CN114348678A - 物料转运自动驾驶行车的控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种物料转运自动驾驶行车的控制方法、装置及电子设备，涉及自动控制技术领域。控制方法包括投料过程控制，投料过程控制的步骤包括：根据转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景；获取取料点和投料点在三维工作场景中的坐标；根据取料点、投料点和三维工作场景，构建抓斗的运动模型；以及根据抓斗的运动模型生成大车和小车的投料运行指令，以控制大车、小车、抓斗同时运行，使抓斗从取料点运动至投料点。上述控制方法以抓斗运动作为约束条件，分别生成小车、大车的投料运行指令，控制抓斗、大车和小车同时运动以最终合成行车投料工作，通过三轴协作运动使投料运动总时间控制在低水平，有效提高了投料效率。

Description

物料转运自动驾驶行车的控制方法、装置及电子设备

技术领域

本公开涉及自动控制技术领域，尤其涉及一种物料转运自动驾驶行车的控制方法、装置及电子设备。

背景技术

物料转运自动驾驶行车主要用于吊运仓库、厂房、料场等环境中的大型物料，随着未来工厂理念兴起，对仓储自动化和高效化的要求日益提高。对于自动驾驶行车的自动控制系统，主要控制目标是行车的大车、小车、卷扬三部分，完成物料从起始点到目标点的运输。现有的行车自动控制策略，通常采取顺序控制方式，即大车、小车、卷扬的运动控制分步实施，完成一个动作再进行下一个动作。这种控制策略逻辑清晰，但是，采用分步动作导致一个工作的循环动作时间长，总体的工作效率低下。由于自动控制的效率低下，导致自动控制系统的投运率不高。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种物料转运自动驾驶行车的控制方法，至少在一定程度上克服相关技术中自动控制效率低下的问题。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的一个方面，提供一种物料转运自动驾驶行车的控制方法，所述物料转运自动驾驶行车包括沿X轴运行的大车、沿Y轴运行的小车和沿Z轴运行的抓斗，所述大车设有供小车运行的小车轨道，所述抓斗配置在所述小车上；所述控制方法包括投料过程控制，所述投料过程控制包括以下步骤：根据所述物料转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景；获取取料点和投料点在所述三维工作场景中的坐标；根据所述取料点和所述投料点在所述三维工作场景中的坐标以及所述三维工作场景构建所述抓斗的运动模型；以及根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的投料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述取料点运动至所述投料点。

在本公开一个实施例中，所述三维工作场景包括取料区、存料区和投料区，所述取料区配置为由高度z₁、平面{(0,0)(0，y₁)(x₁，y₁)(x₁,0)}组成的空间；所述存料区配置为由高度z₁、平面{(0,y₁)(0，y₂)(x₁，y₂)(x₁,y₁)}组成的空间；所述投料区配置为由高度z₂、平面{((x₁,0)(x₁，y₂)(x₂，y₂)(x₂,0)}组成的空间；且0＜x₁＜x₂，0＜y₁＜y₂，0＜z₁＜z₂。

在本公开一个实施例中，所述取料点在三维工作场景中的坐标为(x_ST,y_ST,z_ST)，所述投料点在三维工作场景中的坐标为(x_D,y_D,z_D)，其中，0＜x_ST＜x₁，0＜y_ST＜y₁，0＜z_ST＜z₁，x₁＜x_D＜x₂，y₁＜y_D＜y₂，z₂≤z_D，。

在本公开一个实施例中，根据所述取料点和所述投料点在所述三维工作场景中的坐标以及所述三维工作场景构建所述抓斗的运动模型包括：将所述三维工作场景划分为A区、B区和C区，其中，A区内，抓斗的运动高度为(0，z₁)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；B区内，抓斗的运动高度为(z₁，z₂)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；C区内，抓斗的运动高度为(z₂，z_D)，小车的运动范围为(0，x₂)，大车运动范围为(0，y₂)；根据所述取料点和所述投料点的坐标获取所述抓斗的提升高度，根据所述提升高度获取所述抓斗的提升运动时间T；将提升运动时间T分解为：T＝t_A+t_B+t_C；其中，t_A表示抓斗在A区的运动时间，t_B表示抓斗在B区的运动时间，t_C表示抓斗在C区的运动时间。

在本公开一个实施例中，根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的取料运行指令包括：将小车在X轴方向的运动划分为运动区间(x_ST，x₁)和(x₁，x_D)，在运动区间(x_ST，x₁)内，控制小车的运行时间为t_A+t_B；在运动区间(x₁，x_D)内，控制小车全速运行；将大车在Y轴方向的运动划分为运动区间(y_ST，y₁)和(y₁，y_D)，在运动区间(y_ST，y₁)内，控制大车的运行时间为t_A；在运动区间(y₁，y_D)内，控制大车全速运行。

在本公开一个实施例中，所述控制方法还包括抓料过程控制，所述抓料过程控制包括：获取出发点和抓料点在三维工作场景中的坐标；获取所述抓斗在所述三维工作场景中XY平面的平面坐标(x_E，y_E)，其中，x_E是所述小车在X轴的坐标，y_E是所述大车在Y轴的坐标；根据所述出发点、所述抓料点和所述平面坐标(x_E，y_E)，生成抓料运行指令。

在本公开一个实施例中，抓料运行指令配置为：控制所述抓斗全速下降运动，且所述大车和所述小车全速运动至使所述抓斗到达抓料点。

根据本公开的另一个方面，提供一种物料转运自动驾驶行车的控制装置，所述物料转运自动驾驶行车包括沿X轴运行的大车、沿Y轴运行的小车和沿Z轴运行的抓斗，所述大车设有供小车运行的小车轨道，所述抓斗配置在所述小车上；所述控制装置包括投料过程控制装置，所述投料过程控制装置包括：三维构建模块，设置为根据所述物料转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景；取料坐标获取模块，设置为获取取料点和投料点在所述三维工作场景中的坐标；抓斗运动模型生成模块，设置为根据所述取料点和所述投料点在所述三维工作场景中的坐标以及所述三维工作场景构建所述抓斗的运动模型；以及运行指令生成模块，设置为根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的投料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述取料点运动至所述投料点。

根据本公开的再一个方面，提供一种电子设备，包括：处理器；以及存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的物料转运自动驾驶行车的控制方法。

根据本公开的又一个方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的物料转运自动驾驶行车的控制方法。

本公开的实施例所提供的物料转运自动驾驶行车的控制方法、装置及电子设备，以抓斗运动作为约束条件，分别生成小车、大车的取料运行指令，控制抓斗、大车和小车同时运动以最终合成行车投料运动，完成三轴协作运动控制，使投料运动总时间控制在低水平，有效提高了投料的效率。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，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示出本公开一个实施例中物料转运自动驾驶行车的控制方法的流程图；

图2示出本公开实施例中三维工作场景的示意图；

图3示出本公开实施例中抓斗运行的时间-速度关系示意图；

图4示出本公开物料转运自动驾驶行车的控制装置的一种实施例的结构示意图；

图5示出了本公开实施例中投料过程控制装置的模块结构示意图；

图6示出了本公开实施例中抓料过程控制装置的模块结构示意图；

图7示出本公开实施例中的电子设备的结构框图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。

此外，附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

图1是本公开一个实施例中物料转运自动驾驶行车的控制方法的流程图。

本公开的物料转运自动驾驶行车的控制方法用于提升行车的工作效果。以下对物料转运自动驾驶行车进行简要说明，以便本领域技术人员充分理解本实施例的技术方案。物料转运自动驾驶行车包括大车、小车和抓斗。大车配置在行车桥架上，行车桥架具有沿Y轴方向布设的大车轨道，以使大车沿Y轴运行。大车上设有沿X轴方向布设的小车轨道，小车配置于该小车轨道上，以使小车沿X轴运行。抓斗配置在述小车上，并能够沿Z轴移动。物料转运自动驾驶行车参见现有的产品，在此不再详细描述。

参考图1，本实施例提供的物料转运自动驾驶行车的控制方法包括投料过程控制，投料过程控制100可以包括以下步骤：

S11，根据物料转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景；

S12，获取取料点和投料点在三维工作场景中的坐标；

S13，根据取料点和投料点在三维工作场景中的坐标以及三维工作场景构建抓斗的运动模型；

S14，根据抓斗的运动模型生成大车和小车的取料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述取料点运动至所述投料点。

图2示出本公开实施例中三维工作场景的示意图。

在本公开一个实施例中，如图2所示，步骤S11中，三维工作场景包括取料区21、存料区22和投料区23，取料区21配置为由高度z₁、平面{(0,0)(0，y₁)(x₁，y₁)(x₁,0)}组成的空间。存料区配置22为由高度z₁、平面{(0,y₁)(0，y₂)(x₁，y₂)(x₁,y₁)}组成的空间。投料区23配置为由高度z₂、平面{((x₁,0)(x₁，y₂)(x₂，y₂)(x₂,0)}组成的空间。且0＜x₁＜x₂，0＜y₁＜y₂，0＜z₁＜z₂。取料区21和存料区22的高度相同，且两个区域之间设有围挡。投料区23为一实体平台，物料投料至平台的顶部。

在本公开一个实施例中，步骤S12中，以图2中所示的ST点为取料点，D点为投料点。投料过程为：由ST点取料，运输至D点投料。在三维工作场景中，取料点的坐标为(x_ST,y_ST,z_ST)，投料点的坐标为(x_D,y_D,z_D)，其中，0＜x_ST＜x₁，0＜y_ST＜y₁，0＜z_ST＜z₁，x₁＜x_D＜x₂，y₁＜y_D＜y₂，z₂≤z_D。需要说明的是，ST点和D点的位置不固定，根据实际的情况获取，例如可以通过人工输入的方式获得ST点和D点的坐标，或者是通过传感设备采集获得ST点和D点的坐标，本公开不进行具体的限制。

步骤S13中，在获取ST点和D点的坐标后，根据上述坐标和三维工作场景构建抓斗的运动模型。物料转运自动驾驶行车的抓斗悬挂在行车梁之下，在行车的实际运行过程中，为了防止抓斗碰撞建筑物，大车和小车的运动范围受到抓斗的高度影响，根据该原则按照如下步骤构建抓斗的运动模型：

S131，在将三维工作场景划分为A区、B区和C区(如图2所示)，其中，在A区内，设置抓斗的运动高度为(0，z₁)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；在B区内，设置抓斗的运动高度为(z₁，z₂)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；在C区内，设置抓斗的运动高度为(z₂，z_D)，小车的运动范围为(0，x₂)，大车运动范围为(0，y₂)。具体地，A区包括取料区21和存料区22，B区为取料区21和存料区22上方与投料区23等高的区域，C区为取料区21、存料区22、投料区23的共同上方到投料点D之间的区域。

投料过程中，抓斗沿Z轴的运动不受限制，大车沿Y轴方向的行车运动、小车沿X轴方向的行车运动受到抓斗高度的影响。

S132，根据取料点ST点和投料点D点的坐标获取抓斗的提升高度，根据提升高度获取抓斗的提升运动时间T。

具体地，设置投料过程抓斗沿Z轴的运动不受限制，抓斗以最大速度运动。在抓斗的提升高度和抓斗的最大运行速度已知的情况下，抓斗的提升时间可通过计算获得。如图3所示为抓斗运行的时间-速度关系图，抓斗的提升运动时间T＝t_加速+t_恒速+t_减速。

S133，抓斗由ST点运动至D点穿越A区、B区、C区，将抓斗的提升运动时间T分解为：T＝t_A+t_B+t_C；其中，t_A表示抓斗在A区的运动时间，t_B表示抓斗在B区的运动时间，t_C表示抓斗在C区的运动时间。

在本公开一个实施例中，步骤S14中，根据抓斗的运动模型生成大车和小车的取料运行指令，包括：

S141，将小车在X轴方向的运动划分为运动区间(x_ST，x₁)和(x₁，x_D)，在运动区间(x_ST，x₁)内，控制小车的运行时间为t_A+t_B；在运动区间(x₁，x_D)内，控制小车全速运行(以最大速度运行)。

在运动区间(x_ST，x₁)，控制抓斗穿越A区和B区，运行时间为t_A+t_B，该区域内，小车的运行受到抓斗的限制。根据运行时间t_A+t_B控制小车的运行速度，使得该时间内，小车从x_ST运动到x₁。在运动区间(x₁，x_D)，小车运动不受限制，控制小车全速运行，以最优化运行时间。

S142，将大车在Y轴方向的运动划分为运动区间(y_ST，y₁)和(y₁，y_D)，在运动区间(y_ST，y₁)内，控制大车的运行时间为t_A；在运动区间(y₁，y_D)内，控制大车全速运行。

在运动区间(y_ST，y₁)，抓斗穿越A区，运行时间为t_A，该区域内，大车的运行受到抓斗的限制。根据运行时间t_A内，控制大车的运行速度，使得该时间内，小车从y_ST运动到y₁。在运动区间(y₁，y_D)，大车运动不受限制，控制大车全速运行，以最优化运行时间。

通过根据以上三维坐标系以控制大车、小车、抓斗同时运行，可以极大缩短投料时间，提高投料效率，克服相关技术中存在的投料效率低下的问题。

在本公开一个实施例中，控制方法还包括抓料过程控制。抓料过程为抓斗运动到取料区抓料的过程，在抓斗连续运行情况下，可以为抓斗从投料区返回取料区抓料的过程。在一个实施例中，抓料过程控制可以包括：

S21，获取出发点和抓料点在三维工作场景中的坐标。三维工作场景如图2所示，具体内容参见上文描述。在一个实施例中，当抓斗连续进行抓料、投料然后返回抓料时，可以以图2所示的D点为出发点，以图2所示的ST点为抓料点。抓料的工作流程为由D点出发，抓斗运动至ST点抓料。在其他实施例中，由于物料高度变化，抓料点可能不等于上次投料时的取料点，或者，冷启动等情况下，出发点可能不等于上次的投料点，甚至不在投料区。出发点和抓料点可以由本领域技术人员自行设置，每次抓料过程均可以不同。

S22，获取抓斗在三维工作场景中XY平面的平面坐标(x_E，y_E)。x_E表示小车在X轴方向上的位置，y_E表示大车在Y轴方向上的位置。

S23，根据出发点、抓料点和平面坐标(x_E，y_E)，生成抓料运行指令。在一个实施例中，抓料运行指令配置为：控制抓斗全速下降运动，且大车和小车全速运动至使抓斗到达抓料点。在抓料过程，大车、小车的运功不受限制，控制抓斗全速下降运动，使抓料运动总时间控制在低水平，达到提高效率的目标。

对应于上述方法实施例，本公开还提供一种物料转运自动驾驶行车的控制装置，可以用于执行上述方法实施例。

图4示意性示出了本公开一实施例的物料转运自动驾驶行车的控制装置的结构示意图。参考图4，该控制装置400包括投料过程控制装置41和抓料过程控制装置42。

图5是本公开一个实施例中图4所示投料过程控制装置41的示意图。

参考图5，在一个实施例中，投料过程控制装置41可以包括三维构建模块411、投料坐标获取模块412、抓斗运动模型生成模块413和投料运行指令生成模块414。

三维构建模块411设置为根据物料转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景。根据本公开的一实施例，构建如图2所示的三维工作场景，三维工作场景包括取料区、存料区和投料区，取料区配置为由高度z₁、平面{(0,0)(0，y₁)(x₁，y₁)(x₁,0)}组成的空间。存料区配置为由高度z₁、平面{(0,y₁)(0，y₂)(x₁，y₂)(x₁,y₁)}组成的空间。投料区配置为由高度z₂、平面{((x₁,0)(x₁，y₂)(x₂，y₂)(x₂,0)}组成的空间。且0＜x₁＜x₂，0＜y₁＜y₂，0＜z₁＜z₂。取料区和存料区的高度相同，且两个区域之间设有围挡。投料区为一实体平台，物料投料至平台的顶部。

取料坐标获取模块412设置为获取取料点和投料点在三维工作场景中的坐标。在三维工作场景中，取料点的坐标为(x_ST,y_ST,z_ST)，投料点的坐标为(x_D,y_D,z_D)，其中，0＜x_ST＜x₁，0＜y_ST＜y₁，0＜z_ST＜z₁，x₁＜x_D＜x₂，y₁＜y_D＜y₂，z₂≤z_D。ST点和D点的位置根据实际的情况获取，例如可以通过人工输入的方式获得ST点和D点的坐标，或者是通过传感设备采集的方式获得ST点和D点的坐标。

抓斗运动模型生成模块413设置为根据取料点、投料点和三维工作场景构建抓斗的运动模型。在一个实施例中，抓斗运动模型生成模块413设置为将三维工作场景划分为A区域、B区域和C区域，划分依据如下：在A区内，设置抓斗的运动高度为(0，z₁)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；在B区内，设置抓斗的运动高度为(z₁，z₂)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；在C区内，设置抓斗的运动高度为(z₂，z_D)，小车的运动范围为(0，x₂)，大车运动范围为(0，y₂)；据取料点ST点和投料点D点的坐标获取抓斗的提升高度，根据提升高度获取抓斗的提升运动时间T；将所述提升运动时间T分解为：T＝t_A+t_B+t_C；其中，t_A表示所述抓斗在所述取料区的运动时间，t_B表示所述抓斗在所述存料区的运动时间，t_C表示所述抓斗在所述投料区的运动时间。

投料运行指令生成模块414设置为根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的投料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述取料点运动至所述投料点。

在本公开的一个实施例中，投料运行指令生成模块414设置为将小车在X轴方向的运动划分为运动区间(x_ST，x₁)和(x₁，x_D)，在运动区间(x_ST，x₁)内，控制小车的运行时间为t_A+t_B；在运动区间(x₁，x_D)内，控制小车全速运行。在运动区间(x_ST，x₁)，抓斗穿越A区和B区，运行时间为t_A+t_B，该区域内，小车的运行受到抓斗的限制。根据运行时间t_A+t_B内，控制小车的运行速度，使得该时间内，小车从x_ST运动到x₁。在运动区间(x₁，x_D)，小车运动不受限制，控制小车全速运行，以最优化运行时间。大车在Y轴方向的运动划分为运动区间(y_ST，y₁)和(y₁，y_D)，在运动区间(y_ST，y₁)内，控制大车的运行时间为t_A；在运动区间(y₁，y_D)内，控制大车全速运行。在运动区间(y_ST，y₁)，抓斗穿越A区，运行时间为t_A，该区域内，大车的运行受到抓斗的限制。根据运行时间t_A内，控制大车的运行速度，使得该时间内，小车从y_ST运动到y₁。在运动区间(y₁，y_D)，大车运动不受限制，控制大车全速运行，以最优化运行时间。

图6是本公开一个实施例中图4所示抓料过程控制装置42的示意图。

参考图6，在一个实施例中，抓料过程控制装置42可以包括抓料坐标获取模块421、行车位置获取模块422和抓料运行指令生成模块423。

抓料坐标获取模块421设置为获取出发点和抓料点在三维工作场景中的坐标。三维工作场景如图2所示，具体内容参见上文描述。本实施例中，以图2所示的D点为出发点，以图2所示的ST点为抓料点。抓料的工作流程为由D点出发，抓斗运动至ST点抓料。

行车位置获取模块422设置为获取抓斗在三维工作场景中的平面坐标(x_E，y_E)。x_E表示小车在X轴方向上的位置，y_E表示大车在Y轴方向上的位置。

抓料运行指令生成模块423设置为根据出发点、抓料点和平面坐标(x_E，y_E)，生成抓料运行指令。具体地，抓料运行指令配置为：控制抓斗全速下降运动，且大车和小车全速运动至使抓斗到达抓料点。在抓料过程，大车、小车的运功不受限制，控制抓斗全速下降运动，使抓料运动总时间控制在低水平，达到提高效率的目标。

图7示意性示出了本公开一实施例的电子设备的结构示意图。该电子设备包括：处理器；以及存储器，用于存储处理器的可执行指令；其中，处理器配置为经由执行可执行指令来执行上述的物料转运自动驾驶行车的控制方法。下面参照图7来描述根据本公开的这种实施方式的电子设备700。图7显示的电子设备700仅仅是一个示例，不应对本公开实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图7所示，电子设备700以通用计算设备的形式表现。电子设备700的组件可以包括但不限于：上述至少一个处理单元710、上述至少一个存储单元720、连接不同系统组件(包括存储单元720和处理单元710)的总线730。

其中，所述存储单元存储有程序代码，所述程序代码可以被所述处理单元710执行，使得所述处理单元710执行本说明书上述描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。例如，所述处理单元710可以执行如图1中所示的方法。

存储单元720可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)7201和/或高速缓存存储单元7202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)7203。

存储单元720还可以包括具有一组(至少一个)程序模块7205的程序/实用工具7204，这样的程序模块7205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。

总线730可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。

电子设备700也可以与一个或多个外部设备800(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备交互的设备通信，和/或与使得该电子设备700能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口750进行。并且，电子设备700还可以通过网络适配器760与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器760通过总线730与电子设备700的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备700使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、终端装置、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

在本公开的示例性实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有能够实现本说明书上述物料转运自动驾驶形成控制方法的程序产品。在一些可能的实施方式中，本公开的各个方面还可以实现为一种程序产品的形式，其包括程序代码，当所述程序产品在终端设备上运行时，所述程序代码用于使所述终端设备执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种示例性实施方式的步骤。

描述了根据本公开的实施方式的用于实现上述方法的程序产品，其可以采用便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)并包括程序代码，并可以在终端设备，例如个人电脑上运行。然而，本公开的程序产品不限于此，在本文件中，可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

所述程序产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读信号介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本公开操作的程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、C++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

应当注意，尽管在上文详细描述中提及了用于动作执行的设备的若干模块或者单元，但是这种划分并非强制性的。实际上，根据本公开的实施方式，上文描述的两个或更多模块或者单元的特征和功能可以在一个模块或者单元中具体化。反之，上文描述的一个模块或者单元的特征和功能可以进一步划分为由多个模块或者单元来具体化。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本公开中方法的各个步骤，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些步骤，或是必须执行全部所示的步骤才能实现期望的结果。附加的或备选的，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，以及/或者将一个步骤分解为多个步骤执行等。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本公开实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备(可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等)执行根据本公开实施方式的方法。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (10)

1.一种物料转运自动驾驶行车的控制方法，所述物料转运自动驾驶行车包括沿X轴运行的大车、沿Y轴运行的小车和沿Z轴运行的抓斗，所述大车设有供小车运行的小车轨道，所述抓斗配置在所述小车上；其特征在于，所述控制方法包括投料过程控制，所述投料过程控制包括以下步骤：

根据所述物料转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景；

获取取料点和投料点在所述三维工作场景中的坐标；

根据所述取料点和所述投料点在所述三维工作场景中的坐标以及所述三维工作场景构建所述抓斗的运动模型；以及

根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的投料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述取料点运动至所述投料点。

2.根据权利要求1所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法，其特征在于，所述三维工作场景包括取料区、存料区和投料区，所述取料区配置为由高度z₁、平面{(0,0)(0，y₁)(x₁，y₁)(x₁,0)}组成的空间；所述存料区配置为由高度z₁、平面{(0,y₁)(0，y₂)(x₁，y₂)(x₁,y₁)}组成的空间；所述投料区配置为由高度z₂、平面{((x₁,0)(x₁，y₂)(x₂，y₂)(x₂,0)}组成的空间；且0＜x₁＜x₂，0＜y₁＜y₂，0＜z₁＜z₂。

3.根据权利要求2所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法，其特征在于，所述取料点在所述三维工作场景中的坐标为(x_ST,y_ST,z_ST)，所述投料点在所述三维工作场景中的坐标为(x_D,y_D,z_D)，其中，0＜x_ST＜x₁，0＜y_ST＜y₁，0＜z_ST＜z₁，x₁＜x_D＜x₂，y₁＜y_D＜y₂，z₂≤z_D。

4.根据权利要求3所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法，其特征在于，所述根据所述取料点和所述投料点在所述三维工作场景中的坐标以及所述三维工作场景构建所述抓斗的运动模型包括：

S131，将所述三维工作场景划分为A区、B区和C区，其中，所述A区内，设置抓斗的运动高度为(0，z₁)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；在所述B区内，设置抓斗的运动高度为(z₁，z₂)，小车的运动范围为(0，x₁)，大车运动范围为(0，y₁)；在所述C区内，设置抓斗的运动高度为(z₂，z_D)，小车的运动范围为(0，x₂)，大车运动范围为(0，y₂)；

根据所述取料点和所述投料点的坐标获取所述抓斗的提升高度，根据所述提升高度获取所述抓斗的提升运动时间T；

将所述提升运动时间T分解为：T＝t_A+t_B+t_C；其中，t_A表示所述抓斗在所述A区的运动时间，t_B表示所述抓斗在所述B区的运动时间，t_C表示所述抓斗在所述C区的运动时间。

5.根据权利要求4所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法，其特征在于，所述根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的取料运行指令包括：

将所述小车在X轴方向的运动划分为运动区间(x_ST，x₁)和(x₁，x_D)，在运动区间(x_ST，x₁)内，控制小车的运行时间为t_A+t_B；在运动区间(x₁，x_D)内，控制小车全速运行；

将所述大车在Y轴方向的运动划分为运动区间(y_ST，y₁)和(y₁，y_D)，在运动区间(y_ST，y₁)内，控制大车的运行时间为t_A；在运动区间(y₁，y_D)内，控制大车全速运行。

6.根据权利要求1所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法，其特征在于，所述控制方法还包括抓料过程控制，所述抓料过程控制包括：

获取出发点和抓料点在三维工作场景中的坐标；

获取所述抓斗在所述三维工作场景中XY平面的平面坐标(x_E，y_E)，其中，x_E是所述小车在X轴的坐标，y_E是所述大车在Y轴的坐标；

根据所述出发点、所述抓料点和所述平面坐标(x_E，y_E)，生成抓料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述出发点到达所述抓料点。

7.根据权利要求6所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法，其特征在于，所述抓料运行指令配置为：控制所述抓斗全速下降运动，且所述大车和所述小车全速运动至使所述抓斗到达所述抓料点。

8.一种物料转运自动驾驶行车的控制装置，所述物料转运自动驾驶行车包括沿X轴运行的大车、沿Y轴运行的小车和沿Z轴运行的抓斗，所述大车设有供小车运行的小车轨道，所述抓斗配置在所述小车上；其特征在于，所述控制装置包括投料过程控制装置，所述投料过程控制装置包括：

三维构建模块，设置为根据所述物料转运自动驾驶行车的工作环境在XYZ坐标系内构建三维工作场景；

取料坐标获取模块，设置为获取取料点和投料点在所述三维工作场景中的坐标；

抓斗运动模型生成模块，设置为根据所述取料点和所述投料点在所述三维工作场景中的坐标以及所述三维工作场景构建所述抓斗的运动模型；以及

运行指令生成模块，设置为根据所述抓斗的运动模型生成所述大车和所述小车的投料运行指令，以控制所述大车、所述小车、所述抓斗同时运行，使所述抓斗从所述取料点运动至所述投料点。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1～7中任意一项所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法。

10.一种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权利要求1～7中任意一项所述的物料转运自动驾驶行车的控制方法。

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