CN113216311B - 挖掘机自适应控制方法、装置及挖掘机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及挖掘机技术领域,具体涉及挖掘机自适应控制方法、装置及挖掘机,所述控制方法包括:获取目标挖掘机对应的检测参数,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度;基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况;根据识别出的所述当前工况,自动调整所述目标挖掘机的控制参数,所述控制参数包括泵电流以及优先增益。该控制方法利用电控手柄的位移及角度识别出当前工况,再基于当前工况调整目标挖掘机的控制参数,从而实现控制参数随着当前工况的改变而自动调整,提高了挖掘机的控制效率。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘机技术领域,具体涉及挖掘机自适应控制方法、装置及挖掘机。
背景技术
液压挖掘机作为一种重要的建筑施工和矿用设备,在工程建设和矿石开采等领域具有十分重要的作用,在全球的土方作业中,有超过60%的作业是由挖掘机完成的。
目前的挖掘机大多采用液压作为驱动介质,由单个或两个泵同时驱动动臂、斗杆、铲斗、回转等多个执行器,其最大的特征是属于单动力源多执行器系统。复合动作时,各个执行器的运行速度由流量分配决定,而流量分配的比例与工况和负载有直接的关系。通常,挖掘机出厂时主要针对某些工况设定流量分配的优先参数,在实际操作过程中,需要将驾驶人员基于当前工况进行工况的切换,以调整优先参数,使得调整后的优先参数能够匹配当前工况。然而,这一过程需要驾驶人员依据实际经验进行工况切换,进而实现某些工况对应的优先参数的调整,这种调整方式会导致控制效率较低。此外,挖掘机实际作业场景变化频繁,当工况发生变化后,还需再次选择工况按钮,频繁的选择工况按钮给操作者带来许多不便,效率低下的同时,体验感极差。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种挖掘机自适应控制方法、装置及挖掘机,以解决挖掘机控制效率低的问题。
根据第一方面,本发明实施例提供了一种挖掘机自适应控制方法,包括:
获取目标挖掘机对应的检测参数,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度;
基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况;
根据识别出的所述当前工况,自动调整所述目标挖掘机的控制参数。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,利用识别出当前工况,再基于当前工况调整目标挖掘机的控制参数,从而实现控制参数随着当前工况的改变而自动调整,提高了挖掘机的控制效率;且结合电控手柄的位移及角度进行当前工况的识别,可以保证识别出的工况的可靠性。
结合第一方面,在第一方面第一实施方式中,所述角度包括倾角以及回转角;所述目标挖掘机的控制参数包括泵电流以及优先增益;所述基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况,包括:
获取所述目标挖掘机中各动作机构的相对位置;
利用所述倾角以及所述各动作机构的相对位置,确定所述目标挖掘机的搭台高度;
利用所述电控手柄的位移、以及手柄位移与速度的对应关系,确定所述目标挖掘机的目标速度;
基于所述角度、所述搭台高度以及所述目标速度,确定所述当前工况。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,将倾角、回转角以及目标速度结合,确定当前工况,以实现工况识别的准确性。
结合第一方面第一实施方式,在第一方面第二实施方式中,所述利用所述倾角以及所述各动作机构的相对位置,确定所述目标挖掘机的搭台高度,包括:
利用所述倾角,以及所述各动作机构的相对位置,确定各时刻齿尖的空间坐标;
基于所述各时刻齿尖的空间坐标,确定所述齿尖的运动轨迹;
利用所述齿尖的运动轨迹,得到所述目标挖掘机的履带相对于所述目标挖掘机工作面的高度,以确定所述搭台高度。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,基于齿尖的运动轨迹以及各动作机构的相对位置确定搭台高度,从运动学坐标转换角度确定出搭台高度,保证了搭台高度确定的准确性。
结合第一方面第一实施方式,在第一方面第三实施方式中,所述基于所述角度、所述搭台高度以及所述目标速度,确定所述当前工况,包括:
利用所述搭台高度,确定所述目标挖掘机当前处于第一模式,所述第一模式包括搭台工况或平地工况;
利用所述倾角以及所述目标挖掘机的目标速度,确定所述目标挖掘机当前处于第二模式,所述第二模式包括装车工况或甩方工况;
利用所述回转角,确定所述目标挖掘机当前处于第三模式,所述第三模式包括回转角度。
基于所述第一模式、所述第二模式以及所述第三模式,确定所述当前工况。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,通过综合第一模式、第二模式和第三模式,最终确定出当前工况,利用所述信号得到工况识别的结果,可以保证当前工况确认的可靠性。
结合第一方面第三实施方式,在第一方面第四实施方式中,所述利用所述倾角以及所述目标挖掘机的目标速度,确定所述目标挖掘机当前处于第二模式,包括:
利用所述电控手柄的位移,得到所述电控手柄的速度;
利用所述电控手柄的速度,确定所述目标挖掘机的目标加速度;
利用所述倾角、所述目标速度以及所述目标加速度,确定所述目标挖掘机当前处于第二模式。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,在目标速度的基础上,再结合目标加速度进行第二模式的确认,进一步保证了确认结果的准确性。
结合第一方面,在第一方面第五实施方式中,所述根据识别出的所述当前工况,调整所述目标挖掘机的控制参数,所述控制参数包括泵电流以及优先增益,包括:
基于所述当前工况以及优化目标,对所述控制参数进行优化,确定所述控制参数,所述优化目标包括最低油耗以及最高效率。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,利用优化目标对控制参数进行优化,使得优化得到的控制参数能够满足需求。
根据第二方面,本发明实施例还提供了一种挖掘机自适应控制装置,包括:
获取模块,用于获取目标挖掘机对应的检测参数,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度;
识别模块,用于基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况;
调整模块,用于根据识别出的所述当前工况,自动调整所述目标挖掘机的控制参数。
本发明实施例提供的挖掘机自适应控制装置,识别出当前工况,再基于当前工况调整目标挖掘机的控制参数,从而实现控制参数随着当前工况的改变而自动调整,提高了挖掘机的控制效率;且结合电控手柄的位移及角度进行当前工况的识别,可以保证识别出的工况的可靠性。
根据第三方面,本发明实施例提供了一种电子设备,包括:存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的挖掘机自适应控制方法。
根据第四方面,本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储计算机指令,所述计算机指令用于使所述计算机执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的挖掘机自适应控制方法。
根据第五方面,本发明实施例还提供了一种挖掘机,包括:
挖掘机本体;
本发明第三方面所述的电子设备,所述电子设备与所述挖掘机本体连接,用于自适应调整所述挖掘机的控制参数。
本发明实施例提供的挖掘机,利用工况的自适应识别,对控制参数进行自动调整,自动适应不同的作业工况,降低操作难度,并且无需驾驶员手动选择工作模式,增加了作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的流程图;
图2是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的流程图;
图3是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的流程图;
图4是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的处理示意图;
图5是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制装置的结构框图;
图6是本发明实施例提供的电子设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
现有的控制参数调节的过程,一般是在驾驶室内设置多种工况按钮,驾驶员根据实际工况选择对应的工况按钮。例如,90度装车、180度装车等。当工况发生改变后,驾驶员还需再次选择工况按钮,以实现工况的切换。然而,由于驾驶室内空间有限,并不能将所有的工况均对应设置有工况按钮,这就会导致未设置有工况按钮的工况,其优化参数难以进行调整,降低了控制的准确性。
基于此,本发明实施例提供了一种挖掘机自适应控制方法,对挖掘机的当前工况进行自适应识别,并基于自适应识别的结果自动调整挖掘机的控制参数,从而实现控制参数的自适应调整。
需要说明的是,本发明实施例提供的挖掘机自适应控制方法,是基于电控手柄的位移以及角度传感器的测量结果,自动识别出当前工况。例如,平地/搭台、甩方/装车、45度/90度/180度/其他角度回转等多种组合的工况。同时,在识别出当前工况之后,自动调整挖掘机的控制参数,无需驾驶员进行手动设置和选择。该自适应控制方法适用于采用电控手柄和角度传感器的挖掘机。
根据本发明实施例,提供了一种挖掘机自适应控制方法实施例,需要说明的是,在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行,并且,虽然在流程图中示出了逻辑顺序,但是在某些情况下,可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
在本实施例中提供了一种挖掘机自适应控制方法,可用于电子设备,例如,挖掘机的控制设备等,图1是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的流程图,如图1所示,该流程包括如下步骤:
S11,获取目标挖掘机对应的检测参数。
其中,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度。
在检测周期内,电控手柄的位移可以利用电控手柄输出的电信号确定。利用电控手柄的位移后续就可以确定挖掘机的目标速度或目标加速度,从而可以对挖掘机的工作数据进行确定。例如,在一个装车工况中,其主要包括如下几个工作周期:挖掘-提升-回转-卸载-回位。这各个工作周期内,挖掘机的动作机构的目标速度或目标加速度会发生相应的改变,或者在各个工作周期内,挖掘机的动作机构的目标速度或目标加速度会遵循一定的变化规律。因此,利用电控手柄的位移就可以确定出挖掘机的工作数据。
所述的角度可以对挖掘机的回转角度进行测量得到回转角,也可以对挖掘机搭台的倾角进行测量得到倾角。例如,通过在一个检测周期内,通过测量动臂的回转角度,就可以确定动臂在一个检测周期内的变化规律;通过在一个检测周期内,通过测量齿尖的运动轨迹,就可以确定挖掘机搭台的高度,等等。
其中,角度的测量可以通过角度传感器实现,也可以通过图像分析的方式得到,在此对角度的测量方式并不做任何限定,具体可以根据实际情况进行相应的设置。以角度传感器为例,各个角度传感器将角度的测量结果发送给电子设备,相应地,电子设备就可以获取到目标挖掘机对应的检测参数。
S12,基于检测参数识别目标挖掘机的当前工况。
电子设备在获取到检测参数之后,可以先对电控手柄的位移进行分析,确定挖掘机的作业数据;再结合各个角度传感器的测量结果,进一步确认目标挖掘机的当前工况。
例如,电子设备可以识别的工况包括平地/搭台、甩方/装车、45度/90度/180度/其他角度回转等至少16种组合的工况(比如90度搭台装车工况,是其中一种工况)。
关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
S13,根据识别出的当前工况,自动调整目标挖掘机的控制参数。
在电子设备中可以存储有对应于各个工况的控制参数,例如,采用数据表的方式进行存储。电子设备在确定出当前工况之后,可以在数据表中进行工况匹配,在匹配出与当前工况相同的工况时,提取出相应的控制参数。那么,该提取出的控制参数即为目标挖掘机的控制参数。
例如,所述的控制参数包括泵电流以及优先增益,所述的泵电流可以为挖掘机中各动作机构对应的泵电流,所述的优先增益可以为回转对动臂优先增益、回转对斗杆优先增益、斗杆对铲斗优先增益等等。所述的控制参数具体包括哪个或哪些泵电流以及优先增益在此对其并不做任何限制,具体可以根据实际情况进行相应的设置。
关于该步骤具体将在下文中进行详细描述。
本实施例提供的挖掘机自适应控制方法,利用电控手柄的位移及角度识别出当前工况,再基于当前工况调整目标挖掘机的控制参数,从而实现控制参数随着当前工况的改变而自动调整,提高了挖掘机的控制效率。
在本实施例中提供了一种挖掘机自适应控制方法,可用于电子设备,例如,挖掘机的控制设备等,图2是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的流程图,如图2所示,该流程包括如下步骤:
S21,获取目标挖掘机对应的检测参数。
其中,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度。
所述角度包括倾角以及回转角。倾角可以包括动臂、斗杆、回转以及铲斗的倾角,回转角也可以包括上述4个动作机构的回转角度。具体可以根据实际需求进行相应的设置,在此对其并不做任何限制。电子设备利用回转角度传感器,可以得到一个装车循环中回转角度的变化幅值和回转方向,因此即可以识别挖掘机作业回转角度。
S22,基于检测参数识别目标挖掘机的当前工况。
具体地,上述S22可以包括:
S221,获取目标挖掘机中各动作机构的相对位置。
电子设备可以以目标挖掘机的齿尖为坐标中心点,并建立XOY坐标系,由于目标挖掘机中各动作机构的尺寸是固定的,基于此,就可以确定各动作机构在该坐标系中的坐标,从而可以确定各动作机构的相对位置。
其中,各动作机构的相对位置可以是事先存储在电子设备中,也可以是电子设备在需要进行自适应控制时,实时建立坐标系确定各动作机构的相对位置的。当然,电子设备也可以采用其他方式获取目标挖掘机中各动作机构的相对位置。
S222,利用倾角以及各动作机构的相对位置,确定目标挖掘机的搭台高度。
如上文所述,倾角可以包括动臂、斗杆以及铲斗的倾角。那么,电子设备利用相应机构的倾角以及其相对位置,确定目标挖掘机的搭台高度。在本实施例的一些可选实施方式中,上述S222可以包括:
(1)利用倾角以及各动作机构的相对位置,确定各时刻齿尖的空间坐标。
电子设备根据倾角传感器可得到挖掘机动臂、斗杆、铲斗每一时刻的角度,结合各动作机构的相对位置,即动臂、斗杆、铲斗的几何尺寸以及液压油缸的尺寸,依据空间坐标运算,可以得到挖掘机齿尖的空间坐标。
(2)基于各时刻齿尖的空间坐标,确定齿尖的运动轨迹。
电子设备通过记录各时刻齿尖的空间坐标,就可以确定齿尖的运动轨迹。
(3)利用齿尖的运动轨迹,得到目标挖掘机的履带相对于目标挖掘机工作面的高度,以确定搭台高度。
电子设备利用挖掘过程中齿尖的运动轨迹,可以识别出此时挖掘机履带相对于挖掘机面的高度,即可确定搭台高度。
基于齿尖的运动轨迹以及各动作机构的相对位置确定搭台高度,从运动学坐标转换角度确定出搭台高度,保证了搭台高度确定的准确性。
S223,利用电控手柄的位移、以及手柄位移与速度的对应关系,确定目标挖掘机的目标速度。
在电子设备中存储有电控手柄的手柄位移与速度的对应关系,该对应关系可以通过关系曲线的方式表征。电子设备在获取到的电控手柄的位移之后,可以查找关系曲线,就可以确定目标挖掘机的目标速度。
S224,基于角度、搭台高度以及目标速度,确定当前工况。
如上文所述,目标速度能够表征出目标挖掘机的工作数据,因此,电子设备结合角度、搭台高度以及目标速度,就可以确定当前工况。
例如,当搭台高度与目标挖掘机的工作面的高度为预设值时,表示此时目标挖掘机为平地模式,其中,预设值为目标挖掘机对应部件的高度值。进一步地,目标挖掘机在平地上进行何种动作,还需要结合角度以及目标速度进行确定。
当搭台高度与目标挖掘机的工作面的高度超出预设值时,表示此时目标挖掘机为搭台模式。进一步地,目标挖掘机在搭台模式下进行何种动作,还需要结合角度以及目标速度进行确定。
在本实施例的一些可选实施方式中,上述S224可以包括:
(1)利用搭台高度,确定目标挖掘机当前处于第一模式,第一模式包括搭台工况或平地工况。
如上文所述,利用搭台高度与预设值进行比较,就可以目标挖掘机当前所处的模式,即搭台工况或平地工况。
(2)利用倾角以及目标挖掘机的目标速度,确定目标挖掘机当前处于第二模式,所述第二模式包括装车工况或甩方工况。
在一个检测周期内,目标挖掘机的作业数据可以通过目标速度表征,利用目标速度可以表示出目标挖掘机的作业特征。基于该作业特征以及倾角,电子设备就可以确定当前目标挖掘机处于装车工况还是甩方工况。
(3)利用回转角,确定目标挖掘机当前处于第三模式,所述第三模式包括回转角度。
(4)基于第一模式、第二模式以及第三模式,确定当前工况。
电子设备将第一模式、第二模式以及第三模式结合,可以最终确定出目标挖掘机的当前工况。综合以上识别的信息,可以识别挖掘机此时所处的作业工况,搭台/平地、装车/甩方、45/90/180/其他角度,比如90度平地装车、180度搭台甩方等。
通过综合第一模式、第二模式以及第三模式,最终确定出当前工况,可以保证当前工况确认的可靠性。
进一步可选地,上述S224对应的步骤(2)还可以包括:
3.1)利用电控手柄的位移,得到电控手柄的速度。
电控手柄的位移与速度之间具有对应关系,电子设备在获取到电控手柄的位移后,利用该对应关系,就可以得到电控手柄的速度。
3.2)利用电控手柄的速度,确定目标挖掘机的目标加速度。
电子设备对得到的电控手柄的速度进行微分计算,就可以确定目标挖掘机的目标加速度。
3.3)利用倾角、目标速度以及目标加速度,确定目标挖掘机当前处于第二模式。
在目标速度的基础上,再结合目标加速度进行目标挖掘机作业特征的确定,进一步保证了确认结果的准确性。
S23,根据识别出的当前工况,自动调整目标挖掘机的控制参数。
其中,所述控制参数包括泵电流以及优先增益。
详细请参见图1所示实施例的S13,在此不再赘述。
本实施例提供的挖掘机自适应控制方法,将倾角、回转角以及目标速度结合,确定当前工况,以实现工况识别的准确性。
在本实施例中提供了一种挖掘机自适应控制方法,可用于电子设备,例如,挖掘机的控制设备等,图3是根据本发明实施例的挖掘机自适应控制方法的流程图,如图3所示,该流程包括如下步骤:
S31,获取目标挖掘机对应的检测参数。
其中,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度。
详细请参见图2所示实施例的S21,在此不再赘述。
S32,基于检测参数识别目标挖掘机的当前工况。
对于目标挖掘机当前工况的识别,如图4所示,其输入参数为电控手柄位移、执行机构倾角传感器、回转角度传感器,输出为泵电流以及优先增益。具体地,在挖掘机中增加执行器倾角传感器和回转角度传感器,用于测量执行器角度和回转角度。因挖掘机作业过程的手柄位置对应执行器的运行速度,可根据手柄位置识别驾驶员的期望速度、根据手柄的速度识别驾驶员期望加速度、根据倾角传感器可识别目标挖掘机的搭台高度、根据回转角度信号识别作业回转角度。因此,可识别目标挖掘机此时所处的工况,比如搭台/平地、装车/甩方、45/90/180/其他角度等。根据识别的工况结果,以最低油耗、最高效率为目标,对泵的电流和优先增益自动调整,自动适应不同的作业工况,使各动作增益系数更加适用于当前所处工况,无需驾驶员不断反复手动调整,降低操作难度,增加作业效率。
该方式的实现可通过显示屏或按钮等方式设置自适应模式按钮,驾驶员选择后即可进入自适应模式,控制器可根据不同工况自动调节相应参数,自动适应不同工况。
S33,根据识别出的当前工况,自动调整目标挖掘机的控制参数。
其中,所述控制参数包括泵电流以及优先增益。
具体地,上述S33可以包括:
S331,基于当前工况以及优化目标,对控制参数进行优化,确定控制参数,所述优化目标包括最低油耗以及最高效率。
电子设备在识别出当前工况之后,结合当前工况以及优化目标对控制参数进行实时的优化,进而输出与当前工况对应的控制参数。具体地,如图4所示,优化目标可以包括最低油耗、最高效率、最优运行以及最高性价比,在确定出各个优化目标对应的限制条件之后,利用优化函数对控制参数进行优化,进而就可以确定出与当前工况对应的控制参数。
其中,图4中仅示出了两个泵电流以及3个优先增益,但是本发明的保护范围并不限于此,具体可以根据实际需求进行相应的设置。
S332,利用确定出的控制参数对目标挖掘机的当前控制参数进行调整。
电子设备在确定出控制参数之后,就可以利用该控制参数对当前控制参数的值进行调整,进而实现对目标挖掘机的自适应控制。
本实施例提供的挖掘机自适应控制方法,利用优化目标对控制参数进行优化,使得优化得到的控制参数能够满足需求。
结合图4所示,本发明实施例所述的挖掘机自适应控制方法,根据电控手柄位移、电控手柄速度、执行机构倾角传感器、回转角度传感器等信号,自动识别挖掘机所处作业工况。采用以上信号进行工况辨识,能够对工况的识别更加具体化,以往没有增加角度传感器的方式,仅仅只能识别负载轻/重,挖掘或破碎等较为粗略的工况,难以得到精确的工况。
进一步地,根据识别的工况,对泵的电流和优先增益自动调整,自动适应不同的作业工况,使各动作增益系数更加适用于当前所处工况,无需驾驶员不断反复手动调整,降低操作难度,增加作业效率。
具体地,本发明实施例中自适应控制方法的输入信号为:电控手柄位移、电控手柄速度、执行机构倾角传感器、回转角度传感器。这种输入信号适用于采用电控手柄和安装了倾角传感器的挖掘机。识别的工况包括平地/搭台、甩方/装车、45度/90度/180度/其他角度回转等至少16种组合的工况(比如90度搭台装车工况,是其中一种工况)。根据识别的工况自动调整泵的输出电流和各动作优先增益,无须驾驶员进行手动设置和选择手动选择工况。
作为本实施例的一种可选实施方式,自适应模式的选择可通过显示屏或按钮等方式设置自适应模式,驾驶员选择后即可进入自适应模式,电子设备可根据不同工况自动调节相应参数,自动适应不同工况。该模式的选择方法包括但不限于按钮、显示屏等方式。
在本实施例中还提供了一种挖掘机自适应控制装置,该装置用于实现上述实施例及优选实施方式,已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的,术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现,但是硬件,或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
本实施例提供一种挖掘机自适应控制装置,如图5所示,包括:
获取模块41,用于获取目标挖掘机对应的检测参数,所述检测参数包括电控手柄的位移及角度;
识别模块42,用于基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况;
调整模块43,用于根据识别出的所述当前工况,自动调整所述目标挖掘机的控制参数。
本实施例中的挖掘机自适应控制装置是以功能单元的形式来呈现,这里的单元是指ASIC电路,执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器,和/或其他可以提供上述功能的器件。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同,在此不再赘述。
本发明实施例还提供一种电子设备,具有上述图5所示的挖掘机自适应控制装置。
请参阅图6,图6是本发明可选实施例提供的一种电子设备的结构示意图,如图6所示,该电子设备可以包括:至少一个处理器51,例如CPU(Central Processing Unit,中央处理器),至少一个通信接口53,存储器54,至少一个通信总线52。其中,通信总线52用于实现这些组件之间的连接通信。其中,通信接口53可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard),可选通信接口53还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器54可以是高速RAM存储器(Random Access Memory,易挥发性随机存取存储器),也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。存储器54可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器51的存储装置。其中处理器51可以结合图5所描述的装置,存储器54中存储应用程序,且处理器51调用存储器54中存储的程序代码,以用于执行上述任一方法步骤。
其中,通信总线52可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect,简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture,简称EISA)总线等。通信总线52可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图6中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中,存储器54可以包括易失性存储器(英文:volatile memory),例如随机存取存储器(英文:random-access memory,缩写:RAM);存储器也可以包括非易失性存储器(英文:non-volatile memory),例如快闪存储器(英文:flash memory),硬盘(英文:hard diskdrive,缩写:HDD)或固态硬盘(英文:solid-state drive,缩写:SSD);存储器54还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中,处理器51可以是中央处理器(英文:central processing unit,缩写:CPU),网络处理器(英文:network processor,缩写:NP)或者CPU和NP的组合。
其中,处理器51还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文:application-specific integrated circuit,缩写:ASIC),可编程逻辑器件(英文:programmable logic device,缩写:PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文:complex programmable logic device,缩写:CPLD),现场可编程逻辑门阵列(英文:field-programmable gate array,缩写:FPGA),通用阵列逻辑(英文:generic arraylogic,缩写:GAL)或其任意组合。
可选地,存储器54还用于存储程序指令。处理器51可以调用程序指令,实现如本申请图1至3实施例中所示的挖掘机自适应控制方法。
本发明实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质,所述计算机存储介质存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的挖掘机自适应控制方法。其中,所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory,RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive,缩写:HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive,SSD)等;所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本发明实施例还提供了一种挖掘机,该挖掘机包括图6所示实施例中的电子设备以及挖掘机本体。
其中,电子设备与挖掘机本体连接,该电子设备可以依据需求与挖掘机本体进行连接,具体的连接方式以及设置位置,在此对其并不做任何限定。
挖掘机本体的具体结构可以依据实际需求进行设置,在此也并不做任何限制。所述的电子设备用于自动识别挖掘机的当前工况,并基于当前工况对挖掘机的控制参数进行自适应调整,以使得挖掘机能够自动适应不同的作业工况,降低操作难度,增加作业效率,并且无需驾驶员手动选择工作模式。
虽然结合附图描述了本发明的实施例,但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型,这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
Claims (9)
1.一种挖掘机自适应控制方法,其特征在于,包括:
获取目标挖掘机对应的检测参数,所述检测参数包括角度及电控手柄的位移;
基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况;
根据识别出的所述当前工况,自动调整所述目标挖掘机的控制参数;
其中,所述角度包括回转角以及所述目标挖掘机的动臂、斗杆、回转及铲斗的倾角;所述目标挖掘机的控制参数包括泵电流以及优先增益;所述基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况,包括:
获取所述目标挖掘机中各动作机构的相对位置;
利用所述倾角以及所述各动作机构的相对位置,确定所述目标挖掘机的搭台高度;
利用所述电控手柄的位移、以及手柄位移与速度的对应关系,确定所述目标挖掘机的目标速度;
基于所述角度、所述搭台高度以及所述目标速度,确定所述当前工况。
2.根据权利要求1所述的自适应控制方法,其特征在于,所述利用所述倾角以及所述各动作机构的相对位置,确定所述目标挖掘机的搭台高度,包括:
利用所述倾角,以及所述各动作机构的相对位置,确定各时刻齿尖的空间坐标;
基于所述各时刻齿尖的空间坐标,确定所述齿尖的运动轨迹;
利用所述齿尖的运动轨迹,得到所述目标挖掘机的履带相对于所述目标挖掘机工作面的高度,以确定所述搭台高度。
3.根据权利要求1所述的自适应控制方法,其特征在于,所述基于所述角度、所述搭台高度以及所述目标速度,确定所述当前工况,包括:
利用所述搭台高度,确定所述目标挖掘机当前处于第一模式,所述第一模式包括搭台工况或平地工况;
利用所述倾角以及所述目标挖掘机的目标速度,确定所述目标挖掘机当前处于第二模式,所述第二模式包括装车工况或甩方工况;
利用所述回转角,确定所述目标挖掘机当前处于第三模式,所述第三模式包括回转角度;
基于所述第一模式、所述第二模式以及所述第三模式,确定所述当前工况。
4.根据权利要求3所述的自适应控制方法,其特征在于,所述利用所述倾角以及所述目标挖掘机的目标速度,确定所述目标挖掘机当前处于第二模式,包括:
利用所述电控手柄的位移,得到所述电控手柄的速度;
利用所述电控手柄的速度,确定所述目标挖掘机的目标加速度;
利用所述倾角、所述目标速度以及所述目标加速度,确定所述目标挖掘机当前处于第二模式。
5.根据权利要求1所述的自适应控制方法,其特征在于,所述根据识别出的所述当前工况,调整所述目标挖掘机的控制参数,所述控制参数包括泵电流以及优先增益,包括:
基于所述当前工况以及优化目标,对所述控制参数进行优化,确定所述控制参数,所述优化目标包括最低油耗以及最高效率。
6.一种挖掘机自适应控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取目标挖掘机对应的检测参数,所述检测参数包括角度及电控手柄的位移;
识别模块,用于基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况;
调整模块,用于根据识别出的所述当前工况,自动调整所述目标挖掘机的控制参数;
其中,所述角度包括回转角以及所述目标挖掘机的动臂、斗杆、回转及铲斗的倾角;所述目标挖掘机的控制参数包括泵电流以及优先增益;所述基于所述检测参数识别所述目标挖掘机的当前工况,包括:
获取所述目标挖掘机中各动作机构的相对位置;
利用所述倾角以及所述各动作机构的相对位置,确定所述目标挖掘机的搭台高度;
利用所述电控手柄的位移、以及手柄位移与速度的对应关系,确定所述目标挖掘机的目标速度;
基于所述角度、所述搭台高度以及所述目标速度,确定所述当前工况。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:
存储器和处理器,所述存储器和所述处理器之间互相通信连接,所述存储器中存储有计算机指令,所述处理器通过执行所述计算机指令,从而执行权利要求1-5中任一项所述的挖掘机自适应控制方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1-5中任一项所述的挖掘机自适应控制方法。
9.一种挖掘机,其特征在于,包括:
挖掘机本体;
权利要求7所述的电子设备,所述电子设备与所述挖掘机本体连接,用于自适应调整所述挖掘机的控制参数。
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