[發明專利]一種虛擬挖掘機的控制方法以及控制裝置

在審

• 申請號: 201910576442.3
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110376920A
• 公開（公告）日: 2019-10-25
• 發明（設計）人: 王衛軍;宗安漢
• 申請（專利權）人: 深圳市中科德睿智能科技有限公司
• 主分類號: G05B17/02
• 分類號: G05B17/02;G09B9/00
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 蔡偉杰

本發明公開了提供一種虛擬挖掘機的控制方法以及控制裝置，控制方法包括采集操作信號；生成挖掘機動作信號以及畫面變換信號；將所述挖掘機動作信號輸入到洗出算法模型中，所述洗出算法模型輸出仿真動作信號；根據所述仿真動作信號，得出用于控制伺服系統的脈沖信號；伺服系統接收所述脈沖信號并產生動作；本發明通過所采集的操作信號生成挖掘機動作信號，利用洗出算法模型對挖掘機動作信號進行處理，從而生成仿真動作信號，最后根據仿真動作信號生成用于控制伺服系統的脈沖信號，實現伺服系統的動作控制，使其動作更加符合實際操作體驗，有效增強使用者的動作感官體驗。

技術領域

本發明涉及虛擬仿真技術領域，更具體地說涉及一種虛擬挖掘機的控制方法以及控制裝置。

背景技術

眾所周知挖掘機是建筑工程中常見的機械設備之一，挖掘機的操作人員需要進行長時間的學習以及訓練才得以熟練地完成挖掘機的操作。

目前國內在挖掘機操作訓練的方式主要有以下幾種：1.真機訓練；2.模擬操作設備訓練。真機訓練周期長，運維成本高，無差別教學，且存在一定的安全隱患。而一般的模擬操作設備，只具備挖掘機駕駛室的外觀供學員熟悉操作裝置，然而靜止的設備并無實際的訓練價值。

為此本領域技術人員設計出了模擬操作設備，但是現有技術中的模擬操作設備，以六自由度平臺加顯示器的方式可以提供畫面和簡單的擺動，能夠模擬真機的工作場景，但體驗感仍有欠缺，無法根據人員的操作得出更符合實際工作場景的動作體驗。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種高動態體驗的虛擬挖掘機的控制方法以及控制裝置。

本發明解決其技術問題的解決方案是：

一種虛擬挖掘機的控制方法，包括以下步驟：

步驟100，采集操作信號；

步驟200，根據所述操作信號，生成挖掘機動作信號以及畫面變換信號；

步驟300，建立洗出算法模型，將所述挖掘機動作信號輸入到洗出算法模型中，所述洗出算法模型輸出仿真動作信號；

步驟400，根據所述仿真動作信號，得出用于控制伺服系統的脈沖信號；

步驟500，伺服系統接收所述脈沖信號并產生動作；

所述步驟200中根據所述操作信號，得到的挖掘機動作信號包括行進加速度信號以及旋轉角速度信號，步驟300中，將所述行進加速度信號以及旋轉角速度信號，結合重力加速度，輸入至洗出算法模型，洗出算法模型輸出的仿真動作信號包括伺服系統的三維方向位移量以及三維方向姿態角。

作為上述技術方案的進一步改進，所述操作信號由兩組三自由度數據生成，兩組所述三自由度數據分別記為(x₁,y₁,z₁)以及(x₂,y₂,z₂)，所述行進加速度信號與兩組三自由度數據的x₁以及x₂的和成正相關，所述旋轉角速度信號與兩組三自由度數據的x₁以及x₂相關且與x₁成正相關關系。

作為上述技術方案的進一步改進，步驟300中，將行進加速度信號以及旋轉角速度信號輸入到洗出算法模型中，所述洗出算法模型對行進加速度信號執行以下步驟得到三維方向位移量：

步驟311，對所述行進加速度信號進行比例處理；

步驟312，對所述行進加速度信號進行幅度限制；

步驟313，對所述行進加速度信號進行位置變換處理；

步驟314，對所述行進加速度信號進行減法運算操作，將經過位置變換處理的行進加速度信號減去重力加速度；