申请/专利权人：华侨大学

申请日：2024-02-07

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117739991A

主分类号：G01C21/20

分类号：G01C21/20;G01C21/34;G01C21/00;G01C1/00;G01C9/00;G01S17/88;G06N3/006;G06F17/10

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.04.09#实质审查的生效;2024.03.22#公开

摘要：本发明提供了一种挖掘机最优作业轨迹规划方法、装置、设备及介质，针对挖掘阶段轨迹的平滑连续性，以及挖掘时的挖掘满斗率、挖掘效率和挖掘能耗综合进行优化。采用分段多项式4‑3‑3‑3‑4方法进行作业轨迹规划，生成的轨迹连续平滑满足作业需求，并以满斗率、挖掘时间和挖掘能耗作为优化目标结合挖掘机的运动学和动力学约束，将其归一化后采用粒子群算法进行单目标优化求解，最后得到综合最优的挖掘轨迹。旨在解决现有的轨迹规划方案不仅作业效率低、工作寿命减少、能源消耗还很大，无法满足人们当前的需求的问题。

主权项：1.一种挖掘机最优作业轨迹规划方法,其特征在于，包括：获取由配置在挖掘机上的激光雷达所采集到的坡面角度信息、以及挖掘机铲斗齿尖的初始位姿信息，并根据所述坡面角度信息和所述初始位姿信息确定所述挖掘机在挖掘阶段的六个路径点；采用运动学逆解算法对所述六个路径点进行转换处理，生成与所述六个路径点相对应的各关节角度值；利用4-3-3-3-4多项式对所述六个路径点和所述各关节角度值进行求导、求解预处理，生成与所述六个路径点相对应的五段轨迹、角速度和角加速度；获取由配置在挖掘机上的感知模块所采集到的挖掘体积、挖掘时间和挖掘能耗，根据所述满斗率、所述挖掘时间和所述单位体积能耗确定优化目标函数，并根据所述优化目标函数、预设的优化变量以及约束条件，确定优化问题；采用粒子群算法对所述优化问题进行求解，对所述五段轨迹进行调整，生成最终的规划轨迹。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 华侨大学 一种挖掘机最优作业轨迹规划方法、装置、设备及介质

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