公开(公告)号：CN117724500A

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202311767393.4

申请日：2023-12-20

Applicant: 吉林大学

Inventor： 吴国华 ,  毕秋实 ,  王国强 ,  王勇澎 ,  岳海峰 ,  李光 ,  张永明

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/242 ,  G05D1/243 ,  G05D1/65 ,  G05D1/633 ,  G05D1/644 ,  G05D105/05

Abstract: 本发明涉及一种适合大型矿用电铲自主避障的控制方法，属于车辆的无人驾驶控制领域。步骤包括：在跟踪开始之前获取期望的路径信息，并将路径进行等距或等分处理；上位机读入当前时刻RTK定位设备测量的电铲的位置信息和航向角以及电铲两侧履带的转速；跟踪控制算法计算出下一时刻的履带驱动速度；在电铲跟踪过程中，图像处理模块扫描周围环境，检测行走区域内是否出现新的障碍物；在避障完成后，重新恢复对原本路径的跟踪。优点在于：可以实现电铲平稳跟踪的同时，实现对障碍物的绕行，并且可以平滑的从跟踪路径转到避障路径而不会因路径的变化产生抖振问题；在避障完成之后，可以快速的恢复对原有路径的跟踪，并保持与之前一样的跟踪精度。

公开(公告)号：CN117740018A

公开(公告)日：2024-03-22

申请号：CN202311767212.8

申请日：2023-12-20

Applicant: 吉林大学

Inventor： 吴国华 ,  毕秋实 ,  王国强 ,  王勇澎 ,  岳海峰 ,  李光 ,  张永明

IPC: G01C21/34

Abstract: 本发明涉及一种适用于矿用电铲行走的路径规划方法，属于车辆路径规划领域。首先基于环境定位信息，使用可视图算法进行最短距离的路径规划，之后将可视图规划出的路径点作为混合A*算法的局部目标点，通过不断更新局部目标点，最终达到距离目标点n×Step处，之后使用共轭梯度算法与三次B样条曲线拟合对混合A*算法规划出的路径进行平滑拟合，最后使用Dubins曲线方法和动态窗口算法来避免到达目标点的过程中出现倒退的情况，综上将平滑后的路径与Dubins曲线或者动态窗口算法规划出的路径相结合，即可得到一条满足电铲运动学要求且无倒退的跟踪路径。所提方法便于后续的跟踪控制，缩短了到达目标点所用的时间。

公开(公告)号：CN117724499A

公开(公告)日：2024-03-19

申请号：CN202311767249.0

申请日：2023-12-20

Applicant: 吉林大学

Inventor： 吴国华 ,  毕秋实 ,  王国强 ,  王勇澎 ,  岳海峰 ,  李光 ,  张永明

IPC: G05D1/43 ,  G05D1/65 ,  G05D1/644 ,  G05D105/05

Abstract: 本发明涉及一种适合大型矿用电铲自主行驶的跟踪控制方法，属于车辆的无人驾驶控制领域。通过自主跟踪控制系统进行控制，所述自主跟踪控制系统包括RTK定位设备、PLC控制器及上位机。方法包括：在跟踪开始之前获取期望路径信息；上位机读入当前时刻RTK定位设备测量的电铲的位置信息和航向角以及电铲两侧履带的转速；设计滑模控制模块的滑模控制算法；将上位机计算出的vc、wc传入到PLC控制器中，由PLC控制器将其与之对应的频率值写入电铲两侧履带的变频器中。优点在于：使用该方法通用性强，不限定电铲外形尺寸，不会因电铲尺寸的改变而进行大范围修改，其次使用该控制方法可以减弱电铲行走过程中的抖振问题。