CN113231735B - 切割头避障方法、装置、计算机设备和介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种切割头避障方法、装置、计算机设备和介质。其中方法包括：在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；若是，进入跟随控制状态；获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度。

Description

切割头避障方法、装置、计算机设备和介质

技术领域

本发明涉及激光切割技术领域，尤其是涉及一种切割头避障方法、装置、计算机设备和介质。

背景技术

激光数控系统根据预设程序进行运动控制，平面加工时根据程序进行平面移动，但是由于激光加工领域的特殊性，切割头需要与板材保持相对稳定的高度距离才能将激光焦点聚焦在板材上，完成切割。并且，为了提高机床的加工效率，在非切割状态下，切割头会以一个相对很大的速度进行平面移动定位，由于板材可能凹凸不平，这个过程中如果切割头碰到板材，就会出现严重的事故。

而目前市场上使用的切割头控制器大多只管理加工过程的切割头，但在切割头快速定位中也存在碰撞风险，安全性较低。

发明内容

本申请提供了一种切割头避障方法、装置、计算机设备和介质。

第一方面，提供了一种切割头避障方法，包括：

在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；

若是，进入跟随控制状态；

获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；

采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；

根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；

根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；

在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度。

第二方面，提供了一种切割头避障装置，包括判断模块和跟随控制模块，其中：

所述判断模块，用于：

在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；

若所述切割头存在碰撞风险，进入跟随控制状态；

所述跟随控制模块，用于：

获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；

采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；

根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；

根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；

在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度。

第三方面，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如第一方面及其任一种可能的实现方式的步骤。

第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有一条或多条指令，所述一条或多条指令适于由处理器加载并执行如上述第一方面及其任一种可能的实现方式的步骤。

本申请实施例在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；若是，进入跟随控制状态；获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度，可以在切割头快速定位过程中，采用预设的随动控制模型进行避障处理，提高了切割头的安全性，也提高了非均匀板材下平面加工的切割头跟随效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1为本申请实施例提供的一种切割头避障方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的一种快速定位过程的运动轨迹示意图；

图3为本申请实施例提供的另一种快速定位过程的运动轨迹示意图；

图4为本申请实施例提供的另一种快速定位过程的运动轨迹示意图；

图5为本申请实施例提供的一种切割头跟随控制方法的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种切割头快速定位方法的流程示意图；

图7为本申请实施例提供的一种切割头避障装置的结构示意图；

图8为本申请实施例提供的一种计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种切割头避障方法的流程示意图。该方法可包括：

101、在切割头快速定位过程中，判断上述切割头是否存在碰撞风险。

本申请中的切割头避障方法可以应用于切割数控系统，也可以用于切割头避障装置，可以对切割头的移动进行控制，能够在切割头时保持切割头在相对安全的高度。上述切割头可以是激光头。

具体的，在切割头非切割状态，需要快速定位到下一个切割位置，即上述快速定位过程中，切割头会以一个相对较大的速度进行移动定位。在快速定位过程中，系统由平面运动和切割头运动构成，本申请实施例中针对切割头运动，对平面运动控制不做考虑，平面运动的方向可以根据预先设置的路径或终点坐标确定，此处不做限制。

本申请实施例中，可以在快速定位过程中，周期性地检测上述切割头是否存在碰撞风险。在一种可选的实施方式中，上述步骤101具体包括：

011、获取上述切割头与板材之间的初始测量高度，获取上述切割头的初始坐标高度值；

012、获取上述切割头的当前测量高度，以及对应的上述切割头的当前坐标高度值；

013、计算获得距离变化量和坐标变化量，上述距离变化量为上述初始测量高度与上述当前测量高度之间的变化量，上述坐标变化量为上述初始坐标高度值与上述切割头的当前坐标高度值之间的变化量；

014、判断上述距离变化量和上述坐标变化量之间的差值是否大于预设容差值；

015、若上述差值不大于上述预设容差值，确定上述切割头不存在碰撞风险；若上述差值大于上述预设容差值，确定上述切割头存在碰撞风险。

首先，需要记录开始快速定位时切割头的初始测量高度(外部反馈距离)以及切割头的初始坐标高度值，作为之后计算是否存在碰撞风险的计算依据。激光头的位置可以由系统坐标反应，在激光头所处的每个位置，切割头避障装置已知对应的激光头坐标，因此可以获得激光头的坐标高度值。

切割头的测量高度可以通过传感器检测获得。激光头与板材之间的电容会由于距离变化而产生变化，通过这个特点，有专业的传感器将距离转化为电压值反馈给系统，系统能获取这种反馈以确定当前切割头与板材的距离，即切割头的当前测量高度。

在快速定位过程中，系统由平面运动和切割头运动构成，通过判断切割头高度变化和切割头坐标高度变化的差值，正常理论上为0，但实际存在偏差，当偏差大于一定值(上述预设容差值，可以根据需要进行设置)之后，可以判定为靠近障碍物或者板材存在坡度，此时切割头运动可以由预设的跟随控制模型接管，平面控制不变。

若确定上述切割头不存在碰撞风险，可以继续上述判断，在此过程中继续原本的快速定位控制。若确定上述切割头存在碰撞风险，可以执行步骤102，通过预设的跟随控制模型来控制激光头运动。

102、进入跟随控制状态，获取上述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定上述当前高度所对应的当前期望速度，上述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系。

首先，可以根据预设的速度计算模型比如直线加减速模型或者S型加减速模型，来规划每个高度切割头应该具备的最佳速度，即期望速度V(h)。当切割头处于当前高度h时，如果当前速度Vc低于当前高度h对应的当前期望速度V(h)，即可以进行加速，反之需要进行减速，以此控制切割头速度。上述预速度规划模型可以是任意反映切割头的高度与期望速度的映射关系的模型，本申请实施例对此不做限制。

103、采用预设的跟随控制模型，根据上述当前期望速度计算上述切割头对应的目标急动度。

本申请实施例中提到的急动度也称加加速，是加速度的变化率。为了控制切割头稳定运行，引入急动度的计算，用来衡量系统的“舒适度”，即急动度值越小，系统运动越柔和。

在一种实施方式中，上述步骤103可包括：

031、获取当前速度；

032、根据上述当前速度和上述当前期望速度，获得目标加速度值；

033、获取当前加速度值；

034、根据上述当前加速度值和上述目标加速度值，获得上述目标急动度。

其中，计算急动度的逻辑是，先根据当前速度和当前期望速度计算所需的目标加速度值，再根据当前加速度值和目标加速度值计算获得目标急动度。

在一种可选的实施方式中，上述步骤032包括：

判断上述当前期望速度是否大于最大速度阈值；

若不大于，将上述当前期望速度确定为目标速度；若大于，将上述最大速度阈值确定为上述目标速度；

根据上述当前速度和上述目标速度计算获得当前期望加速度值；

判断上述当前期望加速度值是否大于最大加速度值阈值；

若不大于，将上述当前期望加速度值确定为目标加速度值；若大于，将上述最大加速度值阈值确定为上述目标加速度值。

具体的，如果单纯以当前速度Vc与当前期望速度V(h)之间的差值作为加速度DeltaV，速度会出现反复震荡的现象，并且切割头能够控制的最大加速度阈值AMax是有限制的，所以，可以对速度控制阶段做一次PID的闭环控制，通过速度与最佳速度的差DeltaV作为参数计算应该输出的加速度值，即当前期望加速度值，然后根据最大加速度阈值AMax进行限制，获得当前应有的加速度值，即目标加速度值At。

在一种可选的实施方式中，上述步骤034包括：

根据上述当前加速度值和上述目标加速度值计算获得期望急动度；

判断上述期望急动度是否大于最大急动度阈值；

若不大于，将上述期望急动度确定为上述目标急动度；若大于，将上述最大急动度阈值确定为上述目标急动度。

对于目标加速度值At和当前加速度值Ac，同样进行计算差值DeltaA，得到期望急动度，同样可以根据需要预先设置最大急动度阈值，保证系统急动度不超过最大急动度阈值，输出当前周期计算的目标急动度Jt。

104、根据上述目标急动度计算获得上述切割头的实时调控速度。

可以根据获得的目标急动度反算当前应有的加速度值Ac和速度Vc，得到实时调控速度。具体的，上述步骤104可包括：根据计算获得的目标急动度和当前加速度值计算获得实时调控加速度值，再根据该实时调控加速度值和当前速度计算获得实时调控速度，从而可以执行步骤105。

105、根据上述实时调控速度控制上述切割头移动。

106、在上述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到上述切割头到达预设避障高度。

在计算获得上述实时调控速度之后可以控制该切割头在当前周期以该实时调控速度运动。需要注意的是，在跟随控制状态中，对切割头的上述控制步骤是周期性的，周期较短，可以理解为实时调整切割头速度。

举例来讲，图2为本申请实施例提供的一种快速定位过程的运动轨迹示意图，如图2所示，正常的切割头快速定位过程，切割头从位置A移动到位置B点，运动轨迹为L1。

在快速定位的过程中如果出现了障碍即将碰撞，由于切割头与板材之间的距离减小，反馈的电压会变小，系统判断所述切割头存在碰撞风险，由跟随控制接管原本的快速定位过程，并将目标设定为相对安全的预设避障高度，比如系统最大探测高度，从而保证整个快速定位过程中切割头与板材保持一定距离，避免切割头碰撞。

可以参见图3所示的另一种快速定位过程的运动轨迹示意图，切割头从位置A移动到位置B，运动轨迹为L3，板材C处切割头存在碰撞风险，此时由随动接管原本的快速定位过程，并将目标高度设定为相对安全的预设避障高度，比如系统最大探测高度，在此情况下通过本申请中的跟随控制方法控制切割头运动，直到达到该目标高度，之后可以再重新将目标高度设定为原本定位的预设切割高度控制切割头运动(在没有碰撞风险的情况下可以继续快速定位运动)，即移动到位置B完成快速定位。

可选的，该方法还包括：

在上述切割头快速定位的减速阶段，进入上述跟随控制状态对上述切割头的移动进行控制，直到上述切割头到达预设切割高度。

在快速定位减速阶段，由于快速定位趋于结束，即将切换成切割状态，需要在结束时保持切割头在预设切割高度处稳定，如果采取和前述将目标高度修正为最大探测距离的方式较为不妥，此时可以选择将目标修正为预设切割高度。

图4为本申请实施例提供的另一种快速定位过程的运动轨迹示意图，ADB曲线为示意性的板材曲线，板材在D处开始倾斜，在D处之后，处于快速定位末尾阶段系统检测到切割头存在碰撞风险，可以将目标高度设定为原本定位的预设切割高度，进行随动控制，此时切割头运动轨迹为L4所示。

根据触发随动的时机，在快速运动的减速段即结束阶段，目标修正为切割目标高度，直接使用随动控制靠近预设切割高度，为后面切换切割运动节省时间。如果在其他状态，需要进行躲避障碍的运动时，即可将目标高度设定为最大探测距离(也可以外部修改)，抬起切割头。最终在平面运动完成时减速停止，进入切割状态，完成快速定位过程。

本申请实施例中上述整个控制过程都不带有数据存储，可以从任意运动过程切换为上述跟随控制(随动过程)，并且在上述随动过程的速度、加速度和急动度都受到系统最大值限制，最终速度曲线为平滑曲线，保证了系统稳定性。在针对速度的计算引入了PID模型，可以调整闭环能力，在针对不同性能的切割头运动轴时可以进行调整，提高系统的适应性，在滞后很大的切割头运动轴上也可以平稳运行。

请参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种切割头跟随控制方法的流程示意图。以跟随控制状态中的一个控制周期为例，具体介绍了速度的调控过程：

首先，通过获取传感器的当前反馈电压，计算切割头的当前测量高度h，再根据预设的速度规划算法确定当前测量高度h的期望速度V(h)；

判断该期望速度V(h)是否超过预设的最大速度VMax；若是，将目标速度Vt修正为VMax，若否，将目标速度Vt修正为期望速度V(h)；

根据目标速度Vt与当前速度Vc计算速度变化量DeltaV，输入PID模型处理，得到期望加速度A1；

判断该期望加速度A1是否超过预设的最大加速度AMax；若是，将目标加速度At修正为AMax，若否，将目标加速度At修正为期望加速度A1；

计算目标加速度At与当前加速度Ac的差值，得到期望急动度DeltaA；

判断该期望急动度DeltaA是否超过预设的最大急动度JMax；若是，将目标急动度Jt修正为JMax，若否，将目标加速度At修正为期望急动度DeltaA；

将目标急动度Jt作为实时调控急动度Jc，进行反向计算，获得实时调控加速度值Ac，再根据实时调控加速度值Ac得到实时调控速度Vc；

根据实时调控速度Vc得到该周期的切割头位置变化，完成周期控制。

在每一个周期可以重复上述步骤，实现切割头的实时跟随控制。进一步地，请参阅图6，图6是本申请实施例提供的一种切割头快速定位方法的流程示意图。上述切割头的跟随控制方法能够从不同的起点条件(即不同的初始速度和初始加速度)开始控制，可以应用于切割头快速定位过程。

如图6所示，具体的，首先需要记录开始快速定位时的初始测量高度(外部反馈高度)以及初始坐标高度值，即当前切割头坐标高度值，作为之后计算是否存在碰撞风险的计算依据；

其次，在快速定位过程中，判断切割头外部反馈高度变化(距离变化量H1)和切割头高度值变化(坐标变化量H2)的差值，正常理论上为0，但实际存在偏差，当偏差大于预设容差值之后，可以判定为靠近障碍物或者存在坡度，此时切割头运动由跟随控制接管，平面控制不变；

然后根据触发跟随控制的时机进行针对性的控制：在快速定位的减速阶段即结束阶段，目标高度修正为切割目标高度，直接使用随动算法靠近预设切割高度，为后面切换切割运动节省时间；如果在其他状态，需要进行躲避障碍的运动，即可将目标高度设定为最大探测距离(也可以外部修改)，抬起切割头；当偏差不大于预设容差值之后可以重新执行原本的快速定位运动。其中，随动控制方法可以参见图5所示实施例中的具体描述，此处不再赘述。

最终在平面运动完成时减速停止，进入切割状态，完成快速定位过程。

该切割头跟随控制方法，可以支持任意初始条件的衔接计算以及适应不同动态性能的切割头运动轴，具有较高的性能和适应性，在此基础上对切割中的跟随控制进行扩充，对整个运动过程中的切割头进行保护，同时针对不同的障碍情况和触发时机进行针对性处理，即提高了切割头的安全性，也提高了非均匀平板下平面加工的切割头跟随效率。

基于上述切割头避障方法实施例的描述，本申请实施例还公开了一种切割头避障装置。请参见图6，切割头避障装置800包括判断模块710和跟随控制模块720，其中：

所述判断模块710，用于：

在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；

若所述切割头存在碰撞风险，进入跟随控制状态；

所述跟随控制模块720，用于：

获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；

采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；

根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；

根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；

在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度。

根据本申请的一个实施例，图1、图4及图5所示的方法所涉及的各个步骤均可以是由图7所示的切割头避障装置700中的各个模块执行的，此处不再赘述。

本申请实施例中的切割头避障装置700，可以在切割头快速定位过程中，采用预设的随动控制模型进行避障处理，提高了切割头的安全性，也提高了非均匀板材下平面加工的切割头跟随效率。

基于上述方法实施例以及装置实施例的描述，本申请实施例还提供一种计算机设备。请参见图8，该计算机设备800至少包括处理器801、输入设备802、输出设备803以及存储器804。其中，计算机设备内的处理器801、输入设备802、输出设备803以及存储器804可通过总线或其他方式连接。

计算机存储介质可以存储在计算机设备的存储器804中，上述计算机存储介质用于存储计算机程序，上述计算机程序包括程序指令，上述处理器801用于执行上述计算机存储介质存储的程序指令。处理器801(或称CPU(Central Processing Unit，中央处理器))是计算机设备的计算核心以及控制核心，其适于实现一条或多条指令，具体适于加载并执行一条或多条指令从而实现相应方法流程或相应功能；在一个实施例中，本申请实施例上述的处理器801可以用于进行一系列的处理，包括如图1、图4及图5所示实施例中方法等等。

本申请实施例还提供了一种计算机存储介质(Memory)，上述计算机存储介质是计算机设备中的记忆设备，用于存放程序和数据。可以理解的是，此处的计算机存储介质既可以包括计算机设备中的内置存储介质，当然也可以包括计算机设备所支持的扩展存储介质。计算机存储介质提供存储空间，该存储空间存储了计算机设备的操作系统。并且，在该存储空间中还存放了适于被处理器801加载并执行的一条或多条的指令，这些指令可以是一个或一个以上的计算机程序(包括程序代码)。需要说明的是，此处的计算机存储介质可以是高速RAM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；可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器的计算机存储介质。

在一个实施例中，可由处理器801加载并执行计算机存储介质中存放的一条或多条指令，以实现上述实施例中的相应步骤；具体实现中，计算机存储介质中的一条或多条指令可以由处理器801加载并执行图1、图4及图5中方法的任意步骤，此处不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，该模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。所显示或讨论的相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行该计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。该计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。该计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者通过该计算机可读存储介质进行传输。该计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。该计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。该可用介质可以是只读存储器(read-onlymemory，ROM)，或随机存储存储器(random access memory，RAM)，或磁性介质，例如，软盘、硬盘、磁带、磁碟、或光介质，例如，数字通用光盘(digital versatile disc，DVD)、或者半导体介质，例如，固态硬盘(solid state disk，SSD)等。

Claims (11)

1.一种切割头避障方法，其特征在于，包括：

在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；

若是，进入跟随控制状态；

获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；

采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；其中，急动度为加速度的变化率；

根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；

根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；

在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度。

2.根据权利要求1所述的切割头避障方法，其特征在于，所述采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度，包括：

获取当前速度；

根据所述当前速度和所述当前期望速度，获得目标加速度值；

获取当前加速度值；

根据所述当前加速度值和所述目标加速度值，获得所述目标急动度。

3.根据权利要求2所述的切割头避障方法，其特征在于，所述根据所述当前速度和所述当前期望速度，获得目标加速度值，包括：

判断所述当前期望速度是否大于最大速度阈值；

若不大于，将所述当前期望速度确定为目标速度；若大于，将所述最大速度阈值确定为所述目标速度；

根据所述当前速度和所述目标速度计算获得当前期望加速度值；

判断所述当前期望加速度值是否大于最大加速度值阈值；

若不大于，将所述当前期望加速度值确定为目标加速度值；若大于，将所述最大加速度值阈值确定为所述目标加速度值。

4.根据权利要求3所述的切割头避障方法，其特征在于，所述根据所述当前加速度值和所述目标加速度值，获得所述目标急动度，包括：

根据所述当前加速度值和所述目标加速度值计算获得期望急动度；

判断所述期望急动度是否大于最大急动度阈值；

若不大于，将所述期望急动度确定为所述目标急动度；若大于，将所述最大急动度阈值确定为所述目标急动度。

5.根据权利要求4所述的切割头避障方法，其特征在于，所述根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度，包括：

根据所述目标急动度和所述当前加速度值计算获得实时调控加速度值；

根据所述实时调控加速度值和所述当前速度计算获得所述实时调控速度。

6.根据权利要求1-5任一项所述的切割头避障方法，其特征在于，所述判断切割头是否存在碰撞风险，包括：

获取所述切割头的初始测量高度，获取所述切割头的初始坐标高度值；

获取所述切割头的当前测量高度，以及对应的所述切割头的当前坐标高度值；

计算获得距离变化量和坐标变化量，所述距离变化量为所述初始测量高度与所述当前测量高度之间的变化量，所述坐标变化量为所述初始坐标高度值与所述切割头的当前坐标高度值之间的变化量；

判断所述距离变化量和所述坐标变化量之间的差值是否大于预设容差值；

若所述差值不大于所述预设容差值，确定所述切割头不存在碰撞风险；若所述差值大于所述预设容差值，确定所述切割头存在碰撞风险。

7.根据权利要求1所述的切割头避障方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述切割头快速定位的减速阶段，进入所述跟随控制状态对所述切割头的移动进行控制，直到所述切割头到达预设切割高度。

8.根据权利要求6所述的切割头避障方法，其特征在于，所述获取所述切割头的当前测量高度，包括：

通过传感器获得所述切割头与板材之间的当前电压值；

根据预设的电压值与距离的映射关系，确定所述当前电压值所对应的距离为所述切割头的当前测量高度。

9.一种切割头避障装置，其特征在于，包括判断模块和跟随控制模块，其中：

所述判断模块，用于：

在切割头快速定位过程中，判断所述切割头是否存在碰撞风险；

若所述切割头存在碰撞风险，进入跟随控制状态；

所述跟随控制模块，用于：

获取所述切割头的当前高度，根据预速度规划模型，确定所述当前高度所对应的当前期望速度，所述预速度规划模型包括预设的切割头的高度与期望速度的映射关系；

采用预设的跟随控制模型，根据所述当前期望速度计算所述切割头对应的目标急动度；其中，急动度为加速度的变化率；

根据所述目标急动度计算获得所述切割头的实时调控速度；

根据所述实时调控速度控制所述切割头移动；

在所述跟随控制状态下，重复以上步骤，直到所述切割头到达预设避障高度。

10.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的切割头避障方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至8中任一项所述的切割头避障方法的步骤。

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