无人叉车室外装卸运动控制方法及装置与流程

本申请涉及自动驾驶运动控制，尤其涉及一种无人叉车室外装卸运动控制方法及装置。

背景技术：

1、目前，无人叉车在室内物流仓库等较为封闭的区域应用广泛，主要进行货物的定点运输以及从货架取放货等作业。室内场景相对固定且受光照、天气等室外环境影响小，因此传感器的数据相对准确，运动控制也就能够较为准确的做出控制决策并执行。但在相对开放的室外区域，如目前仓储物流行业的技术难点——室外装卸车作业场景，环境相对空旷多变，且物流车、货物及托盘类型不唯一，车辆停靠位置不固定，导致每托货物的装卸均不能定点处理。基于此，在室外场景下，无人叉车难以实现任意位姿的调整，难以灵活、准确地进行路径跟踪，无法保证仓储物流运输的效率和安全性。

技术实现思路

1、本申请提供一种无人叉车室外装卸运动控制方法及装置，用以解决现有技术中无人叉车路径跟踪效果不佳的缺陷，保证仓储物流运输的效率和安全性。

2、第一方面，本申请提供一种无人叉车室外装卸运动控制方法，包括：

3、基于无人叉车的当前车速与预设前视距离，确定无人叉车的目标前视距离；

4、基于无人叉车的位姿与所述目标前视距离，确定无人叉车的目标舵轮转角；

5、基于无人叉车的目标车速与所述目标舵轮转角，控制无人叉车在室外装卸过程中沿规划路径运动。

6、在一个实施例中，所述基于无人叉车的当前车速与预设前视距离，确定无人叉车的目标前视距离，包括：

7、基于所述当前车速的绝对值大小，确定所述当前车速的增益系数；

8、基于所述当前车速的增益系数，确定所述当前车速的权重值；

9、对所述当前车速的权重值与所述预设前视距离求和，确定所述目标前视距离。

10、在一个实施例中，所述目标前视距离的具体计算公式为：

11、

12、其中，表示所述目标前视距离，表示与所述当前车速相关的增益系数，表示求绝对值函数，表示所述当前车速，表示预设前视距离。

13、在一个实施例中，所述方法还包括：

14、基于无人叉车当前位置确定目标路径点；所述目标路径点是规划路径包含的路径点；

15、基于所述目标路径点处的曲率与无人叉车的目标行驶距离，确定所述目标车速；所述目标行驶距离表示无人叉车当前位置与终点位置的距离。

16、在一个实施例中，在无人叉车沿规划路径的前进路段运动时，所述目标车速的具体计算公式为：

17、

18、其中，表示所述目标车速，表示无人叉车的加速度，表示所述目标行驶距离，表示求绝对值函数，表示所述目标路径点处的曲率，表示无人叉车在直线路径上的最大行驶速度，表示无人叉车在曲线路径上的最大行驶速度。

19、在一个实施例中，在无人叉车沿规划路径的后退路段运动时，所述目标车速的具体计算公式为：

20、

21、其中，表示所述目标车速，表示无人叉车的加速度，表示所述目标行驶距离，表示求绝对值函数，表示所述目标路径点处的曲率，表示无人叉车在直线路径上的最大行驶速度，表示无人叉车在曲线路径上的最大行驶速度。

22、在一个实施例中，所述基于无人叉车的位姿与所述目标前视距离，确定无人叉车的目标舵轮转角，包括：

23、基于所述目标前视距离，确定预瞄点；所述预瞄点与无人叉车当前位置的距离大于所述目标前视距离；

24、确定无人叉车位姿对应的无人叉车前轮中心点与所述预瞄点的连线；

25、确定所述连线与无人叉车中轴线的夹角；

26、基于所述夹角的三角函数值与所述目标前视距离，确定所述目标舵轮转角。

27、第二方面，本申请还提供一种无人叉车室外装卸运动控制装置，包括：

28、第一确定模块，用于基于无人叉车的当前车速与预设前视距离，确定无人叉车的目标前视距离；

29、第二确定模块，用于基于无人叉车的位姿与所述目标前视距离，确定无人叉车的目标舵轮转角；

30、控制模块，用于基于无人叉车的目标车速与所述目标舵轮转角，控制无人叉车在室外装卸过程中沿规划路径运动。

31、第三方面，本申请还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如第一方面所述的方法。

32、第四方面，本申请还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

33、第五方面，本申请还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的方法。

34、本申请提供的一种无人叉车室外装卸运动控制方法及装置，通过无人叉车的当前车速与预设前视距离，确定无人叉车的目标前视距离，基于目标前视距离确定目标舵轮转角，基于目标车速与目标舵轮转角，控制无人叉车的运动，可以优化前视距离，得到更精确的目标舵轮转角来控制叉车运动，可以使得无人叉车实现任意位姿的调整，并控制叉车灵活、准确地进行路径跟踪，可以控制叉车应对各种异常和突发情况，使得叉车更好地应对室外复杂的环境，完成室外装卸车作业，保证仓储物流运输的效率和安全性。

技术特征：

1.一种无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，所述基于无人叉车的当前车速与预设前视距离，确定无人叉车的目标前视距离，包括：

3.根据权利要求2所述的无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，所述目标前视距离的具体计算公式为：

4.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，在无人叉车沿规划路径的前进路段运动时，所述目标车速的具体计算公式为：

6.根据权利要求4所述的无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，在无人叉车沿规划路径的后退路段运动时，所述目标车速的具体计算公式为：

7.根据权利要求1所述的无人叉车室外装卸运动控制方法，其特征在于，所述基于无人叉车的位姿与所述目标前视距离，确定无人叉车的目标舵轮转角，包括：

8.一种无人叉车室外装卸运动控制装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述无人叉车室外装卸运动控制方法。

10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述无人叉车室外装卸运动控制方法。

技术总结本申请提供一种无人叉车室外装卸运动控制方法及装置，涉及自动驾驶运动控制技术领域。所述方法包括：基于无人叉车的当前车速与预设前视距离，确定无人叉车的目标前视距离；基于无人叉车的位姿与所述目标前视距离，确定无人叉车的目标舵轮转角；基于无人叉车的目标车速与所述目标舵轮转角，控制无人叉车在室外装卸过程中沿规划路径运动。本申请提供的无人叉车室外装卸运动控制方法及装置，可以提高无人叉车路径跟踪精度。技术研发人员：王文明,任宇飞,尹晓旭,孟德强,王薇薇受保护的技术使用者：齐鲁空天信息研究院技术研发日：技术公布日：2024/6/20