CN113944207A - 电子围墙设置方法、装置及作业机械 - Google Patents

电子围墙设置方法、装置及作业机械 Download PDF

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CN113944207A CN202111194726.XA CN202111194726A CN113944207A CN 113944207 A CN113944207 A CN 113944207A CN 202111194726 A CN202111194726 A CN 202111194726A CN 113944207 A CN113944207 A CN 113944207A
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Abstract

本发明提供一种电子围墙设置方法、装置及作业机械,该电子围墙设置方法包括:获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。本发明提供的电子围墙设置方法、装置及作业机械,通过对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息,根据整车位姿信息和工作装置的目标姿态参数来确定目标触碰点位置,进而设置目标电子围墙,能够适用于移动作业,设置更灵活,应用场景更加广泛。

Description

电子围墙设置方法、装置及作业机械
技术领域
本发明涉及作业机械技术领域,尤其涉及一种电子围墙设置方法、装置及作业机械。
背景技术
以挖掘机为例的作业机械,在作业时可以依靠电子围墙进行限位以及安全预警。电子围墙是作业机械的虚拟围栏装置,电子围墙能够限定作业机械的工作装置的运动位置,当工作装置的任意位置靠近电子围墙的边界时,作业机械的整车控制器可以锁定作业机械的操作杆,以避免由于操作员的失误而造成的安全事故,如何设置电子围墙成为一个值得研究的问题。
目前,作业机械的电子围墙技术一般采用基于作业机械载体坐标系的铲斗齿尖坐标进行设置,也就是基于作业机械载体坐标系进行设置,这种电子围墙会因为作业机械的位置移动而失效,在挖掘机移动时需要重新构建,难以保证电子围墙的稳定性和同一性,对应用场景的局限性较大。
发明内容
本发明提供一种电子围墙设置方法、装置及作业机械,用以解决现有技术中电子围墙会因为作业机械的位置移动而失效,在挖掘机移动时需要重新构建,难以保证电子围墙的稳定性和同一性,对应用场景的局限性较大的缺陷,实现适用于移动作业,设置更灵活,应用场景更加广泛。
本发明提供一种电子围墙设置方法,该电子围墙设置方法包括:获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
根据本发明提供的一种电子围墙设置方法,所述整车方位信息包括:车身位置、车身速度和行驶方向,所述整车物理参数包括:车身加速度、车身角速度和传感器温度;所述对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息,包括:基于所述车身加速度、所述车身角速度和所述传感器温度,确定参考加速度和参考角速度;基于所述参考角速度,确定参考姿态信息;基于所述参考姿态信息、所述车身速度、所述车身位置和所述参考加速度,确定上车体姿态角;基于所述上车体姿态角、所述车身速度、所述车身位置以及所述行驶方向,确定所述整车位姿信息。
根据本发明提供的一种电子围墙设置方法,所述基于所述车身加速度、所述车身角速度和所述传感器温度,确定参考加速度和参考角速度,包括:对所述车身加速度、所述车身角速度和所述传感器温度进行温度补偿和低通滤波,得到所述参考加速度和所述参考角速度;所述基于所述参考角速度,确定参考姿态信息,包括:基于所述参考角速度进行姿态估计,得到所述参考姿态信息;所述基于所述参考姿态信息、所述车身速度、所述车身位置和所述参考加速度,确定上车体姿态角,包括:基于所述车身速度、所述车身位置和所述参考加速度,对所述参考姿态信息进行扩展卡尔曼滤波校正,输出所述上车体姿态角;所述基于所述上车体姿态角、所述车身速度、所述车身位置以及所述行驶方向,确定所述整车位姿信息,包括:基于所述车身速度、所述车身位置以及所述行驶方向,对所述上车体姿态角进行偏航校正,得到所述整车位姿信息。
根据本发明提供的一种电子围墙设置方法,所述基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置,包括:将所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数转换到DH坐标系,得到全部触碰点位置;基于预设规则,从所述全部触碰点位置中筛选出目标触碰点位置。
根据本发明提供的一种电子围墙设置方法,所述目标姿态参数包括:回转姿态参数、动臂姿态参数、斗杆姿态参数和铲斗姿态参数中的至少一种。
根据本发明提供的一种电子围墙设置方法,所述基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置,包括:基于所述回转姿态参数、所述动臂姿态参数、所述斗杆姿态参数和所述铲斗姿态参数,确定上车体和下车体的相对回转角度、动臂与上车身平面的夹角,斗杆相对于动臂的旋转角度以及铲斗相对于斗杆的旋转角度;基于所述上车体和下车体的相对回转角度、所述动臂与上车身平面的夹角,所述斗杆相对于动臂的旋转角度以及所述铲斗相对于斗杆的旋转角度,得到所述目标触碰点位置。
本发明还提供一种电子围墙设置装置,该电子围墙设置装置包括:获取模块,用于获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;融合模块,用于对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;确定模块,用于基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;设置模块,用于基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
本发明还提供一种作业机械,该作业机械包括:车身;以及上述电子围墙设置装置,所述电子围墙设置装置安装于所述作业机械。
本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述电子围墙设置方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述电子围墙设置方法的步骤。
本发明提供的电子围墙设置方法、装置及作业机械,通过对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息,根据整车位姿信息和工作装置的目标姿态参数来确定目标触碰点位置,进而设置目标电子围墙,能够适用于移动作业,设置更灵活,应用场景更加广泛。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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是本发明提供的电子围墙设置方法的流程示意图;
图2是本发明提供的电子围墙设置方法的原理示意图;
图3是本发明提供的电子围墙设置装置的结构示意图;
图4是本发明提供的挖掘机的结构示意图;
图5是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明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,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1至图5描述本发明的电子围墙设置方法及装置。
如图1和图2所示,本发明提供一种电子围墙设置方法,该电子围墙设置方法包括:如下步骤110至步骤140。
其中,步骤110、获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数。
可以理解的是,该电子围墙设置方法可以应用于作业机械,比如可以为挖掘机和装载机,挖掘机的整车方位信息表示挖掘机的机身的位置信息和行驶方向,挖掘机可以具有RTK装置,RTK装置可以和挖掘机的整车控制器电连接,RTK装置能够实现对挖掘机载体中心进行高精度定位。
RTK装置是基于RTK(Real Time Kinematic)实时动态测量技术,RTK是以载波相位观测为根据的实时差分GPS(RTD GPS)技术,它是测量技术发展里程中的一个突破,它由基准站接收机、数据链、流动站接收机三部分组成。在基准站上安置1台接收机为参考站,对卫星进行连续观测,并将其观测数据通过无线电传输设备,实时地发送给流动站,流动站GPS接收机在接收GPS卫星信号的同时,通过无线接收设备,接收基准站传输的数据,然后根据相对定位的原理,实时解算出流动站的三维坐标及其精度。
RTK装置可以通过接收双天线卫星定位信号,获得挖掘机的整车方位信息,挖掘机的整车方位信息可以为挖掘机当前经纬度信息以航向信息。
挖掘机上还可以安装有各种传感器,传感器可以和整车控制器电连接,传感器可以包括惯性传感器IMU,也可以包括温度传感器,整车物理参数可以是车身传感器采集到并发送给整车控制器的。
还可以在挖掘机的各种工作装置上安装传感器,比如陀螺仪或者加速度传感器,还可以为其他类型的传感器,从而对挖掘机的工作装置的目标姿态参数进行采集,工作装置可以为挖掘机的回转结构、动臂结构、斗杆结构或者铲斗结构,目标姿态参数可以表示挖掘机的工作装置的姿态
步骤120、对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息。
可以理解的是,可以对整车方位信息和整车物理参数进行融合处理,也就是将整车方位信息和整车物理参数进行结合,具体的融合规则可以自行选定,本实施例不具体限定。
步骤130、基于整车位姿信息以及目标姿态参数,确定目标触碰点位置。
可以理解的是,目标触碰点为挖掘机的工作装置所能触碰到的边界点,目标触碰点可以是从挖掘机的全部触碰点中挑选出来的关键位置点,关键点是指工作装置作业过程中,容易与其他部位发生碰撞的位置,比如斗杆的前端和后端、铲斗的斗齿尖和斗底等。
此处可以根据整车位姿信息以及工作装置的目标姿态参数,来对挖掘机的目标碰撞点位置进行定位,这样就能够在车身坐标系中标记出多个目标触碰点位置,多个目标触碰点可以形如三维点云。
步骤140、基于目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
可以理解的是,在确定了目标触碰点位置之后,直接根据目标触碰点来设置电子围墙,从而可以得到目标电子围墙,目标电子围墙可以包括电子前墙、电子左右墙、电子天花板和电子底板。
值得一提的是,这里借助传感器的输出,比如IMU的输出,也就是车身加速度、车身角速度、传感器温度,以及RTK的输出,比如车身位置、车身速度和行驶方向,确定挖掘机上车体的姿态角,上车体的姿态角可以包括航向角、俯仰角和横滚角,这样就能够确定挖掘机上下车身所有碰撞点的经纬度坐标,得到整车位姿信息,也就是挖掘机整车的位置和姿态。
需要说明的是,通过挖掘机的整车方位信息和整车物理参数,以及挖掘机的工作装置的目标姿态参数构建起来的电子围墙,得到的是地理系的电子围墙,该电子围墙是基于地理坐标系,即使挖掘机发生位置移动,电子围墙仍然可以正常工作,这样不仅适用于挖掘机定点作业,还适用于挖掘机移动作业,该电子围墙不仅能实现基于挖掘机当前位置的电子围墙,还能实现大范围的电子围墙,电子围墙不仅包括对工作装置的动作限制,还包括对上车体和下车体的动作限制,该电子围墙的设置不仅能通过铲斗齿尖的位置进行设置,还能通过其他可能的碰撞点进行设置,这样能够更加灵活,使用场景更加广泛。
本发明提供的电子围墙设置方法,通过对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息,根据整车位姿信息和工作装置的目标姿态参数来确定目标触碰点位置,进而设置目标电子围墙,能够适用于移动作业,设置更灵活,应用场景更加广泛。
在一些实施例中,整车方位信息包括:车身位置、车身速度和行驶方向,整车物理参数包括:车身加速度、车身角速度和传感器温度。
上述步骤120、对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息,包括:基于车身加速度、车身角速度和传感器温度,确定参考加速度和参考角速度。
在一些实施例中,基于车身加速度、车身角速度和传感器温度,确定参考加速度和参考角速度,包括:对车身加速度、车身角速度和传感器温度进行温度补偿和低通滤波,得到参考加速度和参考角速度。
可以理解的是,可以利用传感器温度对车身加速度和车身角速度进行温度补偿和低通滤波,得到的参考加速度相对于车身加速度更加准确,参考角速度相对于车身加速度更为准确,能够排除干扰。
基于参考角速度,确定参考姿态信息。
在一些实施例中,基于参考角速度,确定参考姿态信息,包括:基于参考角速度进行姿态估计,得到参考姿态信息。
基于参考姿态信息、车身速度、车身位置和参考加速度,确定上车体姿态角。
在一些实施例中,基于参考姿态信息、车身速度、车身位置和参考加速度,确定上车体姿态角,包括:基于车身速度、车身位置和参考加速度,对参考姿态信息进行扩展卡尔曼滤波校正,输出上车体姿态角。
基于上车体姿态角、车身速度、车身位置以及行驶方向,确定整车位姿信息。
可以理解的是,这里借助传感器的输出,比如IMU的输出,也就是车身加速度、车身角速度、传感器温度,以及RTK的输出,比如车身位置、车身速度和行驶方向,确定挖掘机上车体的姿态角,上车体的姿态角可以包括航向角、俯仰角和横滚角,这样就能够确定挖掘机上下车身所有碰撞点的经纬度坐标,得到整车位姿信息,也就是挖掘机整车的位置和姿态。
如图2所示,在一些实施例中,基于上车体姿态角、车身速度、车身位置以及行驶方向,确定整车位姿信息,包括:基于车身速度、车身位置以及行驶方向,对上车体姿态角进行偏航校正,得到整车位姿信息。
可以理解的是,在对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息的具体过程中,可以对车身加速度、车身角速度和传感器温度等信息进行温度补偿与低通滤波,得到参考加速度和参考角速度,再使用参考角速度对挖掘机车身进行姿态估计,结合车身速度、车身位置以及参考加速度进行扩展卡尔曼滤波校正,输出挖掘机的上车体姿态角,同时根据车身速度、车身位置以及行驶方向,来对上车体姿态角进行偏航校正,得到整车位置信息,也就是得到了挖掘机上车体的位置和姿态。
如图2所示,在一些实施例中,上述步骤130、基于整车位姿信息以及目标姿态参数,确定目标触碰点位置,包括:将整车位姿信息以及目标姿态参数转换到DH坐标系,得到全部触碰点位置;基于预设规则,从全部触碰点位置中筛选出目标触碰点位置。
可以理解的是,DH坐标系是常用于机器人建模的坐标系,DH坐标系的总体思想是:首先给每个关节指定坐标系,然后确定从一个关节到下一个关节进行变化的步骤,这体现在两个相邻参考坐标系之间的变化,将所有变化结合起来,就确定了末端关节与基座之间的总变化,从而建立运动学方程,进一步实现对其求解。
此处可以将整车位姿信息和目标姿态参数转换到DH坐标系,得到挖掘机的全部触碰点位置,再按照预设规则从全部触碰点位置中筛选出目标触碰点位置,该预设规则可以是关键位置点筛选法,也就是说,目标触碰点可以是从挖掘机的全部触碰点中挑选出来的关键位置点,关键点是指工作装置作业过程中,容易与其他部位发生碰撞的位置,比如斗杆的前端和后端、铲斗的斗齿尖和斗底等。
如图2所示,在一些实施例中,目标姿态参数包括:回转姿态参数、动臂姿态参数、斗杆姿态参数和铲斗姿态参数中的至少一种。
回转姿态参数表示挖掘机的回转结构的姿态,动臂姿态参数表示挖掘机的动臂的姿态,斗杆姿态参数表示挖掘机的斗杆的姿态,铲斗姿态参数表示挖掘机的铲斗的姿态。
如图2所示,在一些实施例中,基于整车位姿信息以及目标姿态参数,确定挖掘机的目标触碰点位置,包括:基于回转姿态参数、动臂姿态参数、斗杆姿态参数和铲斗姿态参数,确定挖掘机上车体和下车体的相对回转角度、动臂与上车身平面的夹角,斗杆相对于动臂的旋转角度以及铲斗相对于斗杆的旋转角度;基于挖掘机上车体和下车体的相对回转角度、动臂与上车身平面的夹角,斗杆相对于动臂的旋转角度以及铲斗相对于斗杆的旋转角度,得到目标触碰点位置。
可以理解的是,定义φ0为挖掘机上车体和下车体的相对回转角度,φ1为动臂与上车身平面的夹角,φ2为斗杆相对于动臂的旋转角度,φ3为铲斗相对于斗杆的旋转角度。
可以使用回转传感器、动臂IMU、斗杆IMU、铲斗IMU,测量挖掘机上车体和下车体的相对回转角度φ0、动臂与上车身平面的夹角φ1、斗杆相对于动臂的旋转角度φ2以及铲斗相对于斗杆的旋转角度φ3,其中铲斗IMU可以安装在挖掘机左侧摇杆上,直接测量两为摇杆的俯仰角和翻滚角,结合挖掘机尺寸参数,将其转化到铲斗坐标系,输出铲斗相对于斗杆的旋转角度φ3。
可以先结合挖掘机上车体和下车体的相对回转角度φ0、动臂与上车身平面的夹角φ1、斗杆相对于动臂的旋转角度φ2、铲斗相对于斗杆的旋转角度φ3以及上车体俯仰角、翻滚角和航向角,首先得出下车体俯仰角、翻滚角和航向角,再结合工作装置姿态角计算出挖掘机所有触碰点的地理系坐标。
整车控制器可以通过电子围墙使能标识决定电子前墙、电子左右墙、电子天花板和电子地板等围墙是否开启,通过触碰点位置设置围墙位置,实时输入所有触碰点的地理系坐标,进行围墙判断,进而将控制指令传入手柄信号控制模块,对手柄的操控进行限制或者预警,确保挖掘机的操控安全。
下面对本发明提供的电子围墙设置装置进行描述,下文描述的电子围墙设置装置与上文描述的电子围墙设置方法可相互对应参照。
如图3所示,本发明提供一种电子围墙设置装置,该电子围墙设置装置包括:获取模块310、融合模块320、确定模块330和设置模块340。
获取模块310,用于获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数。
融合模块320,用于对整车方位信息和整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息。
确定模块330,用于基于整车位姿信息以及目标姿态参数,确定目标触碰点位置。
设置模块340,用于基于目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
如图4所示,本发明还提供一种作业机械,包括:车身以及如上述实施例中的电子围墙设置装置,电子围墙设置装置安装于作业机械。
在一些实施例中,该作业机械为挖掘机。
图5示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图5所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)510、通信接口(Communications Interface)520、存储器(memory)530和通信总线540,其中,处理器510,通信接口520,存储器530通过通信总线540完成相互间的通信。处理器510可以调用存储器530中的逻辑指令,以执行电子围墙设置方法,该方法包括:获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
此外,上述的存储器530中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的电子围墙设置方法,该方法包括:获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的电子围墙设置方法,该方法包括:获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。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。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电子围墙设置方法,其特征在于,包括:
获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;
对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;
基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;
基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
2.根据权利要求1所述的电子围墙设置方法,其特征在于,所述整车方位信息包括:车身位置、车身速度和行驶方向,所述整车物理参数包括:车身加速度、车身角速度和传感器温度;
所述对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息,包括:
基于所述车身加速度、所述车身角速度和所述传感器温度,确定参考加速度和参考角速度;
基于所述参考角速度,确定参考姿态信息;
基于所述参考姿态信息、所述车身速度、所述车身位置和所述参考加速度,确定上车体姿态角;
基于所述上车体姿态角、所述车身速度、所述车身位置以及所述行驶方向,确定所述整车位姿信息。
3.根据权利要求2所述的电子围墙设置方法,其特征在于,所述基于所述车身加速度、所述车身角速度和所述传感器温度,确定参考加速度和参考角速度,包括:对所述车身加速度、所述车身角速度和所述传感器温度进行温度补偿和低通滤波,得到所述参考加速度和所述参考角速度;
所述基于所述参考角速度,确定参考姿态信息,包括:基于所述参考角速度进行姿态估计,得到所述参考姿态信息;
所述基于所述参考姿态信息、所述车身速度、所述车身位置和所述参考加速度,确定上车体姿态角,包括:基于所述车身速度、所述车身位置和所述参考加速度,对所述参考姿态信息进行扩展卡尔曼滤波校正,输出所述上车体姿态角;
所述基于所述上车体姿态角、所述车身速度、所述车身位置以及所述行驶方向,确定所述整车位姿信息,包括:基于所述车身速度、所述车身位置以及所述行驶方向,对所述上车体姿态角进行偏航校正,得到所述整车位姿信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电子围墙设置方法,其特征在于,所述基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置,包括:
将所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数转换到DH坐标系,得到全部触碰点位置;
基于预设规则,从所述全部触碰点位置中筛选出目标触碰点位置。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电子围墙设置方法,其特征在于,所述目标姿态参数包括:回转姿态参数、动臂姿态参数、斗杆姿态参数和铲斗姿态参数中的至少一种。
6.根据权利要求5所述的电子围墙设置方法,其特征在于,所述基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置,包括:
基于所述回转姿态参数、所述动臂姿态参数、所述斗杆姿态参数和所述铲斗姿态参数,确定上车体和下车体的相对回转角度、动臂与上车身平面的夹角,斗杆相对于动臂的旋转角度以及铲斗相对于斗杆的旋转角度;
基于所述上车体和下车体的相对回转角度、所述动臂与上车身平面的夹角,所述斗杆相对于动臂的旋转角度以及所述铲斗相对于斗杆的旋转角度,得到所述目标触碰点位置。
7.一种电子围墙设置装置,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取整车方位信息和整车物理参数,以及工作装置的目标姿态参数;
融合模块,用于对所述整车方位信息和所述整车物理参数进行融合,得到整车位姿信息;
确定模块,用于基于所述整车位姿信息以及所述目标姿态参数,确定目标触碰点位置;
设置模块,用于基于所述目标触碰点位置,设置目标电子围墙。
8.一种作业机械,其特征在于,包括:
车身;
如权利要求7所述的电子围墙设置装置,所述电子围墙设置装置安装于所述作业机械。
9.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述电子围墙设置方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述电子围墙设置方法的步骤。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102435774A (zh) * 2011-12-07 2012-05-02 浙江大学 一种电容式微机械加速度计温度补偿系统及其方法
CN108279593A (zh) * 2018-01-16 2018-07-13 厦门大学 一种大型工程机械的位姿实时显示系统及方法
US20200199853A1 (en) * 2017-10-04 2020-06-25 Komatsu Ltd. Loading machine control device and control method
CN111501865A (zh) * 2020-04-26 2020-08-07 三一重机有限公司 一种挖掘机用电子围栏的作业方法、电子围栏及挖掘机
CN112180928A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 上海三一重机股份有限公司 挖掘机控制方法、挖掘机控制装置及挖掘机
CN113047367A (zh) * 2021-04-21 2021-06-29 柳州柳工挖掘机有限公司 挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102435774A (zh) * 2011-12-07 2012-05-02 浙江大学 一种电容式微机械加速度计温度补偿系统及其方法
US20200199853A1 (en) * 2017-10-04 2020-06-25 Komatsu Ltd. Loading machine control device and control method
CN108279593A (zh) * 2018-01-16 2018-07-13 厦门大学 一种大型工程机械的位姿实时显示系统及方法
CN111501865A (zh) * 2020-04-26 2020-08-07 三一重机有限公司 一种挖掘机用电子围栏的作业方法、电子围栏及挖掘机
CN112180928A (zh) * 2020-09-30 2021-01-05 上海三一重机股份有限公司 挖掘机控制方法、挖掘机控制装置及挖掘机
CN113047367A (zh) * 2021-04-21 2021-06-29 柳州柳工挖掘机有限公司 挖掘机电子围栏设置装置、设置方法和挖掘机

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