CN117533305A - 用于剪叉车主动避障的控制方法、装置及剪叉车 - Google Patents

用于剪叉车主动避障的控制方法、装置及剪叉车 Download PDF

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CN117533305A CN202311715103.1A CN202311715103A CN117533305A CN 117533305 A CN117533305 A CN 117533305A CN 202311715103 A CN202311715103 A CN 202311715103A CN 117533305 A CN117533305 A CN 117533305A
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喻逊
马昌训
汤海彬
陈凯
刘润华
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Hunan Zoomlion Intelligent Aerial Work Machinery Co Ltd
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Abstract

本申请公开了一种用于剪叉车主动避障的控制方法、装置、剪叉车及存储介质。方法包括:控制剪叉车朝目标终点的方向前进;在剪叉车运行的过程中,实时检测剪叉车的前方预设区域内是否存在障碍物;在检测到剪叉车的前方预设区域内存在障碍物的情况下,确定障碍物的位置;根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向;获取针对剪叉车设定的车轮旋转角度和补偿角度;根据车轮旋转角度和补偿角度确定剪叉车的转向角度;控制剪叉车向绕行方向旋转转向角度后回正,并前进第一预设距离;控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度,以继续控制剪叉车朝目标终点的方向前进。

Description

用于剪叉车主动避障的控制方法、装置及剪叉车
技术领域
本申请涉及剪叉车自动控制技术领域,具体地涉及一种用于剪叉车主动避障的控制方法、装置、剪叉车及存储介质。
背景技术
在工业生产和建筑施工等领域中,剪叉升降平台(以下简称剪叉车)被广泛应用于墙壁清洗、刷漆等高空作业场合。在剪叉车的使用过程中,由于场地环境及其他因素的限制,当剪叉车前进方向上有障碍物时,需要停下并人工操作进行避让。这不仅浪费了工人的时间和精力,还降低了工作效率。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种用于剪叉车主动避障的控制方法、装置、剪叉车及存储介质,用以解决现有技术中剪叉车无法主动避开障碍物的技术问题。
为了实现上述目的,本申请第一方面提供一种用于剪叉车主动避障的控制方法:
控制剪叉车朝目标终点的方向前进;
在剪叉车运行的过程中,实时检测剪叉车的前方预设区域内是否存在障碍物;
在检测到剪叉车的前方预设区域内存在障碍物的情况下,确定障碍物的位置;
根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向;
获取针对剪叉车设定的车轮旋转角度和补偿角度;
根据车轮旋转角度和补偿角度确定剪叉车的转向角度;
控制剪叉车向绕行方向旋转转向角度后回正,并前进第一预设距离;
控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度,以继续控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
在本申请实施例中,剪叉车安装有检测装置,用于检测剪叉车的前方区域内是否存在障碍物,根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向包括:根据障碍物的位置确定障碍物相对于检测装置的相对位置关系,相对位置关系包括偏左或偏右;根据相对位置关系确定剪叉车的绕行方向,其中,绕行方向为向左绕行或向右绕行。
在本申请实施例中,剪叉车包括安装于剪叉车的底盘前方区域的托盘,且托盘的安装位置高于剪叉车的车轮,检测装置安装于托盘。
在本申请实施例中,预设角度为车轮旋转角度,控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度还包括:控制剪叉车的车轮往与绕行方向相反的方向旋转车轮旋转角度,并在前进第二预设距离后回正。
在本申请实施例中,控制剪叉车朝目标终点的方向前进包括:确定剪叉车的目标终点;确定剪叉车的当前位置至目标终点的目标方向向量;根据目标方向向量确定剪叉车的目标朝向角度;将车轮旋转角度、目标朝向角度以及补偿角度的和确定为剪叉车的目标前进角度;控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
在本申请实施例中,方法还包括:在控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正之后,确定剪叉车的当前朝向角度;在当前朝向角度与目标前进角度之间的角度差值大于预设差值的情况下,控制剪叉车的车轮朝目标终点的方向旋转后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进;其中,车轮的旋转角度为角度差值。
在本申请实施例中,获取针对剪叉车设定的车轮旋转角度包括:获取用户通过终端输入的车轮旋转角度。
在本申请实施例中,获取针对剪叉车设定的补偿角度包括:获取剪叉车在预设时间段内的运动数据,运动数据至少包括剪叉车的轮速计数据及运动方向;将运动数据输入至神经网络模型,并获取神经网络模型输出的补偿角度。
本申请第二方面提供一种用于剪叉车主动避障的控制装置,包括:
存储器,被配置成存储指令;以及
处理器,被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现根据上述任意一项的用于剪叉车主动避障的控制方法。
本申请第三方面提供一种剪叉车,包括上述的用于剪叉车主动避障的控制装置。
本申请第四方面提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述任意一项的用于剪叉车主动避障的控制方法。
通过上述技术方案,剪叉车可以在执行工作任务时自主规划出一条避障路径并进行移动,无需操作员手动操作剪叉车进行避让。如此,可以大幅度地提高剪叉车的工作效率并减轻技术人员的工作负担。同时,基于神经网络模型和路径规划算法的数据处理与模型建立引入了前馈补偿参数δe,即针对剪叉车的补偿角度,使得针对剪叉车的路径规划结果更加准确,可以更满足剪叉车的实际运动需求。
本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本申请实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本申请实施例,但并不构成对本申请实施例的限制。在附图中:
图1示意性示出了根据本申请实施例的一种用于剪叉车主动避障的控制方法的流程示意图;
图2示意性示出了根据本申请实施例的一种检测装置的安装示意图;
图3示意性示出了根据本申请实施例的剪叉车底盘运动学模型的示意图;
图4示意性示出了根据本申请实施例的一种计算机设备的结构框架图。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,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,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请实施例,并不用于限制本申请实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明,若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。
图1示意性示出了根据本申请实施例的一种用于剪叉车主动避障的控制方法的流程示意图。如图1所示,本申请实施例提供一种用于剪叉车主动避障的控制方法,该方法可以包括下列步骤。
步骤102,控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
在一个实施例中,控制剪叉车朝目标终点的方向前进包括:确定剪叉车的目标终点;确定剪叉车的当前位置至目标终点的目标方向向量;根据目标方向向量确定剪叉车的目标朝向角度θ;将车轮旋转角度δ、目标朝向角度θ以及补偿角度δe的和确定为剪叉车的目标前进角度α;控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
首先,处理器可以确定剪叉车想要到达的目标终点。然后确定剪叉车的当前位置,处理器则可以确定剪叉车的当前位置至目标终点的目标方向向量。假设剪叉车的起始位置,即当前位置的坐标为(x_start,y_start),目标终点的坐标为(x_target,y_target)。那么可以计算出剪叉车的当前位置与目标终点之间的方向向量(dx,dy)=(x_target-x_start,y_target-y_start)。处理器可以根据目标方向向量确定剪叉车的目标朝向角度θ。具体地,剪叉车的目标朝向角度θ可以通过反正切函数atan2(dy,dx)计算得到。进一步地,处理器可以基于车轮旋转角度、目标朝向角度以及补偿角度确定出剪叉车的目标前进角度。具体地,处理器可以将车轮旋转角度δ、目标朝向角度θ以及补偿角度δe的和确定为剪叉车的目标前进角度α。在一个实施例中,车轮旋转角度δ可以是用户通过终端输入的。假设车轮旋转角度δ为45度,那么目标前进角度α=δe+θ+45°。在计算出剪叉车的目标前进角度α后,意味着如果控制剪叉车旋转至该目标前进角度α前进,表明剪叉车的前进方向为目标终点,且在理想情况下来说(无障碍物的话),如果一直沿着这个方向前进,剪叉车无需转弯即可直线行驶到达目标终点。因此,处理器控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正,表明处理器可以控制剪叉车朝目标前进角度所在的方向上前进,以此来控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
在一个实施例中,方法还包括:在控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正之后,确定剪叉车的当前朝向角度;在当前朝向角度与目标前进角度之间的角度差值大于预设差值的情况下,控制剪叉车的车轮朝目标终点的方向旋转后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进;其中,车轮的旋转角度为角度差值。
处理器在控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正之后,即处理器在控制剪叉车往可以直线行驶到达目标终点的方向上前进以后,还可以实时确定剪叉车的当前朝向角度,即可以实时检测一下剪叉车的前进角度是否发生了偏移。进一步地,处理器也可以不实时检测剪叉车的当前朝向角度,而是采用周期性的检测方案。例如,处理器可以每隔2秒或5秒等检测一下剪叉车的当前朝向角度,或者,处理器也可以在剪叉车每前进1米以后就检测一下剪叉车的当前朝向角度。这种检测的频率可以依照实际情况进行自定义设定,此处不作限定。如果检测到剪叉车的当前朝向角度与目标前进角度之间的角度差值大于预设差值,则表明剪叉车的前进方向发生了偏移,如果剪叉车继续沿着这个方向行驶,则无法直线行驶到达目标终点。因此,处理器可以控制剪叉车的车轮朝目标终点的方向旋转后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进。其中,车轮的旋转角度为角度差值,以此来再次控制剪叉车朝目标终点的方向上前进。假设剪叉车实际上的当前朝向角度为α’,那么车轮的旋转角度=目标前进角度α-当前朝向角度为α’,其旋转方向是朝目标终点的方向上旋转,控制剪叉车旋转后回正,表明处理器在此控制剪叉车朝目标终点所在的方向上前进。
步骤104,在剪叉车运行的过程中,实时检测剪叉车的前方预设区域内是否存在障碍物。
步骤106,在检测到剪叉车的前方预设区域内存在障碍物的情况下,确定障碍物的位置。
步骤108,根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向。
在一个实施例中,剪叉车安装有检测装置,用于检测剪叉车的前方区域内是否存在障碍物。如图2所示,示出了一种剪叉车的检测装置的安装示意图。具体地,检测装置可以是激光雷达,在本实施例中,可以为剪叉车设计一种C型托盘,该托盘安装于剪叉车底盘前方略高于车轮处,激光雷达安装在托盘的下方,即下托盘,如此,激光雷达检测到一些低矮的障碍物。进一步地,在一个实施例中,剪叉车还可以安装有双目摄像头,双目摄像头安装于托盘的上方,即上托盘,双目摄像头可以为技术员提供真实的路况影像,在意外情况下可人工及时制动。如此,激光雷达与双目摄像头互相融合,可以提高针对障碍物探测的准确度。
在通过检测装置检测到剪叉车的前方预设区域内存在障碍物的情况下,可以基于检测装置的安装位置确定出障碍物的位置。由于检测装置的安装位置已经固定,因此可以基于检测装置确定出障碍物的位置。进一步地,还可以根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向。
在一个实施例中,根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向包括:根据障碍物的位置确定障碍物相对于检测装置的相对位置关系,相对位置关系包括偏左或偏右;根据相对位置关系确定剪叉车的绕行方向,其中,绕行方向为向左绕行或向右绕行。
激光雷达可以探测到位于剪叉车前侧的障碍物,处理器可以根据障碍物的位置确定出障碍物相对于检测装置的相对位置关系。其中,相对位置关系包括偏左或偏右。具体地,激光雷达的Y轴指向剪叉车的正前方。若是障碍物的位置位于其Y轴左侧,表明障碍物相对于剪叉车的位置偏左。反之,若是障碍物的位置位于其Y轴右侧,表明障碍物相对于剪叉车的位置偏右。然后,处理器可以根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向。假设障碍物相对于剪叉车的位置偏左,那么剪叉车可以从右侧绕行;假设障碍物相对于剪叉车的位置偏右,那么剪叉车可以从左侧绕行。
步骤110,获取针对剪叉车设定的车轮旋转角度和补偿角度。
在一个实施例中,获取针对剪叉车设定的车轮旋转角度δ包括:获取用户通过终端输入的车轮旋转角度δ。用户可以通过终端的输入界面,输入针对剪叉车设定的车轮旋转角度δ。例如,用户可以将车轮旋转角度δ设置为45度。
在一个实施例中,获取针对剪叉车设定的补偿角度包括:获取剪叉车在预设时间段内的运动数据,运动数据至少包括剪叉车的轮速计数据及运动方向;将运动数据输入至神经网络模型,并获取神经网络模型输出的补偿角度。
工程剪叉车为了提高安全性及稳定性,其在制造材料的选择上会优先考虑其刚度、强度,这样会导致剪叉车自身重量往往较大。且由于剪叉车经常处于重载状态下,加之车轮的特殊性,运动过程中车轮极易打滑,这给剪叉车的运动规划和控制增加很大的难度。为提高对剪叉车的规划运动控制精度,可以收集剪叉车在处于手动控制下时,在某个固定时长内的轮速计数据以及实际运动距离,并基于二者的误差数据建立相应的神经网络模型。具体地,在将神经网络模型投入实际使用之前,可以先对神经网络模型进行训练。训练步骤如下:
(1)数据准备:可以预先收集剪叉车在历史时间段内的运动误差数据,并将其整理为训练数据集。具体地,可以将剪叉车在某个时间段内的轮速计数据、运动方向作为神经网络模型的输入,并将补偿角度作为神经网络模型的输出,即需要在路径规划时加入的角度修正量。其中,训练数据集中包括剪叉车在直行、左转、右转等不同运行状态下的样本数据。
(2)网络架构设计:选择多层感知器(MLP)进行训练,即神经网络模型中包括多层感知器。
(3)数据预处理:对训练数据集中的数据进行预处理,将数据进行归一化以更好地适应神经网络模型的输入要求。
(4)网络训练:使用整理好的训练数据集(即进行了预处理后的训练数据集),对神经网络进行训练。在训练过程中,可以通过梯度下降法逐步调整神经网络模型的权重和参数,以使得预测结果与实际误差之间的差距最小化。
(5)模型评估和调优:在神经网络模型训练完成后,可以使用验证集数据对神经网络模型进行评估,并根据需要对神经网络模型进行调优。可以通过计算误差指标、观察模型在测试集上的表现来评估模型的性能,可以采用常规的技术手段来实现,此处不再赘述。
(6)路径规划时的应用:在实际路径规划中,可以将神经网络模型的输出,即补偿角度δe作为补偿参数,在路径规划中引入补偿,可以更准确地控制剪叉车的前进距离、转向角度,提高路径规划的精度。
可以看出,在对神经网络模型进行实际使用时,可以到获取剪叉车在预设时间段内的运动数据,其中,运动数据至少包括剪叉车的轮速计数据及运动方向。然后,可以将剪叉车的运动数据输入至神经网络模型,从而可以通过神经网络模型输出针对剪叉车的补偿角度。在对剪叉车进行控制时,可以引入该神经网络模型输出的补偿角度,可以更准确地控制剪叉车的转向角度,如此可以提高针对剪叉车的路径规划的精度。
步骤112,根据车轮旋转角度和补偿角度确定剪叉车的转向角度。
步骤114,控制剪叉车向绕行方向旋转转向角度后回正,并前进第一预设距离。剪叉车的底盘是典型的阿克曼底盘,因此在路径规划时需充分考虑底盘运动学约束,但剪叉车又与传统车辆不同,剪叉车的工作状态是一种重载低速工况,且常常是需要在剪叉臂举升状态下行驶。基于这种特点,在计算其运动学模型时可作相应近似处理,建立剪叉车底盘运动学模型如下图3所示。
由于剪叉车在自主运动过程中是一种低速运行状态,因此可在规划中将左轮转角δo、右轮转角δi的平均值δ作为输入,δ的计算公式如下:
δ=(δio)/2
式中的为车辆角速度,v为车辆线速度,L为车辆轴距,R为转弯半径。具体地,如图3所示,四个车轮的法向延长线的交点作为圆心,车辆中心到圆心的距离就是剪叉车的转弯半径。
因此,可以在此基础上可以引入前馈补偿角度δe来设计剪叉车的规划方法。
在获取到针对剪叉车设定的车轮旋转角度和补偿角度后,处理器可以根据车轮旋转角度和补偿角度确定剪叉车的转向角度。例如,假设车轮旋转角度为45度,补偿角度δe为2度,且绕行方向为向右绕行,那么处理器可以控制剪叉车的车身向右旋转,其转向角度=45度+2度=47度。在确定了剪叉车的转向角度之后,处理器可以控制剪叉车向绕行方向旋转该转向角度,并前进第一预设距离。其中,第一预设距离是根据检测装置的感应距离设定的。例如,假设激光雷达的感应设定是,检测到剪叉车前方40cm的区域内存在障碍物则会启动报警,即激光雷达在检测到剪叉车前方40cm的区域内存在障碍物的情况下,才会告知处理器“前方存在障碍物”。即此时处理器才会基于激光雷达来确定障碍物的具体位置。那么第一预设距离则可以基于激光雷达的报警距离(如40cm)来设定,意味着当剪叉车前进了这个距离后可以绕过该检测到的障碍物。具体地,假设将第一预设距离设置为1.5米,接上述的举例,则是指处理器可以控制剪叉车向右旋转47度回正,即控制剪叉车朝右侧偏47度的方向前进。在前进1.5米后,可以控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度。也就是说,在剪叉车前进1.5米,可以认为基本上已经绕过了本次检测到的障碍物。
步骤116,控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度,以继续控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
处理器在控制剪叉车向绕行方向旋转转向角度后回正,并控制剪叉车前进第一预设距离后,基本上可以认为剪叉车已经绕过了本次检测到的障碍物。因此,接下来,处理器可以控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度,以继续控制剪叉车朝目标终点的方向前进。具体地,预设角度可以是车轮旋转角度。假设车轮旋转角度为45度,且绕行方向为向右绕行,那么意思就是说,在剪叉车向右旋转转向角度(假设为47度)后回正,并前进第一预设距离之后,处理器可以控制剪叉车向左旋转45度,以继续控制剪叉车朝目标终点的方向前进。在此过程中,处理器可以实时确定剪叉车的当前朝向角度。在检测到剪叉车的当前朝向角度与其目标前进角度之间的角度差值大于预设差值的情况下,处理器可以控制剪叉车的车轮朝目标终点的方向旋转后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进,直到抵达目标终点。如果目标终点就在前进方向上的正前方,则剪叉车可以直接前进而不需要进行绕行或调整操作。其中,车轮的旋转角度为角度差值。
通过上述技术方案,剪叉车可以在执行工作任务时自主规划出一条避障路径并进行移动,无需操作员手动操作剪叉车进行避让。如此,可以大幅度地提高剪叉车的工作效率并减轻技术人员的工作负担。同时,基于神经网络模型和路径规划算法的数据处理与模型建立引入了前馈补偿参数δe,即针对剪叉车的补偿角度,使得针对剪叉车的路径规划结果更加准确,可以更满足剪叉车的实际运动需求。
在一个实施例中,提供了一种用于剪叉车主动避障的控制装置,也可以将该装置称之为一种电子设备,该装置或电子设备包括:
存储器,被配置成存储指令;以及
处理器,被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现上述任意一项的用于剪叉车主动避障的控制方法。
具体地,在本申请实施例中,处理器可以被配置成:控制剪叉车朝目标终点的方向前进;在剪叉车运行的过程中,实时检测剪叉车的前方预设区域内是否存在障碍物;在检测到剪叉车的前方预设区域内存在障碍物的情况下,确定障碍物的位置;根据障碍物的位置与剪叉车的当前位置确定剪叉车的绕行方向;获取针对剪叉车设定的车轮旋转角度和补偿角度;根据车轮旋转角度和补偿角度确定剪叉车的转向角度;控制剪叉车向绕行方向旋转转向角度后回正,并前进第一预设距离;控制剪叉车向绕行方向的反方向旋转预设角度,以继续控制剪叉车朝目标终点的方向前进。
进一步地,在本申请实施例中,处理器可以被配置成:根据障碍物的位置确定障碍物相对于检测装置的相对位置关系,相对位置关系包括偏左或偏右;根据相对位置关系确定剪叉车的绕行方向,其中,绕行方向为向左绕行或向右绕行。
进一步地,处理器还可以被配置成:控制剪叉车的车轮往与绕行方向相反的方向旋转车轮旋转角度,并在前进第二预设距离后回正。
进一步地,处理器还可以被配置成:确定剪叉车的目标终点;确定剪叉车的当前位置至目标终点的目标方向向量;根据目标方向向量确定剪叉车的目标朝向角度;将车轮旋转角度、目标朝向角度以及补偿角度的和确定为剪叉车的目标前进角度;
进一步地,处理器还可以被配置成:在控制剪叉车的车轮旋转至目标前进角度后回正之后,确定剪叉车的当前朝向角度;在当前朝向角度与目标前进角度之间的角度差值大于预设差值的情况下,控制剪叉车的车轮朝目标终点的方向旋转后回正,以控制剪叉车朝目标终点的方向前进;其中,车轮的旋转角度为角度差值。
进一步地,处理器还可以被配置成:获取用户通过终端输入的车轮旋转角度。
进一步地,处理器还可以被配置成:获取剪叉车在预设时间段内的运动数据,运动数据至少包括剪叉车的轮速计数据及运动方向;将运动数据输入至神经网络模型,并获取神经网络模型输出的补偿角度。
本申请实施例还提供一种剪叉车,包括上述的用于剪叉车主动避障的控制装置。
在一个实施例中,剪叉车还包括:
托盘,安装于所述剪叉车的底盘前方区域,且所述托盘的安装位置高于所述剪叉车的车轮;
检测装置,安装于所述托盘,用于检测所述剪叉车的前方区域内是否存在障碍物。
在一个实施例中,剪叉车还包括双目摄像头,双目摄像头安装于托盘的上方,即上托盘,双目摄像头可以为技术员提供真实的路况影像,在意外情况下可人工及时制动。
本申请实施例还提供一种机器可读存储介质,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行上述的用于剪叉车主动避障的控制方法。
本申请实施例提供了一种处理器,所述处理器用于运行程序,其中,所述程序运行时执行上述用于剪叉车主动避障的控制方法。
在一个实施例中,提供了一种计算机设备,该计算机设备可以是服务器,其内部结构图可以如图4所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器A01、网络接口A02、存储器(图中未示出)和数据库(图中未示出)。其中,该计算机设备的处理器A01用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括内存储器A03和非易失性存储介质A04。该非易失性存储介质A04存储有操作系统B01、计算机程序B02和数据库(图中未示出)。该内存储器A03为非易失性存储介质A04中的操作系统B01和计算机程序B02的运行提供环境。该计算机设备的网络接口A02用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序B02被处理器A01执行时已实现一种用于剪叉车主动避障的控制方法。
本领域技术人员可以理解,图4中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定,具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
本申请实施例提供了一种计算机(电子)设备,设备包括处理器、存储器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序,处理器执行程序时实现如上任一项用于剪叉车主动避障的控制的步骤。
本申请还提供了一种计算机程序产品,当在数据处理设备上执行时,适于执行初始化有用于剪叉车主动避障的控制步骤的程序。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此,本申请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,本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、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和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。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。
在一个典型的配置中,计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器,随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式,如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括,但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带,磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质,可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定,计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media),如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上仅为本申请的实施例而已,并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (12)

1.一种用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括:
控制所述剪叉车朝目标终点的方向前进;
在所述剪叉车运行的过程中,实时检测所述剪叉车的前方预设区域内是否存在障碍物;
在检测到所述剪叉车的前方预设区域内存在障碍物的情况下,确定所述障碍物的位置;
根据所述障碍物的位置与所述剪叉车的当前位置确定所述剪叉车的绕行方向;
获取针对所述剪叉车设定的车轮旋转角度和补偿角度;
根据所述车轮旋转角度和所述补偿角度确定所述剪叉车的转向角度;
控制所述剪叉车向所述绕行方向旋转所述转向角度后回正,并前进第一预设距离;
控制所述剪叉车向所述绕行方向的反方向旋转预设角度,以继续控制所述剪叉车朝目标终点的方向前进。
2.根据权利要求1所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述剪叉车安装有检测装置,用于检测所述剪叉车的前方区域内是否存在障碍物,所述根据所述障碍物的位置与所述剪叉车的当前位置确定所述剪叉车的绕行方向包括:
根据所述障碍物的位置确定所述障碍物相对于所述检测装置的相对位置关系,所述相对位置关系包括偏左或偏右;
根据所述相对位置关系确定所述剪叉车的绕行方向,其中,所述绕行方向为向左绕行或向右绕行。
3.根据权利要求2所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述剪叉车包括安装于所述剪叉车的底盘前方区域的托盘,且所述托盘的安装位置高于所述剪叉车的车轮,所述检测装置安装于所述托盘。
4.根据权利要求1所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述预设角度为所述车轮旋转角度,所述控制所述剪叉车向所述绕行方向的反方向旋转预设角度还包括:
控制所述剪叉车的车轮往与所述绕行方向相反的方向旋转所述车轮旋转角度,并在前进第二预设距离后回正。
5.根据权利要求1所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述控制所述剪叉车朝目标终点的方向前进包括:
确定所述剪叉车的目标终点;
确定所述剪叉车的当前位置至所述目标终点的目标方向向量;
根据所述目标方向向量确定所述剪叉车的目标朝向角度;
将所述车轮旋转角度、所述目标朝向角度以及补偿角度的和确定为所述剪叉车的目标前进角度;
控制所述剪叉车的车轮旋转至所述目标前进角度后回正,以控制所述剪叉车朝所述目标终点的方向前进。
6.根据权利要求5所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述方法还包括:
在控制所述剪叉车的车轮旋转至所述目标前进角度后回正之后,确定所述剪叉车的当前朝向角度;
在所述当前朝向角度与所述目标前进角度之间的角度差值大于预设差值的情况下,控制所述剪叉车的车轮朝所述目标终点的方向旋转后回正,以控制所述剪叉车朝所述目标终点的方向前进;
其中,所述车轮的旋转角度为所述角度差值。
7.根据权利要求1所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,所述获取针对所述剪叉车设定的车轮旋转角度包括:
获取用户通过终端输入的车轮旋转角度。
8.根据权利要求1所述的用于剪叉车主动避障的控制方法,其特征在于,获取针对所述剪叉车设定的补偿角度包括:
获取所述剪叉车在预设时间段内的运动数据,所述运动数据至少包括所述剪叉车的轮速计数据及运动方向;
将所述运动数据输入至神经网络模型,并获取所述神经网络模型输出的补偿角度。
9.一种用于剪叉车主动避障的控制装置,其特征在于,包括:
存储器,被配置成存储指令;以及
处理器,被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现根据权利要求1至8中任一项所述的用于剪叉车主动避障的控制方法。
10.一种剪叉车,其特征在于,包括根据权利要求9所述的用于剪叉车主动避障的控制装置。
11.根据权利要求10所述的剪叉车,其特征在于,所述剪叉车还包括:
托盘,安装于所述剪叉车的底盘前方区域,且所述托盘的安装位置高于所述剪叉车的车轮;
检测装置,安装于所述托盘,用于检测所述剪叉车的前方区域内是否存在障碍物。
12.一种机器可读存储介质,其特征在于,该机器可读存储介质上存储有指令,该指令用于使得机器执行根据权利要求1至8中任一项所述的用于剪叉车主动避障的控制方法。
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