CN111576514B - 找平控制方法及系统、控制器、平地机 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及找平控制方法及系统、控制器、平地机、计算机可存储介质,涉及工程机械技术领域。找平控制方法包括:分别获取平地机的铲刀的当前位置的高程、目标位置的高程和所述平地机的运动速度,所述目标位置在沿着所述平地机的运动方向的与所述当前位置具有一定的水平距离的地面上;根据所述水平距离和所述运动速度,确定铲刀从所述当前位置到达所述目标位置的运动时间;根据所述目标位置的高程与所述当前位置的高程的高程差和所述移动时间,确定升降油缸的升降速度;控制所述升降油缸按照所述升降速度,调节所述铲刀从所述当前位置到达所述目标位置。根据本公开,提高了找平精度。
Description
技术领域
本公开涉及工程机械技术领域,特别涉及找平控制方法及系统、控制器、平地机、计算机可存储介质。
背景技术
平地机是一种以铲刀为主体,配以其他多种可替换作业装置,进行土壤铲掘、平整或整形作业的铲土运输施工机械。平地机主要被应用于道路、机场、农田、水利等大面积土壤平整作业及刮坡、挖沟、推土、松土、清除路面冰雪等施工作业场景。平地机是国防工程、交通、水利基本建设施工中的重要设备之一,在国民经济建设中发挥着巨大的作用。
为了保证施工平整度,同时大幅降低操作手的劳动强度,提高施工效率,在平地机上增加铲刀自动高程控制功是一种有效的解决方案。
目前,平地机的找平控制系统主要有两种:一种是基于激光的找平控制系统,另一种是基于GPS(Global Positioning System,全球定位系统)的三维找平系统。GPS具有精度高、可实现全天候测量的优点,在平地机找平过程中可以准确的检测铲刀的高程,实现路面的精平作业。因此,平地机的找平控制系统中通常利用GPS来检测铲刀的高程。
相关技术中,GPS设置在平地机铲刀的两端,以实时获取铲刀的高程,并与地表的预设高程比对,根据比对得到的差值来实时调整升降油缸,进而实现对铲刀的高程的控制。由于液压系统的滞后性,。
发明内容
发明人认为:平地机的液压系统具有滞后性,相关技术中,从获取铲刀的高程到实际调整铲刀到预设高程需要一定的时间,而平地机始终在以一定的速度进行作业,当铲刀被调整到预设高程时,铲刀所在水平位置已经发生了变化,找平精度较差。
针对上述技术问题,本公开提出了一种解决方案,提高了找平精度。
根据本公开的第一方面,提供了一种找平控制方法,包括:分别获取平地机的铲刀的当前位置的高程、目标位置的高程和所述平地机的运动速度,所述目标位置在沿着所述平地机的运动方向的与所述当前位置具有一定的水平距离的地面上;根据所述水平距离和所述运动速度,确定铲刀从所述当前位置到达所述目标位置的运动时间;根据所述目标位置的高程与所述当前位置的高程的高程差和所述移动时间,确定升降油缸的升降速度;控制所述升降油缸按照所述升降速度,调节所述铲刀从所述当前位置到达所述目标位置。
在一些实施例中,获取目标位置的高程包括:分别获取全球定位系统GPS的高程和所述GPS与所述目标位置的垂直距离,所述GPS与所述平地机的机架相对固定地设置;根据所述GPS的高程和所述GPS与所述目标位置的垂直距离,获取所述目标位置的高程。
在一些实施例中,获取所述GPS与所述目标位置的垂直距离包括:获取距离传感器与所述目标位置的垂直距离,所述距离传感器与所述平地机的机架相对固定地设置;获取所述GPS与所述距离传感器的垂直距离;根据所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离和所述GPS与所述距离传感器的垂直距离,获取所述GPS与所述目标位置的垂直距离。
在一些实施例中,所述距离传感器位于所述目标位置的正上方,获取距离传感器与所述目标位置的垂直距离包括:获取所述距离传感器通过探测地面得到的探测值;根据所述探测值,获取所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离。
在一些实施例中,所述距离传感器为超声波传感器或激光雷达传感器,根据所述探测值,获取所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离包括:在所述距离传感器为超声波传感器的情况下,将所述探测值,确定为所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离;在所述距离传感器为激光雷达传感器的情况下,将所述探测值与所述激光雷达传感器的激光发射角度的余弦值的乘积,确定为所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离。
在一些实施例中,获取平地机的铲刀的当前位置的高程包括:获取全球定位系统GPS的高程,所述GPS与所述平地机的机架相对固定地设置;根据所述GPS的高程,获取平地机的铲刀的当前位置的高程。
在一些实施例中,所述GPS位于所述铲刀的正上方,根据全球定位系统GPS的高程,获取平地机的铲刀的当前位置的高程包括:根据所述GPS与所述GPS在地面的投影点的距离和所述GPS的高程,确定所述GPS在地面的投影点的高程;根据所述GPS在地面的投影点的高程和所述铲刀的当前位置的铲土角,确定所述铲刀的当前位置的高程。
在一些实施例中,所述当前位置包括第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置分别为所述铲刀的第一刃角位置和第二刃角位置。
根据本公开第二方面,提供了一种控制器,包括:第一获取模块,被配置为获取平地机的铲刀的当前位置的高程;第二获取模块,被配置为获取目标位置的高程,所述目标位置在沿着所述平地机的运动方向的与所述当前位置具有一定的水平距离的地面上;第三获取模块,被配置为获取所述平地机的运动速度;第一确定模块,被配置为根据所述水平距离和所述运动速度,确定铲刀从所述当前位置到达所述目标位置的运动时间;第二确定模块,被配置为根据所述目标位置的高程与所述当前位置的高程的高程差和所述移动时间,确定升降油缸的升降速度;控制模块,被配置为控制所述升降油缸按照所述升降速度,调节所述铲刀从所述当前位置到达所述目标位置。
根据本公开第三方面,提供了一种控制器,包括:存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令,执行上述任一实施例所述的找平控制方法。
根据本公开的第四方面,提供了一种找平控制系统,包括:上述任一实施例所述的控制器
在一些实施例中,找平控制系统还包括:速度传感器,设置在平地机的任意一个车轮上;全球定位系统GPS和距离传感器,所述GPS和所述距离传感器分别与所述平地机的机架相对固定地设置。
在一些实施例中,所述GPS和所述距离传感器分别通过第一支架和第二支架与所述平地机的机架相对固定地设置。
在一些实施例中,所述GPS位于所述铲刀的正上方,所述距离传感器在沿着所述平地机运动方向上与所述铲刀相隔一定距离。
在一些实施例中,所述第一支架与水平面垂直,所述第二支架与水平面平行。
在一些实施例中,所述GPS有两个,两个GPS包括第一GPS和第二GPS,分别位于所述铲刀在所述平地机的车体宽度方向的两侧的正上方;所述距离传感器有两个,两个距离传感器包括第一距离传感器和第二距离传感器,在沿着所述平地机运动方向上分别与所述两侧相隔一定距离,分别对应所述第一GPS和所述第二GPS。
根据本公开的第五方面,提供了一种平地机,包括:上述任一实施例所述的找平控制系统。
根据本公开的第六方面,提供了一种计算机可存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现上述任一实施例所述的找平控制方法。
在上述实施例中,提高了找平精度。
附图说明
构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例,并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。
参照附图,根据下面的详细描述,可以更加清楚地理解本公开,其中:
图1是示出根据本公开一些实施例的找平控制方法的流程图;
图2是示出根据本公开一些实施例的找平控制系统的侧视示意图;
图3a是示出根据本公开一些实施例的找平控制系统的结构示意图;
图3b是示出根据本公开另一些实施例的找平控制系统的结构示意图;
图4a是示出根据本公开一些实施例的获取目标位置的高程的流程图;
图4b是示出根据本公开一些实施例的获取距离传感器与目标位置的垂直距离的示意图;
图4c是示出根据本公开另一些实施例的获取距离传感器与目标位置的垂直距离的示意图;
图5是示出根据本公开一些实施例的获取平地机的铲刀的当前位置的高程的流程图;
图6是示出根据本公开一些实施例的控制器的框图;
图7是示出根据本公开另一些实施例的控制器的框图;
图8是示出根据本公开一些实施例的找平控制系统的框图;
图9是示出根据本公开一些实施例的平地机的框图;
图10是示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
图1是示出根据本公开一些实施例的找平控制方法的流程图。
图2是示出根据本公开一些实施例的找平控制系统的侧视示意图。
图3a是示出根据本公开一些实施例的找平控制系统的结构示意图。
图3b是示出根据本公开另一些实施例的找平控制系统的结构示意图。
如图1所示,找平控制方法包括步骤S110:分别获取平地机的铲刀的当前位置的高程、目标位置的高程和平地机的运动速度;步骤S120,确定铲刀从当前位置到达目标位置的运动时间;步骤S130,确定升降油缸的升降速度;和步骤S140,控制升降油缸按照升降速度,调节铲刀从当前位置到达目标位置。例如,平地机包括但不限于工程用平地机和农用平地机。
本公开根据铲刀的当前位置的高程、目标位置的高程和平地机的运动速度,确定铲刀的升降速度,使得平地机的铲刀从当前位置水平运动到目标位置时,铲刀的高程从当前位置的高程变化为目标位置的高程,使得铲刀的高程与目标位置的实际高程保持一致,实现了铲刀高程的精准控制,提高了找平精度,减少了由于液压系统的滞后性导致的调整后的铲刀的高程与地面位置的实际高程之间的误差。
在步骤S110中,分别获取平地机的铲刀的当前位置的高程、目标位置的高程和所述平地机的运动速度。目标位置在沿着平地机的运动方向的与当前位置具有一定的水平距离的地面上。例如,在图2中,铲刀210的当前位置为A,目标位置为B。A和B的水平距离表示为L。铲刀210在当前位置A处的铲土角为β。
下面将结合图4a、图4b和图4c详细描述获取目标位置的高程的过程。
图4a是示出根据本公开一些实施例的获取目标位置的高程的流程图。
图4b是示出根据本公开一些实施例的获取距离传感器与目标位置的垂直距离的示意图。
图4c是示出根据本公开另一些实施例的获取距离传感器与目标位置的垂直距离的示意图。
如图4a所示,获取目标位置的高程包括步骤S111和步骤S112。
在步骤S111中,分别获取GPS的高程和GPS与目标位置的垂直距离。例如,GPS为GPS接收机。
在一些实施例中,GPS的高程为GPS的测量值ZGPS。例如,图3a的GPS 211与平地机的机架212相对固定地设置。在一些实施例中,在图3a中,GPS 211通过第一支架213与所述平地机的机架212相对固定地设置。
例如,通过如下方式实现如图4a所示的步骤S111中的获取GPS与目标位置的垂直距离。
首先,获取距离传感器与目标位置的垂直距离。例如,在图2中,距离传感器214位于目标位置B的正上方。在图3a中,距离传感器214与平地机的机架212相对固定地设置。在一些实施例中,在图3a中,距离传感器214在沿着平地机运动方向上与铲刀210相隔一定距离。该距离可根据经验设置。距离传感器与目标位置的垂直距离就是距离传感器与目标位置之间的距离。
例如,距离传感器为超声波传感器或激光雷达传感器。
在距离传感器为超声波传感器的情况下,将探测值,确定为距离传感器与目标位置的垂直距离。
例如,在图4b中,距离传感器214为超声波传感器。超声波传感器探测地面的位置就是目标位置B。超声波传感器与目标位置B的垂直距离H1就是探测值。在一些实施例中,距离传感器214固定设置在第二支架215的一端。
在距离传感器为激光雷达传感器的情况下,将探测值与激光雷达传感器的激光发射角度的余弦值的乘积,确定为距离传感器与目标位置的垂直距离。
例如,在图4c中,距离传感器214为激光雷达传感器。激光雷达传感器探测地面的位置为地面上与目标位置B具有一定水平距离的探测位置D。探测值为激光雷达传感器与探测位置D之间的距离S。在一些实施例中,激光雷达传感器的激光发射角度为θ。激光发射角度也称为探测角度。在一些实施例中,距离传感器214固定设置在第二支架215的一端。
在激光发射角度处于一定范围内的情况下,可将激光雷达传感器与探测位置D的连线、激光雷达传感器与目标位置B的连线以及目标位置B与探测位置D的连线构成的三角形近似看成是直角三角形。根据直角三角形的余弦定理可知,距离传感器与目标位置的垂直距离H1为S×cosθ。激光雷达传感器用于二次平地的场景更加准确。
然后,在获得距离传感器与目标位置的垂直距离后,获取GPS与距离传感器的垂直距离。
在一些实施例中,在图3a中,距离传感器214与所述平地机的机架212相对固定地设置。GPS 211位于铲刀210的正上方。
例如,在图2或图3a中,第一支架213与水平面垂直,第二支架215与水平面平行。在一些实施例中,在图2或图3a中,GPS 211设置于第一支架213的远离铲刀210的一端,距离传感器214设置于第二支架215的远离铲刀210的一端。第一支架213的长度为L1。这种情况下,GPS与距离传感器的垂直距离就是L1。本领域技术人员应当理解,本公开的水平面为测量高程的参考平面。
例如,在图3a中,平地机的机架212包括第三支架2121。第三支架2121位于铲刀210的正上方,与铲刀210的上边缘平行。例如,铲刀210的上边缘是与转动轴216连接的边缘。GPS 211和距离传感器214分别通过第一支架213和第二支架215与第三支架2121相对固定地设置。在一些实施例中,第一支架213和第二支架215与第三支架2121之间的固定连接方式为螺栓固定连接或者焊接固定连接。
例如,第三支架2121为连接板。连接板的长度可根据需求自行设置。最后,根据距离传感器与目标位置的垂直距离和GPS与距离传感器的垂直距离,获取GPS与目标位置的垂直距离。
例如,在图2中,GPS 211与目标位置B的垂直距离H2就是H1与L1的和。
在步骤S112中,根据GPS的高程和GPS与目标位置的垂直距离,获取目标位置的高程。例如,在图2中,目标位置B的高程ZB就是ZGPS-(H1+L1)。
返回图1,继续描述步骤S110。
下面将结合图5详细描述图1所示的步骤S110中的获取平地机的铲刀的当前位置的高程的过程。
图5是示出根据本公开一些实施例的获取平地机的铲刀的当前位置的高程的流程图。
如图5所示,获取平地机的铲刀的当前位置的高程包括步骤S113-步骤S114。
在步骤S113中,获取GPS的高程。例如,获取图2中的GPS 211的高程ZGPS。
在步骤S114中,根据GPS的高程,获取平地机的铲刀的当前位置的高程。
例如,在图2或图3a中,GPS 211位于铲刀210的正上方。通过如下方式实现根据GPS的高程,获取平地机的铲刀的当前位置的高程。
首先,根据GPS与GPS在地面的投影点的距离和GPS的高程,确定GPS在地面的投影点的高程。
例如,在图2中,GPS 211的高程为ZGPS。铲刀210的铲刀弦长为L2。铲刀210的铲刀弦长为铲刀210的上边缘与下边缘间的垂直线段的长度。铲刀的下边缘是与铲刀的上边缘相对的靠近地面的边缘。
在铲刀210的上边缘与下边缘间的垂直线段与地面垂直的情况下,铲刀的下边缘的任意一个刃角位置就是GPS 211在地面的投影点。例如,在图2中,GPS 211与GPS 211在地面的投影点C的距离为第一支架的长度L1与L2的和。GPS 211在地面的投影点C的高程ZC为ZGPS-(L1+L2)。
然后,根据GPS在地面的投影点的高程和铲刀的当前位置的铲土角,确定铲刀的当前位置的高程。
例如,在图2中,铲刀210的当前位置A的铲土角为β。在一些实施例中,在图3a或图3b中,铲刀210与转动轴216连接,铲刀210可绕转动轴216顺时针或逆时针旋转,从而形成图2所示的铲土角β。
例如,在图2中,铲刀从投影点C旋转到当前位置A的旋转角度α为180-(90-β)×2。即,α=2β。
在一些实施例中,铲刀210的旋转半径为铲刀弦长L2。铲刀弦长就是铲刀上边缘与下边缘间的垂直线段的长度。L2可以通过测量得到。
例如,铲刀210的当前位置A的高程ZA为ZC+(L2-L2×cosα)。即,ZA=ZGPS-(L1+L2)+(L2-L2×cos(2β))。
在一些实施例中,GPS有两个。例如,在图3b中,两个GPS包括第一GPS 211a和第二GPS211b。第一GPS 211a和第二GPS 211b分别位于铲刀210在平地机的车体宽度方向的两侧。例如,在图3b中,第一GPS 211a和第二GPS 211b分别通过第一支架213a和第一支架213b与第三支架2121相对固定地设置。
在一些实施例中,距离传感器有两个。例如,在图3b中,两个距离传感器包括第一距离传感器214a和第二距离传感器214b。第一距离传感器214a和第二距离传感器214b在沿着平地机运动方向上分别与两侧相隔一定水平距离,分别对应第一GPS 211a和第二GPS211b。例如,在图3b中,第一距离传感器214a和第二距离传感器214b分别通过第二支架215a和第二支架215b与第三支架2121相对固定地设置。
两个GPS和两个距离传感器在车体宽度方向的两侧的具体位置,可根据需求设置。
例如,在这种情况下,当前位置包括第一位置和第二位置。第一位置和第二位置分别为铲刀的第一刃角位置和第二刃角位置。例如,在图3b中,第一刃角位置为2101a,第二刃角位置为2101b。
返回图1,继续描述步骤S110。
例如,通过如下方式实现步骤S110中的获取平地机的运动速度。
在一些实施例中,通过设置在平地机的任意一个车轮上的速度传感器,获取平地机的运动速度v。
在分别获取平地机的铲刀的当前位置的高程、目标位置的高程和所述平地机的运动速度后,继续执行步骤S120。
在步骤S120中,根据水平距离和运动速度,确定铲刀从当前位置到达目标位置的运动时间。
例如,在图2中,第二支架215的长度为L3。铲刀210的当前位置A的铲土角为β。根据前述计算可知,铲刀从投影点C旋转到当前位置A的旋转角度α为2β。那么,水平距离L为L3+L2×sin2β。在铲刀顺时针旋转的情况下,β取负值。在铲刀逆时针旋转的情况下,β取正值。
例如,根据物理运动学可知,图2中的铲刀210从当前位置A到达目标位置B的运动时间t为L/v。
在步骤S130中,根据目标位置的高程与当前位置的高程的高程差和移动时间,确定升降油缸的升降速度。
例如,在图2中,目标位置B的高程ZB为ZGPS-(H1+L1),当前位置A的高程ZA为ZGPS-(L1+L2)+(L2-L2×cos(2β))。ZB-ZA为高程差。高程差为正数、负数或0。
根据物理运动学可知,图3a中的升降油缸217a和升降油缸217b的升降速度均为(ZB-ZA)÷(L/v)。与高程差相应地,升降速度为正数、负数或0。
在图3b中,采用类似的计算过程,可分别确定第一升降油缸217a的升降速度和第二升降油缸217b的升降速度。
在步骤S140中,控制升降油缸按照升降速度,调节铲刀从当前位置到达目标位置。
例如,在升降速度为正数的情况下,目标位置高于当前位置,控制升降油缸按照升降速度,调节铲刀从当前位置上升,以到达目标位置。在升降速度为负数的情况下,目标位置低于当前位置,控制升降油缸按照升降速度,调节铲刀从当前位置下降,以到达目标位置。
图6是示出根据本公开一些实施例的控制器的框图。
如图6所示,控制器610包括第一获取模块611、第二获取模块612、第三获取模块613、第一确定模块614、第二确定模块615和控制模块616。
第一获取模块611被配置为获取平地机的铲刀的当前位置的高程,例如执行如图1所示的步骤S110的一部分。
第二获取模块612被配置为获取目标位置的高程,例如执行如图1所示的步骤S110的一部分。目标位置在沿着平地机的运动方向的与当前位置具有一定的水平距离的地面上。
第三获取模块613被配置为获取平地机的运动速度,例如执行如图1所示的步骤S110的一部分。
第一确定模块614被配置为根据水平距离和运动速度,确定铲刀从当前位置到达目标位置的运动时间,例如执行如图1所示的步骤S120。
第二确定模块615被配置为根据目标位置的高程与当前位置的高程的高程差和移动时间,确定升降油缸的升降速度,例如执行如图1所示的步骤S130。
控制模块616被配置为控制升降油缸按照升降速度,调节铲刀从当前位置到达目标位置,例如执行如图1所示的步骤S140。
图7是示出根据本公开另一些实施例的控制器的框图。
如图7所示,控制器710包括存储器711;以及耦接至该存储器711的处理器712。存储器711用于存储执行找平控制方法对应实施例的指令。处理器712被配置为基于存储在存储器711中的指令,执行本公开中任意一些实施例中的找平控制方法。
图8是示出根据本公开一些实施例的找平控制系统的框图。
如图8所示,找平控制系统81包括本公开任意一些实施例中的控制器810。
在一些实施例中,找平控制系统81还包括速度传感器811、GPS 812和距离传感器813。
速度传感器811设置在平地机的任意一个车轮上。速度传感器被被配置为测量平地机的运动速度。例如,速度传感器811通过通讯电缆或者通讯协议与控制器810连接。
GPS 812和距离传感器813分别与平地机的机架相对固定地设置。例如,GPS 812和距离传感器813通过通讯电缆或者通讯协议与控制器810连接。
在一些实施例中,找平控制系统81还包括第一升降油缸814a和第二升降油缸814b。第一升降油缸814a和第二升降油缸814b分别被配置为调节铲刀的第一刃角位置的高程和第二刃角位置的高程。例如,第一升降油缸814a和第二升降油缸814b分别为平地机的左升降油缸和右升降油缸。
在一些实施例中,找平控制系统81还包括液压多路阀815。控制器810通过液压多路阀815控制第一升降油缸814a和第二升降油缸814b按照计算得到的升降速度,调节铲刀从当前位置到达目标位置。
图9是示出根据本公开一些实施例的平地机的框图。
如图9所示,平地机9包括本公开任意一些实施例的找平控制系统91。
图10是示出用于实现本公开一些实施例的计算机系统的框图。
如图10所示,计算机系统100可以通用计算设备的形式表现。计算机系统100包括存储器1010、处理器1020和连接不同系统组件的总线1000。
存储器1010例如可以包括系统存储器、非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(Boot Loader)以及其他程序等。系统存储器可以包括易失性存储介质,例如随机存取存储器(RAM)和/或高速缓存存储器。非易失性存储介质例如存储有执行找平控制方法中的至少一种的对应实施例的指令。非易失性存储介质包括但不限于磁盘存储器、光学存储器、闪存等。
处理器1020可以用通用处理器、数字信号处理器(DSP)、应用专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑设备、分立门或晶体管等分立硬件组件方式来实现。相应地,诸如判断模块和确定模块的每个模块,可以通过中央处理器(CPU)运行存储器中执行相应步骤的指令来实现,也可以通过执行相应步骤的专用电路来实现。
总线1000可以使用多种总线结构中的任意总线结构。例如,总线结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线、微通道体系结构(MCA)总线、外围组件互连(PCI)总线。
计算机系统100还可以包括输入输出接口1030、网络接口1040、存储接口1050等。这些接口1030、1040、1050以及存储器1010和处理器1020之间可以通过总线1000连接。输入输出接口1030可以为显示器、鼠标、键盘等输入输出设备提供连接接口。网络接口1040为各种联网设备提供连接接口。存储接口1050为软盘、U盘、SD卡等外部存储设备提供连接接口。
这里,参照根据本公开实施例的方法、装置和计算机程序产品的流程图和/或框图描述了本公开的各个方面。应当理解,流程图和/或框图的每个框以及各框的组合,都可以由计算机可读程序指令实现。
这些计算机可读程序指令可提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程装置的处理器,以产生一个机器,使得通过处理器执行指令产生实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的装置。
这些计算机可读程序指令也可存储在计算机可读存储器中,这些指令使得计算机以特定方式工作,从而产生一个制造品,包括实现在流程图和/或框图中一个或多个框中指定的功能的指令。
本公开可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。
通过上述实施例中的找平控制方法及系统、控制器、平地机、计算机可存储介质,提高了找平精度。
至此,已经详细描述了根据本公开的找平控制方法及系统、控制器、平地机、计算机可存储介质。为了避免遮蔽本公开的构思,没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述,完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
Claims (17)
1.一种找平控制方法,包括:
分别获取平地机的铲刀的当前位置的高程和所述平地机的运动速度;
在所述铲刀位于所述当前位置的情况下,分别获取全球定位系统GPS的高程和所述GPS与目标位置的垂直距离,所述GPS与所述平地机的机架相对固定地设置;
根据所述GPS的高程和所述GPS与所述目标位置的垂直距离,获取所述目标位置的高程,所述目标位置在沿着所述平地机的运动方向的与所述当前位置具有一定的水平距离的地面上;
根据所述水平距离和所述运动速度,确定铲刀从所述当前位置到达所述目标位置的运动时间;
根据所述目标位置的高程与所述当前位置的高程的高程差和所述运动时间,确定升降油缸的升降速度;
控制所述升降油缸按照所述升降速度,调节所述铲刀从所述当前位置到达所述目标位置。
2.根据权利要求1所述的找平控制方法,其中,获取所述GPS与所述目标位置的垂直距离包括:
获取距离传感器与所述目标位置的垂直距离,所述距离传感器与所述平地机的机架相对固定地设置;
获取所述GPS与所述距离传感器的垂直距离;
根据所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离和所述GPS与所述距离传感器的垂直距离,获取所述GPS与所述目标位置的垂直距离。
3.根据权利要求2所述的找平控制方法,其中,所述距离传感器位于所述目标位置的正上方,获取距离传感器与所述目标位置的垂直距离包括:
获取所述距离传感器通过探测地面得到的探测值;
根据所述探测值,获取所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离。
4.根据权利要求3所述的找平控制方法,其中,所述距离传感器为超声波传感器或激光雷达传感器,根据所述探测值,获取所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离包括:
在所述距离传感器为超声波传感器的情况下,将所述探测值,确定为所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离;
在所述距离传感器为激光雷达传感器的情况下,将所述探测值与所述激光雷达传感器的激光发射角度的余弦值的乘积,确定为所述距离传感器与所述目标位置的垂直距离。
5.根据权利要求1所述的找平控制方法,其中,获取平地机的铲刀的当前位置的高程包括:
获取全球定位系统GPS的高程,所述GPS与所述平地机的机架相对固定地设置;
根据所述GPS的高程,获取平地机的铲刀的当前位置的高程。
6.根据权利要求5所述的找平控制方法,其中,所述GPS位于所述铲刀的正上方,根据全球定位系统GPS的高程,获取平地机的铲刀的当前位置的高程包括:
根据所述GPS与所述GPS在地面的投影点的距离和所述GPS的高程,确定所述GPS在地面的投影点的高程;
根据所述GPS在地面的投影点的高程和所述铲刀的当前位置的铲土角,确定所述铲刀的当前位置的高程。
7.根据权利要求1所述的找平控制方法,其中,所述当前位置包括第一位置和第二位置,所述第一位置和所述第二位置分别为所述铲刀的第一刃角位置和第二刃角位置。
8.一种控制器,包括:
第一获取模块,被配置为获取平地机的铲刀的当前位置的高程;
第二获取模块,被配置为在所述铲刀位于所述当前位置的情况下,分别获取全球定位系统GPS的高程和所述GPS与目标位置的垂直距离,所述GPS与所述平地机的机架相对固定地设置;根据所述GPS的高程和所述GPS与所述目标位置的垂直距离,获取所述目标位置的高程,所述目标位置在沿着所述平地机的运动方向的与所述当前位置具有一定的水平距离的地面上;
第三获取模块,被配置为获取所述平地机的运动速度;
第一确定模块,被配置为根据所述水平距离和所述运动速度,确定铲刀从所述当前位置到达所述目标位置的运动时间;
第二确定模块,被配置为根据所述目标位置的高程与所述当前位置的高程的高程差和所述运动时间,确定升降油缸的升降速度;
控制模块,被配置为控制所述升降油缸按照所述升降速度,调节所述铲刀从所述当前位置到达所述目标位置。
9.一种控制器,包括:
存储器;以及
耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器的指令,执行如权利要求1-7任一项所述的找平控制方法。
10.一种找平控制系统,包括:
如权利要求8-9任一项所述的控制器。
11.根据权利要求10所述的找平控制系统,还包括:
速度传感器,设置在平地机的任意一个车轮上;
全球定位系统GPS和距离传感器,所述GPS和所述距离传感器分别与所述平地机的机架相对固定地设置。
12.根据权利要求11所述的找平控制系统,其中,所述GPS和所述距离传感器分别通过第一支架和第二支架与所述平地机的机架相对固定地设置。
13.根据权利要求12所述的找平控制系统,其中,所述GPS位于所述铲刀的正上方,所述距离传感器在沿着所述平地机运动方向上与所述铲刀相隔一定距离。
14.根据权利要求12或13所述的找平控制系统,其中,所述第一支架与水平面垂直,所述第二支架与水平面平行。
15.根据权利要求13所述的找平控制系统,其中,
所述GPS有两个,两个GPS包括第一GPS和第二GPS,分别位于所述铲刀在所述平地机的车体宽度方向的两侧的正上方;
所述距离传感器有两个,两个距离传感器包括第一距离传感器和第二距离传感器,在沿着所述平地机运动方向上分别与所述两侧相隔一定距离,分别对应所述第一GPS和所述第二GPS。
16.一种平地机,包括:
如权利要求10-15任一项所述的找平控制系统。
17.一种计算机可存储介质,其上存储有计算机程序指令,该指令被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的找平控制方法。
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