[发明专利]一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备

说明书

本公开涉及一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备，属于车辆仿真与控制技术领域。两轮车在场景中的运动控制方法包括：获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果，并输出。本公开可实现在虚拟场景中对两轮车的运动进行仿真模拟，可根据给定动力控制参数，对两轮车的运动进行控制。

技术领域

本公开属于车辆仿真与控制技术领域，具体涉及一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备。

背景技术

随着无人驾驶行业的迅速发展，车辆仿真及控制的需求越来越多，目前市面上存在较多的车辆动力学仿真软件，但大多数针对商用车、卡车等四轮或更多轮的车辆；

对于如何建立自行车的物理模型，使之能够在各种虚拟复杂环境下进行运动仿真及控制的具体方法并没有被充分讨论，没有描述人车在道路上运动的整个描述，无法实现两轮车(如自行车)的运动仿真，不能有效对两轮车的运动进行模拟控制，不能满足实际需求。

发明内容

本公开实施例的目的是提供一种两轮车在场景中的运动控制方法、装置及设备，解决现有技术无法实现场景下的两轮车的运动仿真，不能有效对场景下的两轮车的运动轨迹、运动姿态以及动负荷等进行模拟控制，不能满足实际需求的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种两轮车在场景中的运动控制方法，方法包括：

获取两轮车的目标部件在预设场景中的动力控制参数；

将动力控制参数输入预设两轮车运动仿真模型进行运动仿真处理，得到两轮车在预设场景中的目标运动数据；其中，预设两轮车运动仿真模型根据两轮车的目标部件的自由度和预设运动场景的描述进行建模得到，预设运动场景是考虑地面支反力的运动场景；

根据目标运动数据，对两轮车的运动进行控制，得到控制结果。

可选地，根据两轮车的目标部件的自由度和目标运动场景的描述进行建模得到预设两轮车运动仿真模型，包括：

根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度；

根据两轮车的目标部件的运动关系，获取两轮车的目标部件的预设运动场景的描述；

根据目标运动场景的描述，得到预设两轮车运动仿真模型；

其中，目标运动场景的描述包括：两轮车的运动速度和两轮车的后车架的转动角速度之间的关系描述、与两轮车在全局坐标系下的姿态之间的关系描述以及两轮车在目标运动状态下的运动平衡方程；

表示两轮车在全局坐标系下的纵向坐标参数，为两轮车在全局坐标系下的横向坐标参数，表示两轮车在全局坐标系下的垂直坐标参数，为两轮车在全局坐标系下的位置坐标参数；δ为绕两轮车的X轴的角度，θ为绕两轮车的Y轴的角度，为绕两轮车的Z轴的角度；目标部件包括：后轮、后车架、前车架、前轮和踏板中的至少一项。

可选地，根据两轮车的目标部件之间的约束关系，获取两轮车的目标部件的总自由度，包括：

通过公式：L＝M1×a-M2×M1得到两轮车的目标部件的总自由度；其中，L为目标部件的总自由度，M1为目标部件的个数，a为两轮车在全局坐标系下的位置参数和姿态参数的总个数，M2为目标部件之间的约束硬件的个数；

根据两轮车的目标部件的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度。

可选地，根据两轮车的目标部件之间的运动参数之间的约束关系，对总自由度进行过滤，得到两轮车的目标部件的自由度，包括：