CN116553449B - 作业控制方法、装置及作业车 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种作业控制方法、装置及作业车，涉及工程机械技术领域，所述方法包括：获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长；控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅；获取变幅后所述主臂与地面的第二夹角以及变幅后所述主臂的第二臂长；根据所述第一臂长、所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述主臂的第一目标臂长；在所述第二臂长与所述第一目标臂长不同的情况下，控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第一目标臂长。如此，提高了作业控制的准确性。

Description

作业控制方法、装置及作业车
技术领域
本公开涉及工程机械技术领域，尤其是一种作业控制方法、装置及作业车。
背景技术
作业车（例如高空作业车，又称高空作业平台）是一种用于运送使用器材及工作人员到指定高度进行作业的工程车辆。
通常情况下，操作人员通过控制作业车的变幅油缸的伸长量，可以调整作业车的主臂与地面的夹角；通过控制作业车的伸缩油缸的伸长量，可以调整主臂的臂长，从而可以调整主臂的运动轨迹。
发明内容
根据本公开实施例的一方面，提供一种作业控制方法，包括：获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长；控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅；获取变幅后所述主臂与地面的第二夹角以及变幅后所述主臂的第二臂长；根据所述第一臂长、所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述主臂的第一目标臂长；在所述第二臂长与所述第一目标臂长不同的情况下，控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第一目标臂长；其中，所述预设变幅速度基于所述第一夹角对应的所述变幅油缸的第一长度和所述主臂与地面之间的预设目标夹角对应的所述变幅油缸的第二长度之间的差值、以及所述主臂从所述第一臂长变化为所述预设目标夹角对应的第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第一伸缩时间确定，所述第一夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和所述预设目标夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等。
在一些实施例中，所述方法还包括：在所述第二夹角和所述预设目标夹角不同的情况下，确定所述第二夹角对应的所述变幅油缸的第三长度；根据所述第二臂长、所述第二目标臂长和所述伸缩油缸的预设伸缩速度，确定所述主臂从所述第二臂长变化为所述第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第二伸缩时间；根据所述第二长度和所述第三长度之间的差值以及所述第二伸缩时间，确定所述第二夹角对应的目标变幅速度；控制所述变幅油缸按照所述目标变幅速度进行变幅，以使得所述主臂与地面的夹角达到所述预设目标夹角。
在一些实施例中，所述方法还包括：控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第二目标臂长。
在一些实施例中，在所述目标变幅速度大于所述变幅油缸的最大变幅速度的情况下，控制所述变幅油缸按照所述最大变幅速度进行变幅；在所述目标变幅速度小于所述变幅油缸的最小变幅速度的情况下，控制所述变幅油缸按照所述最小变幅速度进行变幅。
在一些实施例中，所述第一夹角在大于所述预设目标夹角的情况下对应的预设变幅速度和所述第一夹角在小于所述预设目标夹角的情况下对应的预设变幅速度不同。
在一些实施例中，控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅包括：确定与所述预设变幅速度对应的电流值；向所述变幅油缸的比例阀提供具有所述电流值的电流，以控制所述变幅油缸按照所述预设变幅速度进行变幅。
根据本公开实施例的另一方面，提供一种作业控制方法，包括：根据作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长，确定所述主臂在垂直于地面的方向上的距离；根据所述距离和所述主臂与地面之间的目标夹角，确定所述主臂的目标臂长；根据所述第一臂长、所述目标臂长和所述作业车的伸缩油缸的预设伸缩速度，确定所述主臂从所述第一臂长变化为所述目标臂长所需的所述伸缩油缸的伸缩时间；根据所述第一夹角对应的所述作业车的变幅油缸的第一长度和所述目标夹角对应的所述变幅油缸的第二长度之间的差值以及所述伸缩时间，确定所述第一夹角对应的目标变幅速度；控制所述变幅油缸按照所述目标变幅速度进行变幅，以使得所述主臂与地面的夹角达到所述目标夹角。
在一些实施例中，所述预设伸缩速度为所述伸缩油缸的最大伸缩速度。
根据本公开实施例的又一方面，提供一种作业控制装置，包括：第一获取模块，被配置在为获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长；第一控制模块，被配置为控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅；第二获取模块，被配置为获取变幅后所述主臂与地面的第二夹角以及变幅后所述主臂的第二臂长；确定模块，被配置为根据所述第一臂长、所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述主臂的第一目标臂长；第二控制模块，被配置为在所述第二臂长与所述第一目标臂长不同的情况下，控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第一目标臂长；其中，所述预设变幅速度基于所述第一夹角对应的所述变幅油缸的第一长度和所述主臂与地面之间的预设目标夹角对应的所述变幅油缸的第二长度之间的差值、以及所述主臂从所述第一臂长变化为所述预设目标夹角对应的第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第一伸缩时间确定，所述第一夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和所述预设目标夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等。
根据本公开实施例的再一方面，提供一种作业控制装置，包括：确定模块，被配置为根据作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长，确定所述主臂在垂直于地面的方向上的距离；根据所述距离和所述主臂与地面之间的目标夹角，确定所述主臂的目标臂长；根据所述第一臂长、所述目标臂长和所述作业车的伸缩油缸的预设伸缩速度，确定所述主臂从所述第一臂长变化为所述目标臂长所需的所述伸缩油缸的伸缩时间；以及，根据所述第一夹角对应的所述作业车的变幅油缸的第一长度和所述目标夹角对应的所述变幅油缸的第二长度之间的差值以及所述伸缩时间，确定所述第一夹角对应的目标变幅速度；控制模块，被配置为控制所述变幅油缸按照所述目标变幅速度进行变幅，以使得所述主臂与地面的夹角达到所述目标夹角。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种作业控制装置，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意一个实施例所述的方法。
根据本公开实施例的再一方面，提供一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。
根据本公开实施例的还一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例所述的方法。
本公开实施例中，一方面，由于第一夹角对应的预设变幅速度是在第一夹角对应的第一垂直距离和预设目标夹角对应的第二垂直距离相等的条件下确定的，故，通过控制作业车的变幅油缸按照预设变幅速度进行变幅，可以尽可能地确保变幅前后主臂的臂端与地面之间的垂直距离保持不变；另一方面，在变幅后主臂的第二臂长和变幅后主臂需达到的第一目标臂长不同的情况下，通过控制作业车的伸缩油缸的伸长量，可以减小变幅后主臂的实际臂长和对应的目标臂长之间的误差，以尽可能地确保变幅前后主臂的臂端实现了水平直线移动。如此，相对于依靠人为目测控制主臂的臂端进行水平直线移动的方式，提高了作业控制的准确性。
下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例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简单地介绍，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是根据本公开一些实施例的作业车的结构示意图。
图2是根据本公开一些实施例的作业控制方法的流程示意图。
图3是根据本公开另一些实施例的作业控制方法的流程示意图。
图4是根据本公开又一些实施例的作业控制方法的流程示意图。
图5是根据本公开一些实施例的作业控制装置的结构示意图。
图6是根据本公开另一些实施例的作业控制装置的结构示意图。
图7是根据本公开又一些实施例的作业控制装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
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。
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是根据本公开一些实施例的作业车的结构示意图。
如图1所示，作业车100包括车身110、主臂120、变幅油缸130和伸缩油缸140，其中，A、B分别为变幅油缸130的连接点（例如上铰点和下铰点），F、C分别为主臂120的连接点（例如上铰点（即臂端）和下铰点），主臂与地面的夹角为∠ECF=θ，主臂的臂长为连接点F和连接点C之间的长度。
主臂120的臂端可以铰接有一个用于承载使用器材及工作人员到指定高度进行作业的承载平台150。
相关技术中，为使得作业车100的承载平台150运送的工作人员能够沿（例如墙壁）水平直线移动进行作业，操作人员通常会根据对主臂120的臂端和地面之间目测的垂直距离，持续控制作业车100的变幅油缸130和伸缩油缸140的伸长量，以使得主臂120的臂端在移动的过程中与地面之间的垂直距离不变，从而使得主臂120的臂端能够进行水平直线移动。然而，这种仅依靠人为目测进行控制的方式下，作业控制的准确性较低。
为了解决上述问题，本公开实施例提出了如下解决方案，能够有效地提高作业控制的准确性。
图2是根据本公开一些实施例的作业控制方法的流程示意图。
如图2所示，作业控制方法包括步骤202至步骤210。
在步骤202，获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及主臂当前的第一臂长。
在一些实施例中，可以在主臂的臂架上安装传感器，以采集主臂当前与地面的第一夹角和主臂当前的第一伸长量（即作业车的伸缩油缸当前的第一伸长量），并基于主臂当前的第一伸长量，确定主臂当前的第一臂长。例如，如图1所示，作业车100的主臂120当前与地面的第一夹角为∠ECF=θ1。由于在主臂120伸缩过程中，主臂120除全缩后的基本臂节之外的每个臂节的伸长量均相同，故主臂120当前的第一臂长L1=L0+（n-1）Lθ1，其中，Lθ1为主臂120当前的第一伸长量，n为主臂120的臂节数，L0为主臂120全缩后的基本臂节的臂长。
在步骤204，控制作业车的变幅油缸按照与第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅。
这里，预设变幅速度基于第一夹角对应的变幅油缸的第一长度和主臂与地面之间的预设目标夹角对应的变幅油缸的第二长度之间的差值、以及主臂从第一臂长变化为预设目标夹角对应的第二目标臂长所需的伸缩油缸的第一伸缩时间确定，其中，第一夹角对应的主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和预设目标夹角对应的主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等。
需要说明的是，主臂与地面的夹角从第一夹角变化为预设目标夹角所需的时间（即变幅油缸从第一长度变化为第二长度所需的伸缩时间）与主臂的臂长从第一臂长变化为第二目标臂长所需的时间（即伸缩油缸从第一臂长对应的伸长量变化为第二目标臂长对应的伸长量所需的伸缩时间）相等。
在一些实施例中，预设变幅速度可以为变幅油缸的第一长度和第二长度之间的差值与伸缩油缸所需的第一伸缩时间的比值。
应理解，由于预设变幅速度是在第一夹角对应的主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和预设目标夹角对应的主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等的条件下确定的，故，控制作业车的变幅油缸按照预设变幅速度进行变幅后，主臂与地面的夹角应达到预设目标夹角、主臂的臂长应达到第二目标臂长，从而变幅前后的两个角度下主臂的臂端与地面之间的垂直距离应保持不变。
在步骤206，获取变幅后主臂与地面的第二夹角以及变幅后主臂的第二臂长。
步骤206的具体实施方式与前述步骤202的具体实施方式类似，具体说明可以参照前述步骤202中的相关实施例，在此不再赘述。
应理解，在变幅油缸变幅的过程中，作业车的伸缩油缸也在相应地进行伸缩。第二夹角和第二臂长是变幅后主臂与地面的实际夹角和实际臂长。第二夹角与预设目标夹角可能相同，也可能不同；第二臂长与第二目标臂长可能相同，也可能不同。
在步骤208，根据第一臂长、第一夹角和第二夹角，确定主臂的第一目标臂长。
在一些实施例中，根据第一臂长和第一夹角可以确定主臂在垂直于地面的方向上的距离，根据此距离和第二夹角，可以确定主臂的第一目标臂长。例如，如图1所示，根据第一臂长L1和第一夹角θ1，可以确定主臂120的臂端和水平线CE之间的垂直距离（即主臂120在垂直于地面的方向上的距离）h1=L1*sinθ1。根据主臂120在垂直于地面的方向上的距离h1和第二夹角θ2，可以确定主臂120的第一目标臂长L1’=h1*sinθ2。
需要说明的是，参见图1，主臂120的臂端和地面之间的第一垂直距离H=h1+h2，而主臂120的连接点C是固定的，故水平线CE和地面之间的垂直距离h2在作业控制过程中是固定不变的常量。可见，第一垂直距离H不变等同于主臂在垂直于地面的方向上的距离h1不变。即，第一夹角对应的第一垂直距离与预设目标夹角对应的第二垂直距离相等，等同于第一夹角对应的主臂在垂直于地面的方向上的距离与预设目标夹角对应的主臂在垂直于地面的方向上的距离相等。
还需要说明的是，第一目标臂长是指为使变幅后主臂的臂端与地面之间的垂直距离与变幅前的第一垂直距离相等，基于变幅后主臂与地面的实际夹角（即第二夹角）所确定的主臂需达到的目标臂长。
在步骤210，在第二臂长与第一目标臂长不同的情况下，控制作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得主臂的臂长达到第一目标臂长。
在一些实施例中，可以根据第二臂长和第一目标臂长之间的差值，控制作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得主臂的臂长达到第一目标臂长。例如，可以根据第二臂长和第一目标臂长之间的差值以及比例积分微分（Proportion、Integration、Differentiation，PID）控制算法，控制作业车的伸缩油缸的伸长量。
例如，PID控制算法可以为：，其中，e(t)为偏差，de(t)/dt为偏差变化率，Kp、KI、KD分别为对应的比例控制参数、积分控制参数和微分控制参数。将第二臂长和第一目标臂长之间的差值作为输入信号e(t)输入该PID控制算法中，以得到输出信号u(t)，根据输出信号u(t)控制伸缩油缸的伸长量，以减小第二臂长和第一目标臂长之间的偏差，从而使得主臂的臂长达到第一目标臂长。
应理解，在第二臂长与第一目标臂长相同的情况下，可以无需对作业车的伸缩油缸的伸长量进行控制。
上述实施例中，一方面，由于第一夹角对应的预设变幅速度是在第一夹角对应的第一垂直距离和预设目标夹角对应的第二垂直距离相等的条件下确定的，故，通过控制作业车的变幅油缸按照预设变幅速度进行变幅，可以尽可能地确保变幅前后主臂的臂端与地面之间的垂直距离保持不变；另一方面，在变幅后主臂的第二臂长和变幅后主臂需达到的第一目标臂长不同的情况下，通过控制作业车的伸缩油缸的伸长量，可以减小变幅后主臂的实际臂长和对应的目标臂长之间的误差，以尽可能地确保变幅前后主臂的臂端实现了水平直线移动。如此，相对于依靠人为目测控制主臂的臂端进行水平直线移动的方式，提高了作业控制的准确性。
在一些实施例中，作业车上可以安装有一个或多个操作部件，例如控制按钮，响应于用户对这一个或多个操作部件的操作，可以执行图1所示的作业控制方法。例如，作业车上可以安装有用于控制主臂的臂端水平向前移动的第一按钮和用于控制主臂的臂端水平向后移动的第二按钮。操作人员摁下第一按钮可以触发图1所示的作业控制方法的自动执行，以使得主臂的臂端水平向前移动；操作人员摁下第二按钮可以触发图1所示的作业控制方法的自动执行，以使得主臂的臂端水平向后移动。
图3是根据本公开另一些实施例的作业控制方法的流程示意图。
与图2所示实施例相比，图3所示方法还包括步骤302至步骤308。
在步骤302，在第二夹角和预设目标夹角不同的情况下，确定第二夹角对应的变幅油缸的第三长度。
为便于理解，下面结合图1对图3所示的作业控制方法进行说明。
如图1所示，根据余弦定理和连接点A、B、C所组成的三角形ABC，可以按照如下公式（1）确定作业车100的变幅油缸130的长度（即变幅油缸130连接点A和连接点B之间的长度）为：
（1）
其中，LAC为三角形ABC的边AC的长度，LBC为三角形ABC的边BC的长度，α为∠ECB，θ为∠ECF，β为∠ACF。
由于铰点A、B、C均固定，故LAC、LBC、α和β在作业控制过程中均为固定不变的常量。由此可知，根据主臂120与地面的第二夹角θ2，即可确定变幅油缸130的第三长度G3。
在步骤304，根据第二臂长、第二目标臂长和伸缩油缸的预设伸缩速度，确定主臂从第二臂长变化为第二目标臂长所需的伸缩油缸的第二伸缩时间。
在一些实施例中，可以根据第一夹角对应的主臂在垂直于地面的方向上的距离和预设目标夹角，确定预设目标夹角对应的第二目标臂长。例如，请继续参见图1，第二目标臂长L2’=h1*sinθ3=L1*sinθ1*sinθ3，其中，h1为主臂120的臂端和水平线CE之间的垂直距离（即主臂在垂直于地面的方向上的距离），L1为主臂120的第一臂长，θ1为主臂120的第一夹角，θ3为预设目标夹角。
在一些实施例中，可以根据第二臂长和第二目标臂长之间的差值以及伸缩油缸的预设伸缩速度，确定主臂从第二臂长变化为第二目标臂长所需的伸缩油缸的第二伸缩时间。例如，为使主臂从第二臂长变化为第二目标臂长，伸缩油缸所需的第二伸缩时间T2=｜L2-L2’｜/V1，其中，L2为变幅后主臂的第二臂长，L2’为预设目标夹角对应的第二目标臂长，V1为伸缩油缸的预设伸缩速度。
在一些实施例中，在主臂伸长过程中伸缩油缸的预设伸缩速度与在主臂收缩过程中伸缩油缸的预设伸缩速度可以不同。
在一些实施例中，伸缩油缸的预设伸缩速度可以是伸缩油缸的平均伸缩速度。例如，在主臂伸长过程中（即主臂的伸长量增大的过程中），伸缩油缸的预设伸缩速度可以为使主臂从全伸到全缩的平均速度；在主臂收缩过程中（即主臂的伸长量减小的过程中），伸缩油缸的预设伸缩速度可以为使主臂从全缩到全伸的平均速度。
在一些实施例中，伸缩油缸的预设伸缩速度可以是伸缩油缸的最大伸缩速度。例如，在主臂伸长过程中（即主臂的伸长量增大的过程中），作业车的伸缩油缸的预设伸缩速度可以为主臂从全伸到全缩的最大速度；在主臂收缩过程中（即主臂的伸长量减小的过程中），作业车的伸缩油缸的预设伸缩速度可以为主臂从全缩到全伸的最大速度。如此，可以缩短伸缩油缸的伸缩时间，从而提高了作业控制的效率。
在步骤306，根据第二长度和第三长度之间的差值以及第二伸缩时间，确定第二夹角对应的目标变幅速度。
例如，第二夹角对应的目标变幅速度V2=｜G2-G3｜/T2，其中，G2为变幅油缸的第二长度，G3为变幅油缸的第三长度，T2为主臂从第二臂长L2变化为第二目标臂长L2’所需的伸缩油缸的第二伸缩时间。
应理解，主臂与地面的夹角从第二夹角变化为预设目标夹角所需的变幅油缸的伸缩时间与主臂从第二臂长变化为第二目标臂长所需的伸缩油缸的伸缩时间相等。
在步骤308，控制变幅油缸按照目标变幅速度进行变幅，以使得主臂与地面的夹角达到预设目标夹角。
需要说明的是，第一夹角可以理解为具有对应的预设变幅速度的一个预设目标夹角。第一夹角对应的预设变幅速度是为使主臂与地面的夹角从一个预设目标夹角（即第一夹角）变幅为另一个预设目标夹角所预先确定的变幅速度。当变幅后主臂与地面的夹角并未达到这另一个预设目标夹角时，可以按照步骤302至步骤306中的方式确定变幅后主臂与地面的实际夹角（即第二夹角）所对应的目标变幅速度，以根据该目标变幅速度变幅至该另一个预设目标夹角。此后，还可以根据需要继续控制变幅油缸按照这另一个预设目标夹角对应的预设变幅速度进行进一步变幅。
例如，在主臂与地面的夹角为第一夹角73°时，控制变幅油缸按照第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅。若变幅后达到的第二夹角为73.6°，而预设目标夹角为74°，这种情况下，可以计算第二夹角对应的目标变幅速度，以在主臂与地面的夹角为第二夹角时，继续控制变幅油缸按照该目标变幅速度进行变幅，从而使得主臂与地面的夹角达到预设目标夹角74°。在主臂与地面的夹角达到预设目标夹角74°时，可以根据需要继续控制变幅油缸按照预设目标夹角74°对应的预设变幅速度进行进一步变幅。
上述实施例中，在变幅后的第二夹角和预设目标夹角不同的情况下，可以确定第二夹角对应的目标变幅速度，并控制变幅油缸按照目标变幅速度进行变幅，从而达到该预设目标夹角。如此，可以将变幅后的实际夹角准确地调整为预设目标夹角，确保了变幅前后主臂的臂端与地面之间的垂直距离不变，进一步确保了变幅前后主臂的臂端实现了水平直线移动，从而进一步提高了作业控制的准确性。
此外，还有助于下一次变幅时可以直接按照主臂当前与地面的夹角所对应的预设变幅速度进行变幅，无需再计算对应的目标变幅速度，从而进一步提高了作业控制的效率。
在一些实施例中，在第二夹角和预设目标夹角不同的情况下，还可以控制作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得主臂的臂长达到预设目标夹角对应的第二目标臂长。如此，还可以将变幅后主臂的臂长准确地调整为预设目标夹角对应的第二目标臂长，更进一步确保了变幅前后主臂的臂端实现了水平直线移动，从而更进一步提高了作业控制的准确性。
在一些实施例中，在目标变幅速度大于变幅油缸的最大变幅速度的情况下，控制变幅油缸按照最大变幅速度进行变幅；在目标变幅速度小于变幅油缸的最小变幅速度的情况下，控制变幅油缸按照最小变幅速度进行变幅。如此，在目标变幅速度超出变幅油缸所能达到的速度范围时，将按照变幅油缸的最大或最小变幅速度进行变幅，降低了直接按照已经超范围的目标变幅速度进行变幅所造成的安全风险，从而提高了作业控制的安全性。
在一些实施例中，第一夹角在大于预设目标夹角的情况下对应的预设变幅速度和第一夹角在小于预设目标夹角的情况下对应的预设变幅速度不同。
例如，请继续参见图1，已知主臂120全缩后的基本臂节的臂长L0=11200mm、臂节数n=4、LAC=3399.6mm、LBC=1189.4mm、∠ECB=α=58.6°、∠ACF=β=13.9°。主臂120从全缩到全伸的过程中伸缩油缸140的最大伸缩速度Vout-max= 44.7mm/s、主臂130从全伸到全缩的过程中伸缩油缸140的最大伸缩速度Vin-max=67.1mm/s。
为使主臂120的臂端水平向后移动，主臂120与地面之间的夹角∠ECF=θ将逐渐变小（即主臂落幅，也即主臂降幅），主臂120的臂长将逐渐伸长。这种情况下，主臂120当前与地面之间的第一夹角大于变幅后应达到的预设目标夹角。由此，基于第一夹角对应的第一臂长、预设目标夹角对应的第二目标臂长以及主臂120从全缩到全伸的过程中伸缩油缸140的最大伸缩速度Vout-max，可以确定主臂120从第一臂长变化为第二目标臂长所需的伸缩油缸140的第一伸缩时间。进而可以根据由公式（1）确定的第一夹角对应的变幅油缸130的第一长度、预设目标夹角对应的变幅油缸130的第二长度以及第一伸缩时间，确定第一夹角对应的预设变幅速度。
类似地，为使主臂120的臂端水平向前移动，主臂120与地面之间的夹角∠ECF=θ将逐渐变大（即主臂起幅，也即主臂升幅），主臂120的臂长将逐渐缩短。这种情况下，主臂120当前与地面之间的第一夹角小于变幅后应达到的预设目标夹角。由此，基于第一夹角对应的第一臂长、预设目标夹角对应的第二目标臂长以及主臂120从全伸到全缩的过程中伸缩油缸140的最大伸缩速度Vin-max，可以确定主臂120从第一臂长变化为第二目标臂长所需的伸缩油缸140的第一伸缩时间。进而可以根据由公式（1）确定的第一夹角对应的变幅油缸130的第一长度、预设目标夹角对应的变幅油缸130的第二长度以及第一伸缩时间，确定第一夹角对应的预设变幅速度。
可见，由于主臂120降幅（落幅）过程对应的伸缩油缸140的预设伸缩速度（即Vout-max）和主臂120升幅（起幅）过程对应的伸缩油缸140的预设伸缩速度（即Vin-max）不同，故两种情况下最终确定的第一夹角对应的预设变幅速度不同。
为便于描述，后文将主臂落幅（即主臂与地面之间的夹角将变小）统一称为主臂降幅，将主臂起幅（即主臂与地面之间的夹角将变大）统一称为主臂升幅。
在一些实施例中，第一夹角在大于预设目标夹角的情况下（即主臂降幅情况下）对应的预设变幅速度可以小于第一夹角在小于预设目标夹角的情况下（即主臂升幅情况下）对应的预设变幅速度。
表1示出了根据本公开一些实施例的主臂与地面的不同夹角对应的不同的预设变幅速度。
表1
例如，在主臂120当前与地面的夹角为第一夹角72°时，若作业车100启动后需水平向后作业，则主臂120将降幅，此时可以控制变幅油缸130按照72°对应的预设变幅速度22.6mm/s进行变幅；若作业车100启动后需水平向前作业，则主臂120将升幅，此时可以控制变幅油缸130按照72°对应的预设变幅速度33.9mm/s进行变幅。
如此，可以分别根据主臂伸长（即主臂降幅）过程中和主臂收缩（即主臂升幅）过程选择对应的预设变幅速度对变幅油缸进行控制，提高了对变幅油缸控制的准确性，从而更进一步提高了作业控制的准确性。
在一些实施例中，可以确定与预设变幅速度对应的电流值，并向变幅油缸的比例阀提供具有该电流值的电流，以控制变幅油缸按照与第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅。如此，可以通过向变幅油缸的比例阀提供具有预设变幅速度对应的电流值的电流，能够更准确地对变幅油缸进行控制，从而更进一步提高了作业控制的准确性。
在一些实施例中，作业车的变幅油缸可以包括多个比例阀。例如，作业车的变幅油缸可以包括起比例阀和落比例阀。在主臂升幅过程中可以向变幅油缸的起比例阀提供具有预设变幅速度对应的电流值的电流，在主臂降幅过程中可以向变幅油缸的落比例阀提供具有预设变幅速度对应的电流值的电流，以便在升幅和降幅过程中均能准确地控制变幅油缸按照预设变幅速度进行变幅。如此，通过向变幅油缸的不同的比例阀提供对应的电流，可以在升幅和降幅过程中分别对变幅油缸进行控制，更进一步提高了对变幅油缸的控制的准确性，从而更进一步提高了作业控制的准确性。
例如，已知主臂降幅过程中变幅油缸的最大变幅速度为Vdown-max、对应的最大电流值为Idown-max；主臂降幅过程中变幅油缸的最小变幅速度Vdown-min、对应的最小电流值为Idown-min。
由此，根据主臂降幅过程中第一夹角对应的预设变幅速度Vdown1，可以确定对应的电流值Idown1=（Idown-max-Idown-min）/Vdown1+Idown-min，从而向变幅油缸的落比例阀提供具有电流值Idown1的电流，即可控制变幅油缸按照预设变幅速度Vdown1进行变幅。
类似地，已知主臂升幅过程中变幅油缸的最大变幅速度为Vup-max、对应的最大电流值为Iup-max；主臂升幅过程中变幅油缸的最小变幅速度Vup-min、对应的最小电流值为Iup-min。
由此，根据主臂升幅过程中第一夹角对应的预设变幅速度Vup1，则可以确定对应的电流值Iup1=（Iup-max-Iup-min）/Vup1+Iup-min，从而向变幅油缸的起比例阀提供具有电流值Iup1的电流，即可控制变幅油缸按照预设变幅速度Vup1进行变幅。
图4是根据本公开又一些实施例的作业控制方法的流程示意图。
如图4所示，作业控制方法包括步骤402至步骤410。
在步骤402，根据作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及主臂当前的第一臂长，确定主臂在垂直于地面的方向上的距离。
在一些实施例中，可以按照与前述步骤202中类似的方式获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及主臂当前的第一臂长，具体说明可以参见前述步骤202中的相关实施例，在此不再赘述。
在一些实施例中，参见图1，根据第一臂长L1和第一夹角θ1，可以确定主臂120的臂端和水平线CE之间的垂直距离（即主臂120在垂直于地面的方向上的距离）h1=L1*sinθ1。
在步骤404，根据主臂在垂直于地面的方向上的距离和主臂与地面之间的目标夹角，确定主臂的目标臂长。
例如，根据主臂120在垂直于地面的方向上的距离h1和目标夹角θ4，可以确定主臂120的目标臂长L3’=h1*sinθ4，其中，h1=L1*sinθ1。
应理解，在主臂与地面的夹角为第一夹角且主臂的臂长为第一臂长时主臂与地面之间的垂直距离、和在主臂与地面的夹角为目标夹角且主臂的臂长为目标臂长时主臂与地面之间的垂直距离相等。
在步骤406，根据第一臂长、目标臂长和作业车的伸缩油缸的预设伸缩速度，确定主臂从第一臂长变化为目标臂长所需的伸缩油缸的伸缩时间。
在一些实施例中，可以根据第一臂长和目标臂长之间的差值以及伸缩油缸的预设伸缩速度，确定主臂从第一臂长变化为目标臂长所需的伸缩油缸的伸缩时间。例如，主臂从第一臂长变化为目标臂长所需的伸缩油缸的伸缩时间T3=｜L1-L3’｜/V1，其中，L1为主臂的第一臂长，L3’为目标夹角对应的目标臂长，V1为伸缩油缸的预设伸缩速度。例如，在第一臂长小于目标臂长的情况下，伸缩油缸的预设伸缩速度V1可以为主臂伸长过程中伸缩油缸的最大伸缩速度；在第一臂长大于目标臂长的情况下，伸缩油缸的预设伸缩速度V1可以为主臂收缩过程中伸缩油缸的最大伸缩速度。
在步骤408，根据第一夹角对应的作业车的变幅油缸的第一长度和目标夹角对应的变幅油缸的第二长度之间的差值以及伸缩时间，确定第一夹角对应的目标变幅速度。
在一些实施例中，根据第一夹角和前述公式（1）可以确定变幅油缸的第一长度，根据目标夹角和前述公式（1）可以确定变幅油缸的第二长度。根据第一长度和第二长度的差值以及主臂从第一臂长变化为目标臂长所需的伸缩油缸的伸缩时间，可以确定第一夹角对应的目标变幅速度。例如，第一夹角对应的目标变幅速度V3=｜G2-G1｜/T3，其中，G1为变幅油缸的第一长度，G2为变幅油缸的第二长度，T3为主臂从第一臂长L1变化为目标臂长L3’所需的伸缩油缸的伸缩时间。
在步骤410，控制变幅油缸按照目标变幅速度进行变幅，以使得主臂与地面的夹角达到目标夹角。
在一些实施例中，可以确定与目标变幅速度对应的电流值，然后向变幅油缸的比例阀提供具有该电流值的电流，以控制变幅油缸按照与第一夹角对应的目标变幅速度进行变幅。
图4所示方法的具体实现方式与前述图2至图3所示方法的具体实现方式类似，具体说明可以参见前述图2至图3所示实施例中的相关描述，在此不再赘述。
上述实施例中，为实现水平直线移动的作业控制，不论主臂将进行升幅或降幅，均可以根据主臂当前与地面的第一夹角以及主臂当前的第一臂长，确定主臂当前与地面的第一夹角对应的目标变幅速度，并控制变幅油缸按照该目标变幅速度进行变幅，以使得主臂与地面的夹角达到目标夹角。如此，在作业控制过程中可以实时确定与主臂与地面的当前夹角对应的目标变幅速度，以确保变幅后主臂的臂端与地面之间的垂直距离保持不变，提高了作业控制的实时性，从而提高了作业控制的准确性。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
图5是根据本公开一些实施例的作业控制装置的结构示意图。
如图5所示，作业控制装置500包括第一获取模块501、第一控制模块502、第二获取模块503、确定模块504和第二控制模块505。
第一获取模块501可以被配置在为获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及主臂当前的第一臂长。
第一控制模块502可以被配置为控制作业车的变幅油缸按照与第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅。
第二获取模块503可以被配置为获取变幅后主臂与地面的第二夹角以及变幅后主臂的第二臂长。
确定模块504可以被配置为根据第一臂长、第一夹角和第二夹角，确定主臂的第一目标臂长。
第二控制模块505可以被配置为在第二臂长与第一目标臂长不同的情况下，控制作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得主臂的臂长达到第一目标臂长。
这里，预设变幅速度基于第一夹角对应的变幅油缸的第一长度和主臂与地面之间的预设目标夹角对应的变幅油缸的第二长度之间的差值、以及主臂从第一臂长变化为预设目标夹角对应的第二目标臂长所需的伸缩油缸的第一伸缩时间确定，第一夹角对应的主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和预设目标夹角对应的主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等。
在一些实施例中，作业控制装置500还可以包括执行上述任意一个实施例中的其他操作的其他模块，在此不再赘述。
图6是根据本公开另一些实施例的作业控制装置的结构示意图。
如图6所示，作业控制装置600包括确定模块601和控制模块602。
确定模块601可以被配置为根据作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及主臂当前的第一臂长，确定主臂在垂直于地面的方向上的距离；根据主臂在垂直于地面的方向上的距离和主臂与地面之间的目标夹角，确定主臂的目标臂长；根据第一臂长、目标臂长和作业车的伸缩油缸的预设伸缩速度，确定主臂从第一臂长变化为目标臂长所需的伸缩油缸的伸缩时间；以及，根据第一夹角对应的作业车的变幅油缸的第一长度和目标夹角对应的变幅油缸的第二长度之间的差值以及伸缩时间，确定第一夹角对应的目标变幅速度。
控制模块602可以被配置为控制变幅油缸按照目标变幅速度进行变幅，以使得主臂与地面的夹角达到目标夹角。
在一些实施例中，作业控制装置600还可以包括执行上述任意一个实施例中的其他操作的其他模块，在此不再赘述。
图7是根据本公开又一些实施例的作业控制装置的结构示意图。
如图7所示，作业控制装置700包括存储器701以及耦接至该存储器701的处理器702，处理器702被配置为基于存储在存储器701中的指令，执行前述任意一个实施例的方法。
存储器701例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如可以存储有操作系统、应用程序、引导装载程序（Boot Loader）以及其他程序等。
作业控制装置700还可以包括输入输出接口703、网络接口704、存储接口705等。输入输出接口703、网络接口704、存储接口705之间、以及存储器701与处理器702之间例如可以通过总线706连接。输入输出接口703为显示器、鼠标、键盘、触摸屏等输入输出设备提供连接接口。网络接口704为各种联网设备提供连接接口。存储接口705为SD卡、U盘等外置存储设备提供连接接口。
在一些实施例中，作业控制装置700可以为上述任意一个实施例的作业控制装置500/600。
本公开实施例还提供了作业车，包括上述任意一个实施例的作业控制装置（例如作业控制装置500/600/700）。
本公开实施例还提供了一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，该计算机程序指令被处理器执行时实现上述任意一个实施例的方法。
本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，其中，该计算机程序被处理器执行时实现上述任意一个实施例的方法。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。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。
本领域内的技术人员应当明白，本公开的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，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。而且，本公开可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。
本公开是参照根据本公开实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解，可由计算机程序指令实现流程图中一个流程或多个流程和／或方框图中一个方框或多个方框中指定的功能。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种作业控制方法，包括：
获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长；
控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅；
获取变幅后所述主臂与地面的第二夹角以及变幅后所述主臂的第二臂长；
根据所述第一臂长、所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述主臂的第一目标臂长；
在变幅后所述第二臂长与所述第一目标臂长不同的情况下，控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第一目标臂长；
其中，所述第一夹角为预设的多个夹角中的任意一个，所述多个夹角均具有对应的预设变幅速度，所述预设变幅速度为所述第一夹角对应的所述变幅油缸的第一长度和所述主臂与地面之间的预设目标夹角对应的所述变幅油缸的第二长度之间的差值、与所述主臂从所述第一臂长变化为所述预设目标夹角对应的第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第一伸缩时间的比值，所述预设变幅速度是在所述第一夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和所述预设目标夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等的条件下确定的；
所述方法还包括：
在所述第二夹角和所述预设目标夹角不同的情况下，确定所述第二夹角对应的所述变幅油缸的第三长度；
根据所述第二臂长、所述第二目标臂长和所述伸缩油缸的预设伸缩速度，确定所述主臂从所述第二臂长变化为所述第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第二伸缩时间；
将所述第二长度和所述第三长度之间的差值与所述第二伸缩时间的比值，确定为所述第二夹角对应的目标变幅速度；
控制所述变幅油缸按照所述目标变幅速度进行变幅，以使得所述主臂与地面的夹角达到所述预设目标夹角；
以所述预设目标夹角作为所述第一夹角，按照对应的预设变幅速度进行进一步变幅。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第二目标臂长。
3.根据权利要求1所述的方法，其中：
在所述目标变幅速度大于所述变幅油缸的最大变幅速度的情况下，控制所述变幅油缸按照所述最大变幅速度进行变幅；
在所述目标变幅速度小于所述变幅油缸的最小变幅速度的情况下，控制所述变幅油缸按照所述最小变幅速度进行变幅。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一夹角在大于所述预设目标夹角的情况下对应的预设变幅速度和所述第一夹角在小于所述预设目标夹角的情况下对应的预设变幅速度不同。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅包括：
确定与所述预设变幅速度对应的电流值；
向所述变幅油缸的比例阀提供具有所述电流值的电流，以控制所述变幅油缸按照所述预设变幅速度进行变幅。
6.一种作业控制装置，包括：
第一获取模块，被配置在为获取作业车的主臂当前与地面的第一夹角以及所述主臂当前的第一臂长；
第一控制模块，被配置为控制所述作业车的变幅油缸按照与所述第一夹角对应的预设变幅速度进行变幅；
第二获取模块，被配置为获取变幅后所述主臂与地面的第二夹角以及变幅后所述主臂的第二臂长；
确定模块，被配置为根据所述第一臂长、所述第一夹角和所述第二夹角，确定所述主臂的第一目标臂长；
第二控制模块，被配置为在变幅后所述第二臂长与所述第一目标臂长不同的情况下，控制所述作业车的伸缩油缸的伸长量，以使得所述主臂的臂长达到所述第一目标臂长；
其中，所述第一夹角为预设的多个夹角中的任意一个，所述多个夹角均具有对应的预设变幅速度，所述预设变幅速度为所述第一夹角对应的所述变幅油缸的第一长度和所述主臂与地面之间的预设目标夹角对应的所述变幅油缸的第二长度之间的差值、与所述主臂从所述第一臂长变化为所述预设目标夹角对应的第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第一伸缩时间的比值，所述预设变幅速度是在所述第一夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第一垂直距离和所述预设目标夹角对应的所述主臂的臂端与地面之间的第二垂直距离相等的条件下确定的；
所述确定模块还被配置为在所述第二夹角和所述预设目标夹角不同的情况下，确定所述第二夹角对应的所述变幅油缸的第三长度；根据所述第二臂长、所述第二目标臂长和所述伸缩油缸的预设伸缩速度，确定所述主臂从所述第二臂长变化为所述第二目标臂长所需的所述伸缩油缸的第二伸缩时间；根据所述第二长度和所述第三长度之间的差值以及所述第二伸缩时间，确定所述第二夹角对应的目标变幅速度；
所述第一控制模块还被配置为控制所述变幅油缸按照所述目标变幅速度进行变幅，以使得所述主臂与地面的夹角达到所述预设目标夹角；以所述预设目标夹角作为所述第一夹角，按照对应的预设变幅速度进行进一步变幅。
7.一种作业控制装置，包括：
存储器；以及
耦接至所述存储器的处理器，被配置为基于存储在所述存储器中的指令，执行权利要求1-5任意一项所述的方法。
8.一种作业车，包括：
权利要求6或7所述的作业控制装置。
9.一种计算机可读存储介质，包括计算机程序指令，其中，所述计算机程序指令被处理器执行时实现权利要求1-5任意一项所述的方法。
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