[发明专利]速度确定方法、装置、设备和计算机存储介质

权利要求书

1.一种速度确定方法，应用于挖掘机，包括：

根据第一被控目标的被控点的实际位置和所述第一被控目标的被控点的预设轨迹，确定第一被控目标的被控点的预期速度方向，所述第一被控目标为多个具有运动学关系的被控目标中的一个；其中，所述被控目标包括挖掘机的铲斗、动臂、斗杆和回转支撑，所述预设轨迹为一条预先生成的第一被控目标可以执行的轨迹；所述第一被控目标的被控点的实际位置为进行超前补偿的位置；确定所述第一被控目标的被控点的实际位置的步骤，包括：计算获得各被控目标的虚拟角度；根据所述虚拟角度，通过运动学关系，计算得到所述第一被控目标的被控点的实际位置；

根据第一被控目标的被控点的预期速度方向，以及多个被控目标的速度之间的运动学关系，确定所述多个被控目标中的各被控目标的目标速度；

根据各被控目标的目标速度确定对各被控目标的控制参数，利用控制参数对各被控目标进行控制，所述控制参数为用来使得所述被控目标在预设时刻处于所述第一被控目标的被控点的预设轨迹上的对应位置；

其中，根据第一被控目标的被控点的实际位置和所述第一被控目标的被控点的预设轨迹，确定第一被控目标的被控点的预期速度方向，包括：

确定所述第一被控目标的被控点的预设轨迹上与所述第一被控目标的被控点的实际位置最接近的邻点，所述实际位置为所述第一被控目标的被控点的实际轨迹上的点；

确定所述第一被控目标的被控点的预设轨迹上与所述邻点之间的距离为设定距离值的目标点；

将所述第一被控目标的被控点的实际位置到所述目标点的向量的方向作为所述第一被控目标的被控点的预期速度方向；

所述第一被控目标为铲斗，所述根据第一被控目标的被控点的预期速度方向，以及多个被控目标的速度之间的运动学关系，确定所述多个被控目标中的各被控目标的目标速度，包括：

采用如下公式构建铲斗、动臂、斗杆和回转支撑之间的运动学关系：

其中，为雅克比矩阵，ω1、ω2、ω3、ω4分别表示回转支撑、动臂、斗杆和铲斗的角速度，[a,b,c]^T表示预期速度方向，k表示[a,b,c]^T与[ω1ω2ω3ω4]^T之间的线性关系；

在所述回转支撑处于静止状态时，将第一被控目标的角速度设定为第一角速度值，利用所述铲斗、动臂、斗杆和回转支撑之间的运动学关系，以及所述第一角速度值，确定动臂和斗杆的目标角速度；

在所述回转支撑运动的情况下，将回转支撑的角速度设定为第二角速度值，利用所述铲斗、动臂、斗杆和回转支撑之间的运动学关系，以及所述第二角速度值，确定铲斗、动臂和斗杆的目标角速度。

2.根据权利要求1所述的方法，在所述回转支撑静止的情况下，所述第一被控目标的被控点为铲斗的末端；

确定所述第一被控目标的被控点的预设轨迹上与所述邻点之间的距离为设定距离值的目标点，包括：

根据所述铲斗的实际角速度，确定所述设定距离值；

确定在所述第一被控目标的被控点的预设轨迹上、所述邻点运动方向前方相距设定距离值的点为所述目标点；

其中，根据所述铲斗的末端的实际角速度，确定所述设定距离值的步骤，包括：

根据公式L＝W_bucket×k+，确定所述设定距离值；

其中，L为所述设定距离值，W_bucket为所述铲斗的实际角速度，k和b用于调整W和L的线性关系。

3.根据权利要求1所述的方法，在所述回转支撑运动的情况下，所述第一被控目标为所述铲斗；

确定所述第一被控目标的被控点的预设轨迹上与所述邻点之间的距离为设定距离值的目标点，包括：

根据所述回转支撑的实际角速度，确定所述设定距离值；

将铲斗、动臂和斗杆所在的平面旋转所述设定距离值之后，与所述第一被控目标的被控点的预设轨迹的交点作为所述目标点；

其中，根据所述回转支撑的实际角速度，确定所述设定距离值的步骤，包括：

根据公式θ＝w_swing×k1+b1，确定出挖掘机动臂、斗杆和铲斗组成平面的旋转角度θ；

其中，w_swing为所述回转支撑的实际角速度，k1、b1用于调整w_swing和θ的线性关系，所述设定距离值为所述平面旋转角度θ。