auch die weiteren Sensoren S3, S4, S5), genauer die Inertialsensoren und die Magnetometer, Messsignale auf 20, 30. Als Messsignale wird die mit ω bezeichnete Winkelgeschwindigkeit, die mit a bezeichnete Beschleunigung sowie das mit m bezeichnete Magnetfeld aufgenommen. Der linksseitige Index gibt in 2 an, in welchem Bezugskoordinatensystem der jeweilige Messwert aufgenommen wurde. Die gemessene Winkelgeschwindigkeit S1ωmess, die gemessene Beschleunigung S1amess und das gemessene Magnetfeld S1mmess für den Oberwagen durchlaufen einen Filter 21, wodurch unter anderem ein Quaternion qW,L1, das die Rotation des Oberwagens L1 gegenüber dem globalen Koordinatensystem W repräsentiert, und die geschätzte Winkelgeschwindigkeit L1ωest des Oberwagens L1 ermittelt werden. Für das erste Gelenk J1 wird nun mittels des Quaternion qWL1 des Oberbaus L1 und des Einheitsquaternions des Unterbaus U ein erster Gelenkwinkel Θ1 ermittelt 40 und daraus wird dann im Anschluss die Transformationsmatrix TU,L1 für den Übergang zwischen dem Unterwagen U und dem Oberwagen L1 ermittelt 41. Schließlich erfolgt eine Matrixmultiplikation 42 der Transformationsmatrix Twu für den Unterwagen U mit der Transformationsmatrix TU,L1 für den Übergang zwischen dem Unterwagen U und dem Oberwagen L1, um die Transformationsmatrix TW,L1 für den Übergang zwischen dem globalen Koordinatensystem W und dem Oberwagen L1 zu erhalten.
A known method for estimating the condition is for the superstructure L1 and adjustable boom L2 in the 2nd shown and is briefly explained below with reference to this figure:
  • For the substructure U become a transformation matrix Twu and a unit quaternion Qwu that can be derived from it, which shows the location and orientation of the substructure U in the global coordinate system W specify, provided 10. Simultaneously or in succession take the sensor units S1 , S2 (in 2nd the other sensors are also not shown S3 , S4 , S5 ), more precisely the inertial sensors and the magnetometers, measurement signals 20, 30th . The angular velocity designated ω, the acceleration designated a and the magnetic field designated m are recorded as measurement signals. The left-hand index gives in 2nd in which reference coordinate system the respective measured value was recorded. The measured angular velocity S1 ω mess , the measured acceleration S1 a mess and the measured magnetic field S1 m mess for the superstructure pass through a filter 21 , which causes, among other things, a quaternion q W, L1 that the rotation of the superstructure L1 versus the global coordinate system W represents, and the estimated angular velocity L1 ω est of the superstructure L1 be determined. For the first joint J1 is now using the quaternion q WL1 of the superstructure L1 and the uniform quaternion of the substructure U a first joint angle Θ 1 is determined 40 and this then becomes the transformation matrix T U, L1 for the transition between the undercarriage U and the uppercarriage L1 determined 41 . Finally, the matrix is multiplied 42 the Twu transformation matrix for the undercarriage U with the transformation matrix T U, L1 for the transition between the undercarriage U and the uppercarriage L1 to the transformation matrix T W, L1 for the transition between the global coordinate system W and the uppercarriage L1 to obtain.

In analoger Weise wird die gemessene Winkelgeschwindigkeit S2ωmess, die gemessene Beschleunigung S2amess und das gemessene Magnetfeld S2mmess für den Ausleger L2 des Baggerarms 2 vom zweiten Sensor S2 aufgenommen 30 und durchläuft ein Filter 31, wodurch unter anderem ein Quaternion qWL2, das die Rotation des Auslegers L2 gegenüber dem globalen Koordinatensystem W repräsentiert, und die geschätzte Winkelgeschwindigkeit L2ωest des Auslegers L2 ermittelt werden. Für das zweite Gelenk J2 wird nun mittels des Quaternion qW,L2 des Auslegers L2 und mittels des Quaternions qW,L1 des Oberwagens L1 ein zweiter Gelenkwinkel Θ2 ermittelt 50. Daraus wird im Anschluss unter Verwendung der als bekannt angenommen kinematischen Parameter, z.B. der Denavit-Hartenberg Parameter, des artikulierten Armes in Analogie zur sogenannten Vorwärtskinematik von Roboterarmen die Transformationsmatrix TL1,L2 für den Übergang zwischen dem Oberwagen L1 und dem Ausleger L2 ermittelt 51. Schließlich erfolgt eine Matrixmultiplikation 52 der Transformationsmatrix TW,L1 für den Übergang zwischen dem globalen Koordinatensystem W und dem Oberwagen L1 und der Transformationsmatrix TL1,L2 für den Übergang zwischen dem Oberwagen L1 und Ausleger L2, um die Transformationsmatrix TW,L2 für den Übergang zwischen dem globalen Koordinatensystem W und dem Ausleger L2 zu erhalten.The measured angular velocity S2 ω mess , the measured acceleration S2 a mess and the measured magnetic field S2 m mess are measured in an analogous manner for the boom L2 of the excavator arm 2nd from the second sensor S2 added 30th and goes through a filter 31 , which, among other things, creates a quaternion q WL2 , which controls the rotation of the boom L2 versus the global coordinate system W represents, and the estimated Angular velocity L2 ω est of the boom L2 be determined. For the second joint J2 is now by means of the quaternion q W, L2 of the boom L2 and by means of the quaternion q W, L1 of the superstructure L1 a second joint angle Θ 2 is determined 50 . From this, the transformation matrix T L1, L2 for the transition between the superstructure is then made using the kinematic parameters assumed to be known, for example the Denavit-Hartenberg parameters, of the articulated arm in analogy to the so-called forward kinematics of robot arms L1 and the boom L2 determined 51 . Finally, the matrix is multiplied 52 the transformation matrix T W, L1 for the transition between the global coordinate system W and the uppercarriage L1 and the transformation matrix T L1, L2 for the transition between the superstructure L1 and boom L2 to the transformation matrix T W, L2 for the transition between the global coordinate system W and the boom L2 to obtain.

Für die weiteren Glieder kann das Verfahren in analoger Weise weitergeführt werden.The procedure can be continued in an analogous manner for the other links.

Eine detaillierte Beschreibung des Verfahrens zur Berechnung der Vorwärtskinematik aus Gelenkwinkeln für stationäre Maschinen ist z. B. in der Abhandlung von Spong, Mark W., Seth Hutchinson, und Mathukumalli Vidyasagar, „Robot modeling and control“, Vol. 3. New York: Wiley, 2006 gegeben, auf die insoweit verwiesen wird.A detailed description of the method for calculating the forward kinematics from joint angles for stationary machines is e.g. B. in the treatise by Spong, Mark W ., Seth Hutchinson, and Mathukumalli Vidyasagar, "Robot modeling and control", Vol. 3. New York: Wiley, 2006, to which reference is made in this regard.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Eine Arbeitsmaschine führt typischerweise eine dynamische Bewegung aus. Bei dieser dynamischen Bewegung wird die Arbeitsmaschine beschleunigt. Demnach tritt für Sensoren der Arbeitsmaschine bei der Messung eine Linearbeschleunigung auf, welche vor allem die Messsignale von Inertialsensoren, allen voran von Beschleunigungssensoren, verändert. Folglich wird eine Zustandsschätzung von Lage und Orientierung von mehreren beweglichen Modulen eines gemeinsamen Systems, d. h. der Arbeitsmaschine und deren Werkzeuge, bei der dynamischen Bewegung verfälscht.A work machine typically performs a dynamic movement. The machine is accelerated during this dynamic movement. Accordingly, linear acceleration occurs for sensors of the working machine during the measurement, which above all changes the measurement signals from inertial sensors, above all from acceleration sensors. As a result, a state estimate of the position and orientation of several movable modules of a common system, i.e. H. the working machine and its tools, distorted during dynamic movement.

Es wird nun vorgeschlagen, die Linearbeschleunigung, die während der dynamischen Bewegung auftritt, mittels Sensordaten der Inertialsensoren vor der Zustandsschätzung zu kompensieren. Die Inertialsensoren sind wie eingangs erwähnt den Modulen zugeordnet, wobei die Kompensation vorzugsweise für jeden Sensor einzeln durchgeführt wird.It is now proposed to compensate the linear acceleration that occurs during the dynamic movement by means of sensor data from the inertial sensors before the state estimation. As mentioned at the beginning, the inertial sensors are assigned to the modules, the compensation preferably being carried out individually for each sensor.

Um das globale Koordinatensystem festzulegen, wird üblicherweise die Richtung der Erdgravitation durch einen der Inertialsensoren ermittelt. Tritt allerdings die beschriebene Linearbeschleunigung während der dynamischen Bewegung der Arbeitsmaschine auf, so wird die Richtung aus einer Kombination der Erdgravitation und einem Anteil der Linearbeschleunigung ermittelt und somit das Ergebnis verfälscht. Es ist daher vorzugsweise vorgesehen, die Kompensation der Linearbeschleunigung bei der Ermittlung der Richtung der Erdgravitation durchzuführen.To determine the global coordinate system, the direction of earth's gravity is usually determined by one of the inertial sensors. However, if the described linear acceleration occurs during the dynamic movement of the working machine, the direction is determined from a combination of gravity and a portion of the linear acceleration and the result is falsified. It is therefore preferably provided to compensate for the linear acceleration when determining the direction of gravity.

Wie bereits beschrieben, sind die Inertialsensoren den jeweiligen Modulen zugeordnet. Die von den Inertialsensoren gemessenen Sensordaten, die zur Kompensation der Linearbeschleunigung verwendet werden, umfassen bevorzugt eine Beschleunigung des zugeordneten Moduls. Zusätzlich können die gemessenen Sensordaten eine Winkelgeschwindigkeit des zugeordneten Moduls umfassen. Bevorzugt werden die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit eines jeden Moduls erfasst und zur Kompensation der Linearbeschleunigung für diesen Sensor verwendet.As already described, the inertial sensors are assigned to the respective modules. The sensor data measured by the inertial sensors and used to compensate for the linear acceleration preferably include an acceleration of the assigned module. In addition, the measured sensor data can include an angular velocity of the assigned module. The acceleration and the angular velocity of each module are preferably recorded and used to compensate for the linear acceleration for this sensor.

Vorteilhafterweise werden die Sensordaten, wie bereits beschrieben bevorzugt die Beschleunigung, eines Sensors zur rekursiven Berechnung eines weiteren Sensors verwendet. Bevorzugt ist der weitere Sensor einem Modul zugeordnet, das direkt mit dem Modul des erstgenannten Sensors verbunden ist. Mit anderen Worten wird die Linearbeschleunigung eines Sensors an einem Modul unter Bezugnahme auf die Sensordaten, insbesondere auf die Beschleunigung und die Winkelgeschwindigkeit, für den Sensor des direkt davor angeordneten Moduls kompensiert.As already described, preferably the acceleration, the sensor data of a sensor are advantageously used for the recursive calculation of a further sensor. The further sensor is preferably assigned to a module which is connected directly to the module of the first-mentioned sensor. In other words, the linear acceleration of a sensor on a module is compensated for with reference to the sensor data, in particular the acceleration and the angular velocity, for the sensor of the module arranged directly in front of it.

Die Module sind typischerweise entlang einer kinematischen Kette angeordnet, das heißt die Bewegung eines Moduls hängt von der Bewegung des zuvor angeordneten Moduls ab. In diesem Fall findet die rekursive Berechnung der Linearbeschleunigung bevorzugt entlang einer kinematischen Kette der Module statt. Mit anderen Worten wird die Berechnung der Linearbeschleunigung der Module aufeinanderfolgend, eines nach dem anderen, beginnend bei einem ersten Modul, das mit einer festen Referenz, insbesondere im globalen Koordinatensystem, verbunden ist, durchgeführt.The modules are typically arranged along a kinematic chain, i.e. the movement of a module depends on the movement of the previously arranged module. In this case, the recursive calculation of the linear acceleration preferably takes place along a kinematic chain of the modules. In other words, the calculation of the linear acceleration of the modules is carried out successively, one after the other, starting with a first module that is connected to a fixed reference, in particular in the global coordinate system.

Das Computerprogramm ist eingerichtet, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder Steuergerät durchgeführt wird. Es ermöglicht die Implementierung des Verfahrens in einem herkömmlichen elektronischen Steuergerät, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert. The computer program is set up to carry out every step of the method, in particular if it is carried out on a computing device or control device. It enables the method to be implemented in a conventional electronic control unit without having to make structural changes to it. For this purpose, it is stored on the machine-readable storage medium.

Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät, wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, die Kompensation der Linearbeschleunigung durchzuführen.By loading the computer program onto a conventional electronic control device, the electronic control device is obtained which is set up to carry out the compensation of the linear acceleration.

Das Verfahren findet Anwendung bei einer Arbeitsmaschine, die einen mehrgliedrigen, artikulierten Arm aufweist. Ein Beispiel für solch eine Arbeitsmaschine ist ein Bagger mit einem Schaufelarm. Die Module entsprechen dabei den Gliedern des Arms, können zusätzlich auch weiteren Teilen des Baggers, wie z. B. einem Oberbau entsprechen.The method is used in a work machine that has a multi-part, articulated arm. An example of such a work machine is an excavator with a bucket arm. The modules correspond to the limbs of the arm, can also also other parts of the excavator, such as. B. correspond to a superstructure.

FigurenlisteFigure list

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

  • 1 zeigt eine Arbeitsmaschine in Form eines Baggers gemäß dem Stand der Technik, an dem das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt werden kann.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Zustandsschätzung gemäß dem Stand der Technik.
  • 3 zeigt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zur Zustandsschätzung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
An embodiment of the invention is shown in the drawings and explained in more detail in the following description.
  • 1 shows a work machine in the form of an excavator according to the prior art, on which the inventive method can be carried out.
  • 2nd shows a flowchart of the method for state estimation according to the prior art.
  • 3rd shows a flow diagram of the method for state estimation according to an embodiment of the invention.

Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention

Im Folgenden wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Zustandsschätzung von Lage und Orientierung von beweglichen Modulen eines Baggers 1 aus 1 beschrieben. Als bewegliche Module werden ein zu einem Unterwagen U drehbarer Oberwagen L1 sowie Ausleger L2, Verstellausleger L3, Stiel L4 und eine Schaufel L5 angesehen. Die beweglichen Module sind entlang einer kinematischen Kette über Gelenke J1, J2, J3, J4, J5 miteinander verbunden und weisen jeweils Sensoreinheiten S1, S2, S3, S4, S5, die Inertialsensoren und Magnetometer umfassen, auf. Eine detaillierte Beschreibung wurde oben im Abschnitt ‚Stand der Technik‘ gegeben.The following is an embodiment of the method according to the invention for estimating the state of the position and orientation of movable modules of an excavator 1 out 1 described. As moving modules, they become an undercarriage U rotating superstructure L1 as well as outriggers L2 , Adjustable boom L3 , Stem L4 and a shovel L5 viewed. The moving modules are along a kinematic chain over joints J1 , J2 , J3 , J4 , J5 connected to each other and each have sensor units S1 , S2 , S3 , S4 , S5 that include inertial sensors and magnetometers. A detailed description has been given above in the prior art section.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm der Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gleiche Schritte wie im in 2 gezeigten Verfahren gemäß dem Stand der Technik sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und auf deren erneute Beschreibung wird verzichtet. 3rd shows a flow chart of the embodiment of the method according to the invention. Same steps as in the 2nd Methods shown according to the prior art are identified by the same reference numerals and their description is omitted.

Bei der Notation gilt zu beachten, dass der rechtseitige Index angibt, zwischen welchen Modulen bzw. Koordinatensystemen die Bewegung erfolgt und der linksseitige Index angibt aus welchem Koordinatensystem die Bewegung betrachtet wird (der Ausdruck „aus Sicht des ...“ gibt an, welches Koordinatensystem zur Betrachtung herangezogen wird).With the notation it should be noted that the right-hand index indicates between which modules or coordinate systems the movement takes place and the left-hand index specifies from which coordinate system the movement is viewed (the expression "from the perspective of ..." indicates which coordinate system is used for consideration).

Für jeden Sensor S1, S2, S3, S4, S5 wird eine Kompensation der Linearbeschleunigung durchgeführt. Es erfolgt eine Berechnung 100, 110 der Linearbeschleunigung des aktuellen Sensors S1, S2, S3, S4, S5 aus den ermittelten Größen für die Linearbeschleunigung des vorherigen Sensors, der relativen homogenen Transformationsmatrix zwischen vorherigem Modul und aktuellem Modul, an dem der aktuelle Sensor angeordnet ist, der Winkelgeschwindigkeit des vorherigen Sensors relativ zum globalen Koordinatensystem und der Winkelgeschwindigkeit des aktuellen Sensors relativ zum globalen Koordinatensystem. Als vorheriges Modul ist hier das Modul anzusehen, das entlang einer kinematischen Kette, die vom unbewegten Modul ausgeht, vor dem aktuellen Modul angeordnet und mit diesem direkt verbunden ist. Als vorheriger Sensor wird der Sensor bezeichnet, der am vorherigen Modul angeordnet ist.For every sensor S1 , S2 , S3 , S4 , S5 linear acceleration is compensated. There is a calculation 100 , 110 the linear acceleration of the current sensor S1 , S2 , S3 , S4 , S5 from the determined quantities for the linear acceleration of the previous sensor, the relative homogeneous transformation matrix between the previous module and the current module on which the current sensor is arranged, the angular velocity of the previous sensor relative to the global coordinate system and the angular velocity of the current sensor relative to the global coordinate system. The previous module is the module that is arranged in front of the current module along a kinematic chain that starts from the stationary module and is directly connected to it. The previous sensor is the sensor that is arranged on the previous module.

Im Folgenden wird die Kompensation der Linearbeschleunigung für den Inertialsensoren der zweiten Sensoreinheit S2, die am Ausleger L2 angeordnet ist, beschrieben. Der Ausleger L2 ist entlang einer kinematischen Kette über ein zweites Gelenk J2 mit dem Oberwagen L1 verbunden. Es wird bei der Berechnung 110 wie folgt vorgegangen:

  • Es wird eine rekursive Berechnung der Beschleunigung Auslegers L2 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberbaus H entlang der kinematischen Kette durchgeführt, die In Formel 1 dargestellt ist: L 1 a W , L 2 = L 1 a W , L 1 + L 1 α W , L 1 × L 1 t L 1, L 2 + L 1 ω W , L 1 × L 1 ω W , L 1 L 1 t L 1, L 2 + 2 L 1 ω W , L 1 × L 1 ν L 1, L 2 + L 1 α L 1, L 2
    Figure DE102019201099A1_0001
    L1αW,L2 bezeichnet die Linearbeschleunigung des Auslegers L2 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberwagens L1, L1αW,L1 bezeichnet die Beschleunigung des Oberwagens L1 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberwagens L1, L1αW,L1 bezeichnet die Winkelbeschleunigung des Oberwagens L1 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberwagens L1, L1ωW,L1 bezeichnet die Winkelgeschwindigkeit des Oberwagens L1 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberwagens L1, L1tL1,L2 bezeichnet die Translationskomponente der relativen homogenen Transformationsmatrix TL1,L2, L1vL1,L2 bezeichnet die Lineargeschwindigkeit des Auslegers L2 relativ zum Oberwagen L1 aus Sicht des Oberwagens L1 und L1αL1,L2 bezeichnet die Linearbeschleunigung des Auslegers L2 relativ zum Oberwagen L1 aus Sicht des Oberwagens L1.
The following is the compensation of the linear acceleration for the inertial sensors of the second sensor unit S2 that on the boom L2 is described. The boom L2 is along a kinematic chain via a second joint J2 with the uppercarriage L1 connected. It is in the calculation 110 proceeded as follows:
  • It will do a recursive calculation of the boom boom L2 relative to the global coordinate system W From the point of view of the superstructure H carried out along the kinematic chain, which is shown in Formula 1 L 1 a W , L 2nd = L 1 a W , L 1 + L 1 α W , L 1 × L 1 t L 1, L 2nd + L 1 ω W , L 1 × L 1 ω W , L 1 L 1 t L 1, L 2nd + 2nd L 1 ω W , L 1 × L 1 ν L 1, L 2nd + L 1 α L 1, L 2nd
    Figure DE102019201099A1_0001
    L1 α W, L2 denotes the linear acceleration of the boom L2 relative to the global coordinate system W from the perspective of the uppercarriage L1 , L1 α W, L1 denotes the acceleration of the uppercarriage L1 relative to the global coordinate system W from the perspective of the uppercarriage L1 , L1 α W, L1 denotes the angular acceleration of the superstructure L1 relative to the global coordinate system W from the perspective of the uppercarriage L1 , L1 ω W, L1 denotes the angular velocity of the superstructure L1 relative to the global coordinate system W from the perspective of the uppercarriage L1 , L1 t L1, L2 denotes the translation component of the relative homogeneous transformation matrix T L1, L2 , L1 v L1, L2 denotes the linear velocity of the boom L2 relative to the superstructure L1 from the perspective of the uppercarriage L1 and L1 α L1, L2 denotes the linear acceleration of the boom L2 relative to the superstructure L1 from the perspective of the uppercarriage L1 .

Durch numerische Differentiation wird zum einen aus der Winkelgeschwindigkeit S2ωW,S2 für den zweiten Sensor S2, die als erwartete Winkelgeschwindigkeit aus dem Filter 31 erhalten wird, die Winkelbeschleunigung S2αW,S2 für den zweiten Sensor S2 berechnet und zum anderen aus der Winkelgeschwindigkeit S1ωW,S1 für den ersten Sensor S1, die als erwartete Winkelgeschwindigkeit aus dem Filter 21 erhalten wird, die Winkelbeschleunigung S1αW,S1 für den ersten Sensor S1 berechnet.Numerical differentiation turns the angular velocity S2 ω W, S2 for the second sensor S2 that as the expected angular velocity from the filter 31 is obtained, the angular acceleration S2 α W, S2 for the second sensor S2 calculated and on the other hand from the angular velocity S1 ω W, S1 for the first sensor S1 that as the expected angular velocity from the filter 21 is obtained, the angular acceleration S1 α W, S1 for the first sensor S1 calculated.

Die Sensoren S1, S2, ... sind fest auf den jeweiligen Modulen L1, L2... angeordnet und weisen eine konstante Lage zu dem zugehörigen Modul auf. Dadurch lassen sich die Winkelgeschwindigkeiten und -beschleunigungen aus Sicht der Module darstellen, wie in den Formeln 2 dargestellt: L 1 ω W , L 1 = R L 1, S 1 S 1 ω W , S 1 L 1 α W , L 1 = R L 1, S 1 S 1 α W , S 1 L 2 ω W , L 2 = R L 2, S 2 S 2 ω W , S 1 L 2 α W , L 2 = R L 2, S 2 S 2 α W , S 2

Figure DE102019201099A1_0002
The sensors S1 , S2 , ... are fixed on the respective modules L1 , L2 ... arranged and have a constant position to the associated module. This enables the angular velocities and accelerations to be represented from the perspective of the modules, as shown in formulas 2: L 1 ω W , L 1 = R L 1, S 1 S 1 ω W , S 1 L 1 α W , L 1 = R L 1, S 1 S 1 α W , S 1 L 2nd ω W , L 2nd = R L 2, S 2nd S 2nd ω W , S 1 L 2nd α W , L 2nd = R L 2, S 2nd S 2nd α W , S 2nd
Figure DE102019201099A1_0002

Hierbei ist RL1,S1 der Rotationsanteil der Transformationsmatrix zwischen dem Oberwagen L1 und dem daruf angebrachten ersten Sensor S1 und RL2,S2 der Rotationsanteil der Transformationsmatrix zwischen dem Ausleger L2 und dem zweiten Sensor S2.Here R L1, S1 is the rotational part of the transformation matrix between the superstructure L1 and the first sensor attached to it S1 and R L2, S2 the rotation portion of the transformation matrix between the boom L2 and the second sensor S2 .

Hierbei muss allerdings berücksichtigt werden, dass die Koordinatensysteme der Module und der Sensoren sich relativ zum globalen Koordinatensystem drehen. Die Linearbeschleunigung L1αW,L1 des Oberwagens L1 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberwagens L1 wird demnach gemäß Formel 3 berechnet: L 1 a W , L 1 = R L 1, S 1   S 1 a W , S 1 L 1 α W , L 1 × L 1 t L 1, S 1 L 1 ω W , L 1 × L 1 ω W , L 1 L 1 t L 1, S 1

Figure DE102019201099A1_0003
However, it must be taken into account here that the coordinate systems of the modules and the sensors rotate relative to the global coordinate system. The linear acceleration L1 α W, L1 of the superstructure L1 relative to the global coordinate system W from the perspective of the uppercarriage L1 is calculated according to formula 3: L 1 a W , L 1 = R L 1, S 1 S 1 a W , S 1 - L 1 α W , L 1 × L 1 t L 1, S 1 - L 1 ω W , L 1 × L 1 ω W , L 1 L 1 t L 1, S 1
Figure DE102019201099A1_0003

Die relative Winkelgeschwindigkeit L1ωL1,L2 und die relative Winkelbeschleunigung L1αL1,L2 zwischen dem Ausleger L2 und dem Oberwagen L1 (aus Sicht des Oberwagens L1) werden gemäß den Formeln 4 berechnet: L 1 ω L 1, L 2 = R L 1, L 2 L 2 ω W , L 2 L 1 ω W , L 1 L 1 ω L 1, L 2 = R L 1, L 2 L 2 ω W , L 2 L 1 α W , L 1

Figure DE102019201099A1_0004
The relative angular velocity L1 ω L1, L2 and the relative angular acceleration L1 α L1, L2 between the boom L2 and the uppercarriage L1 (from the perspective of the uppercarriage L1 ) are calculated according to formulas 4: L 1 ω L 1, L 2nd = R L 1, L 2nd L 2nd ω W , L 2nd - L 1 ω W , L 1 L 1 ω L 1, L 2nd = R L 1, L 2nd L 2nd ω W , L 2nd - L 1 α W , L 1
Figure DE102019201099A1_0004

Unter der Annahme, dass es sich bei den Gelenken J1, J2... um reine Drehgelenke handelt, werden die Lineargeschwindigkeit und -beschleunigung des Auslegers L2 relativ zum Oberwagen L1 (aus Sicht des Oberwagens L1) gemäß den Formeln 5 berechnet: L 1 ν L 1, L 2 = L 1 ω L 1, L 2 × L 1 t L 1, L 2 L 1 α L 1, L 2 = L 1 α L 1, L 2 × L 1 t L 1, L 2 + L 1 ω L 1, L 2 × L 1 ω L 1, L 2 × L 1 t L 1, L 2

Figure DE102019201099A1_0005
Assuming that it is the joints J1 , J2 ... are pure swivel joints, the linear speed and acceleration of the boom L2 relative to the superstructure L1 (from the perspective of the uppercarriage L1 ) calculated according to formulas 5: L 1 ν L 1, L 2nd = L 1 ω L 1, L 2nd × L 1 t L 1, L 2nd L 1 α L 1, L 2nd = L 1 α L 1, L 2nd × L 1 t L 1, L 2nd + L 1 ω L 1, L 2nd × L 1 ω L 1, L 2nd × L 1 t L 1, L 2nd
Figure DE102019201099A1_0005

Eingesetzt in Formel 1, wird die die Linearbeschleunigung L1αW,L2 des Auslegers L2 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des Oberwagens L1 erhalten. Unter Berücksichtigung, dass die Koordinatensysteme des Auslegers L2 und des zweiten Sensors S2 rotieren, wird die Linearbeschleunigung L2αW,S2 des zweiten Sensors S2 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des ersten Glieds gemäß Formel 6 berechnet: L 2 α W , S 2 = R L 2, L 1 L 1 α W , L 2 × L 2 t L 2, S 2 + L 2 ω W , L 2 × L 2 ω W , L 2 × L 2 t L 2, S 2

Figure DE102019201099A1_0006
Used in Formula 1, the linear acceleration L1 α W, L2 of the boom L2 relative to the global coordinate system W from the perspective of the uppercarriage L1 receive. Taking into account that the coordinate systems of the boom L2 and the second sensor S2 rotate, the linear acceleration L2 α W, S2 of the second sensor S2 relative to the global coordinate system W calculated from the perspective of the first link according to Formula 6: L 2nd α W , S 2nd = R L 2, L 1 L 1 α W , L 2nd × L 2nd t L 2, S 2nd + L 2nd ω W , L 2nd × L 2nd ω W , L 2nd × L 2nd t L 2, S 2nd
Figure DE102019201099A1_0006

Schließlich wird daraus die Linearbeschleunigung S2αW,S2 des zweiten Sensors S2 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des zweiten Sensors S2 gemäß Formel 7 berechnet, wobei R L 2, S 2 T

Figure DE102019201099A1_0007
die transponierte Matrix zu RL2,S2 ist. S 2 a W , S 2 = R L 2, S 2 T L 2 a W , S 2
Figure DE102019201099A1_0008
Finally, the linear acceleration S2 α W, S2 of the second sensor S2 relative to the global coordinate system W from the point of view of the second sensor S2 calculated according to formula 7, wherein R L 2, S 2nd T
Figure DE102019201099A1_0007
is the transposed matrix to R L2, S2 . S 2nd a W , S 2nd = R L 2, S 2nd T L 2nd a W , S 2nd
Figure DE102019201099A1_0008

Der Wert der Linearbeschleunigung S2αW,S2 des zweiten Sensors S2 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des zweiten Sensors S2 wird in der nächsten Messung 30 des zweiten Sensors S2 von der gemessenen Beschleunigung S2amess subtrahiert 111, um die korrigierte gemessene Beschleunigung S2akorr für den zweiten Sensor S2 zu erhalten, welche dann in den Filter 31 einfließt.The value of the linear acceleration S2 α W, S2 of the second sensor S2 relative to the global coordinate system W from the point of view of the second sensor S2 will be in the next measurement 30th of the second sensor S2 subtracted from the measured acceleration S2 a mess 111 to the corrected measured acceleration S2 a corr for the second sensor S2 to get which then in the filter 31 flows in.

In 3 ist ebenfalls die Berechnung 100 der Linearbeschleunigung S1αW,S1 des ersten Sensors S1 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des ersten Sensors S1 für den Oberwagen L1 dargestellt. Die Berechnung 100 wird analog zur Berechnung 110 ausgeführt, wobei die entsprechenden Größen verwendet werden. Da der Unterwagen U hier als fest stehend angenommen wird, wird bei der Berechnung 100 ein Nullvektor O

Figure DE102019201099A1_0009
anstelle der Beschleunigung und der Winkelgeschwindigkeit des vorherigen Moduls bzw. Sensors verwendet. In 3rd is also the calculation 100 the linear acceleration S1 α W, S1 of the first sensor S1 relative to the global coordinate system W from the point of view of the first sensor S1 for the uppercarriage L1 shown. The calculation 100 becomes analogous to the calculation 110 executed using the appropriate sizes. Because the undercarriage U is assumed to be fixed here, is used in the calculation 100 a zero vector O
Figure DE102019201099A1_0009
used instead of the acceleration and angular velocity of the previous module or sensor.

Im Falle eines fahrenden Basisfahrzeugs können hier auch aus der Eigenbewegungsschätzung des Fahrzeugs abgeleitete Größen verwendet werden. Anschließend wird die Linearbeschleunigung S1αW,S1 des ersten Sensors S1 relativ zum globalen Koordinatensystem W aus Sicht des ersten Sensors S1 von der gemessenen Beschleunigung S1amess des ersten Sensors S1 subtrahiert 101, um die korrigierte gemessene Beschleunigung S1akorr für den ersten Sensor S1 zu erhalten, welche dann in den Filter 21 einfließt.In the case of a moving base vehicle, variables derived from the vehicle's own motion estimation can also be used here. Then the linear acceleration S1 α W, S1 of the first sensor S1 relative to the global coordinate system W from the point of view of the first sensor S1 from the measured acceleration S1 a mess of the first sensor S1 subtracted 101 to the corrected measured acceleration S1 a corr for the first sensor S1 to get which then in the filter 21 flows in.

Die Kompensation der Linearbeschleunigung für die weiteren Sensoren S3, S4, S5 ist in 3 der Übersicht halber nicht mehr dargestellt, erfolgt aber in Analogie zu der oben beschriebenen Weise für den zweiten Sensor S2.Linear acceleration compensation for the other sensors S3 , S4 , S5 is in 3rd Not shown for the sake of clarity, but is done in analogy to the manner described above for the second sensor S2 .

Claims (9)

Verfahren zur Zustandsschätzung von Lage und Orientierung von mehreren zueinander beweglichen Modulen (L1, L2, L3, L4, L5) eines gemeinsamen Systems mittels Inertialsensoren (S1, S2, S3, S4, S5), die an den Modulen (L1, L2, L3, L4, L5) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearbeschleunigung (S1αW,S1, S2αW,S2), die während einer dynamischen Bewegung auftritt, mittels Sensordaten der Inertialsensoren (S1, S2, S3, S4, S5) vor der Zustandsschätzung zu kompensieren.Method for estimating the position and orientation of several mutually movable modules (L1, L2, L3, L4, L5) of a common system using inertial sensors (S1, S2, S3, S4, S5) that are connected to the modules (L1, L2, L3 , L4, L5), characterized in that a linear acceleration ( S1 α W, S1 , S2 α W, S2 ), which occurs during a dynamic movement, by means of sensor data of the inertial sensors (S1, S2, S3, S4, S5) to compensate before the condition estimation. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation der Linearbeschleunigung (S1αW,S1, S2αW,S2) bei einer Ermittlung der Richtung der Erdgravitation durchgeführt wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the compensation of the linear acceleration ( S1 α W , S1 , S2 α W, S2 ) is carried out when determining the direction of gravity. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten eine Beschleunigung und/oder eine Winkelgeschwindigkeit des zugeordneten Moduls (L1, L2, L3, L4, L5) umfassen. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor data comprise an acceleration and / or an angular velocity of the assigned module (L1, L2, L3, L4, L5). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensordaten eines Sensors (S1, S2, S3, S4, S5) zur rekursiven Berechnung der Linearbeschleunigung (S1αW,S1, S2αW,S2) zumindest eines weiteren Sensors (S1, S2, S3, S4, S5) verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor data of a sensor (S1, S2, S3, S4, S5) for recursively calculating the linear acceleration ( S1 α W, S1 , S2 α W, S2 ) of at least one further sensor (S1 , S2, S3, S4, S5) is used. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die rekursive Berechnung der Linearbeschleunigung (S1αW,S1, S2αW,S2) entlang einer kinematischen Kette der Module (L1, L2, L3, L4, L5) stattfindet.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the recursive calculation of the linear acceleration ( S1 α W, S1 , S2 α W, S2 ) takes place along a kinematic chain of the modules (L1, L2, L3, L4, L5). Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen.Computer program, which is set up each step of the method according to one of the Claims 1 to 5 perform. Maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 6 gespeichert ist.Machine-readable storage medium on which a computer program Claim 6 is saved. Elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 eine Abschätzung von Lage und Orientierung von mehreren zueinander beweglichen Modulen durchzuführen.Electronic control device, which is set up to use a method according to one of the Claims 1 to 5 carry out an assessment of the position and orientation of several mutually movable modules. Verwendung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 bei einer Arbeitsmaschine (1), die einen mehrgliedrigen, artikulierten Arm (2) aufweist, wobei die Module (L2, L3, L4) zumindest den Gliedern des Arms (2) entsprechen.Use of the method according to one of the Claims 1 to 5 In a work machine (1) which has a multi-part, articulated arm (2), the modules (L2, L3, L4) corresponding at least to the members of the arm (2).
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WO2016164975A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-20 Leica Geosystems Ag Dynamic motion compensation

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016164975A1 (en) * 2015-04-13 2016-10-20 Leica Geosystems Ag Dynamic motion compensation

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