RU2012153845A - Метод для оценки ориентации, аппаратура и компьютерный программоноситель - Google Patents
Метод для оценки ориентации, аппаратура и компьютерный программоноситель Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012153845A RU2012153845A RU2012153845/03A RU2012153845A RU2012153845A RU 2012153845 A RU2012153845 A RU 2012153845A RU 2012153845/03 A RU2012153845/03 A RU 2012153845/03A RU 2012153845 A RU2012153845 A RU 2012153845A RU 2012153845 A RU2012153845 A RU 2012153845A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- value
- working tool
- machine body
- acceleration
- angular velocity
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F9/00—Component parts of dredgers or soil-shifting machines, not restricted to one of the kinds covered by groups E02F3/00 - E02F7/00
- E02F9/26—Indicating devices
- E02F9/264—Sensors and their calibration for indicating the position of the work tool
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02F—DREDGING; SOIL-SHIFTING
- E02F3/00—Dredgers; Soil-shifting machines
- E02F3/04—Dredgers; Soil-shifting machines mechanically-driven
- E02F3/76—Graders, bulldozers, or the like with scraper plates or ploughshare-like elements; Levelling scarifying devices
- E02F3/80—Component parts
- E02F3/84—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems
- E02F3/844—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically
- E02F3/845—Drives or control devices therefor, e.g. hydraulic drive systems for positioning the blade, e.g. hydraulically using mechanical sensors to determine the blade position, e.g. inclinometers, gyroscopes, pendulums
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/08—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw
- G05D1/0891—Control of attitude, i.e. control of roll, pitch, or yaw specially adapted for land vehicles
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01P—MEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
- G01P15/00—Measuring acceleration; Measuring deceleration; Measuring shock, i.e. sudden change of acceleration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Gyroscopes (AREA)
- Navigation (AREA)
- Numerical Control (AREA)
- Manipulator (AREA)
- Operation Control Of Excavators (AREA)
Abstract
1. Метод для оценки ориентации из множества ориентаций управляемого рабочего орудия, присоединенного к корпусу машины, причем рабочее орудие и корпус машины имеют ускорение, каждая ориентация из множества ориентаций соответствует моменту времени из множества моментов времени; данный метод включает следующие шаги:- получение значения ускорения корпуса машины от акселерометра, установленного на корпусе машины;- получение значения ускорения рабочего орудия от акселерометра, установленного на рабочем орудии;- расчет оценки первого вектора состояния, соответствующего первому моменту времени из множества моментов времени, причем:- оценка первого вектора состояния основана, по меньшей мере, на значении ускорения корпуса машины и значении ускорения рабочего орудия; и- оценка первого вектора состояния включает векторное представление первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.2. Метод по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит шаг:- вычисления оценки смещения рабочего орудия относительно корпуса машины на основе, по крайней мере, векторного представления первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.3. Метод по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит шаг:- прогнозирования оценки второго вектора состояния, соответствующего второму моменту времени из множества моментов времени, причем:- оценка второго вектора состояния основана, по крайней мере, на оценке первого вектора состояния и динамической модели системы; и- оценка второго вектора состояния включает векторное представление второй ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.4. Метод по п.
Claims (42)
1. Метод для оценки ориентации из множества ориентаций управляемого рабочего орудия, присоединенного к корпусу машины, причем рабочее орудие и корпус машины имеют ускорение, каждая ориентация из множества ориентаций соответствует моменту времени из множества моментов времени; данный метод включает следующие шаги:
- получение значения ускорения корпуса машины от акселерометра, установленного на корпусе машины;
- получение значения ускорения рабочего орудия от акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- расчет оценки первого вектора состояния, соответствующего первому моменту времени из множества моментов времени, причем:
- оценка первого вектора состояния основана, по меньшей мере, на значении ускорения корпуса машины и значении ускорения рабочего орудия; и
- оценка первого вектора состояния включает векторное представление первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
2. Метод по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит шаг:
- вычисления оценки смещения рабочего орудия относительно корпуса машины на основе, по крайней мере, векторного представления первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
3. Метод по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит шаг:
- прогнозирования оценки второго вектора состояния, соответствующего второму моменту времени из множества моментов времени, причем:
- оценка второго вектора состояния основана, по крайней мере, на оценке первого вектора состояния и динамической модели системы; и
- оценка второго вектора состояния включает векторное представление второй ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
4. Метод по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, значения ускорения корпуса машины и значения ускорения рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
5. Метод по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- получение значения угловой скорости корпуса машины от гироскопа, установленного на корпусе машины; и
- получение значения угловой скорости рабочего орудия от гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на значении угловой скорости корпуса машины и значении угловой скорости рабочего орудия.
6. Метод по п. 5, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, значения ускорения корпуса машины, значения ускорения рабочего орудия, значения угловой скорости корпуса машины, и значения вектора угловой скорости рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры расширенного фильтра Калмана на основе вектора измерений.
7. Метод по п. 1, в котором значение ускорения корпуса машины - это первое измерение ускорения корпуса машины, акселерометр корпуса машины - это первый акселерометр корпуса машины; значение ускорения рабочего орудия - это первое измерение ускорения рабочего орудия, акселерометр рабочего орудия - это первый акселерометр рабочего орудия, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- получение второго значения ускорения корпуса машины от второго акселерометра, установленного на корпусе машины; и
- получение второго значения ускорения рабочего орудия от второго акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на втором значении ускорения корпуса машины и втором значении ускорения рабочего орудия.
8. Метод по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
9. Метод по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- получение первого значения угловой скорости корпуса машины от первого гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение второго значения угловой скорости корпуса машины от второго гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение первого значения угловой скорости рабочего орудия от первого гироскопа, установленного на рабочем орудии, и
- получение второго значения угловой скорости рабочего орудия от второго гироскопа, установленного на рабочем орудии, причем
- оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на первом значении угловой скорости корпуса машины, втором значении угловой скорости корпуса машины, первом значении угловой скорости рабочего орудия и втором значении угловой скорости рабочего орудия.
10. Метод по п. 9, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; первого значения угловой скорости корпуса машины, второго значения угловой скорости корпуса машины, первого значения угловой скорости рабочего орудия, второго значения угловой скорости рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
11. Метод по п. 7, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- получение третьего значения ускорения корпуса машины от третьего акселерометра, установленного на корпусе машины; и
- получение третьего значения ускорения рабочего орудия от третьего акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на третьем значении ускорения корпуса машины и третьем значении ускорения рабочего орудия.
12. Метод по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, третьего значения ускорения корпуса машины; первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; третьего значения ускорения рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
13. Метод по п. 11, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- получение первого значения угловой скорости корпуса машины от первого гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение второго значения угловой скорости корпуса машины от второго гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение третьего значения угловой скорости корпуса машины от третьего гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение первого значения угловой скорости рабочего орудия от первого гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- получение второго значения угловой скорости рабочего орудия от второго гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- получение третьего значения угловой скорости рабочего орудия от третьего гироскопа, установленного на рабочем орудии; причем
- оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на первом значении угловой скорости корпуса машины, втором значении угловой скорости корпуса машины, третьем значении угловой скорости корпуса машины, первом значении угловой скорости рабочего орудия, втором значении угловой скорости рабочего орудия и третьем значении угловой скорости рабочего орудия.
14. Метод по п. 13, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, третьего значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия, третьего значения ускорения рабочего орудия, первого значения угловой скорости корпуса машины, второго значения угловой скорости корпуса машины, третьего значения угловой скорости корпуса машины, первого значения угловой скорости рабочего орудия, второго значения угловой скорости рабочего орудия, третьего значения угловой скорости рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
15. Аппаратура для оценки ориентации из множества ориентаций управляемого рабочего орудия, присоединенного к корпусу машины, причем рабочее орудие и корпус машины имеют ускорение, каждая ориентация из множества ориентаций соответствует моменту времени из множества моментов времени; данная аппаратура включает следующие блоки:
- средства для получения значения ускорения корпуса машины от акселерометра, установленного на корпусе машины;
- средства для получения значения ускорения рабочего орудия от акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- средства для расчета оценки первого вектора состояния, соответствующего первому моменту времени из множества моментов времени, причем:
- оценка первого вектора состояния основана, по меньшей мере, на значении ускорения корпуса машины и значении ускорения рабочего орудия; и
- оценка первого вектора состояния включает векторное представление первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
16. Аппаратура по п. 15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для вычисления оценки смещения рабочего орудия относительно корпуса машины на основе, по крайней мере, векторного представления первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
17. Аппаратура по п. 15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для прогнозирования оценки второго вектора состояния, соответствующего второму моменту времени из множества моментов времени, причем:
- оценка второго вектора состояния основана, по крайней мере, на оценке первого вектора состояния и динамической модели системы; и
- оценка второго вектора состояния включает векторное представление второй ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
18. Аппаратура по п. 15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для расчета вектора измерений на основе, по крайней мере, значения ускорения корпуса машины и значения ускорения рабочего орудия; и
- средства для расчета оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
19. Аппаратура по п. 15, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для получения значения угловой скорости корпуса машины от гироскопа, установленного на корпусе машины; и
- средства для получения значения угловой скорости рабочего орудия от гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на значении угловой скорости корпуса машины и значении угловой скорости рабочего орудия.
20. Аппаратура по п. 19, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для расчета вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; и
- средства для расчета оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
21. Аппаратура по п. 15, в которой значение ускорения корпуса машины - это первое измерение ускорения корпуса машины, акселерометр корпуса машины - это первый акселерометр корпуса машины; значение ускорения рабочего орудия - это первое измерение ускорения рабочего орудия, акселерометр рабочего орудия - это первый акселерометр рабочего орудия, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие средства:
- средства для получения второго значения ускорения корпуса машины от второго акселерометра, установленного на корпусе машины; и
- средства для получения второго значения ускорения рабочего орудия от второго акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на втором значении ускорения корпуса машины и втором значении ускорения рабочего орудия.
22. Аппаратура по п. 21, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для расчета вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; и
- средства для расчета оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
23. Аппаратура по п. 21, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для получения первого значения угловой скорости корпуса машины от первого гироскопа, установленного на корпусе машины;
- средства для получения второго значения угловой скорости корпуса машины от второго гироскопа, установленного на корпусе машины;
- средства для получения первого значения угловой скорости рабочего орудия от первого гироскопа, установленного на рабочем орудии, и
- средства для получения второго значения угловой скорости рабочего орудия от второго гироскопа, установленного на рабочем орудии, причем
- оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на первом значении угловой скорости корпуса машины, втором значении угловой скорости корпуса машины, первом значении угловой скорости рабочего орудия и втором значении угловой скорости рабочего орудия.
24. Аппаратура по п. 23, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для расчета вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; первого значения угловой скорости корпуса машины, второго значения угловой скорости корпуса машины, первого значения угловой скорости рабочего орудия, второго значения угловой скорости рабочего орудия; и
- средства для расчета оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
25. Аппаратура по п. 21, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для получения третьего значения ускорения корпуса машины от третьего акселерометра, установленного на корпусе машины; и
- средства для получения третьего значения ускорения рабочего орудия от третьего акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на третьем значении ускорения корпуса машины и третьем значении ускорения рабочего орудия.
26. Аппаратура по п. 25, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для расчета вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, третьего значения ускорения корпуса машины; первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; третьего значения ускорения рабочего орудия; и
- средства для расчета оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
27. Аппаратура по п. 25, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для получения первого значения угловой скорости корпуса машины от первого гироскопа, установленного на корпусе машины;
- средства для получения второго значения угловой скорости корпуса машины от второго гироскопа, установленного на корпусе машины;
- средства для получения третьего значения угловой скорости корпуса машины от третьего гироскопа, установленного на корпусе машины;
- средства для получения первого значения угловой скорости рабочего орудия от первого гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- средства для получения второго значения угловой скорости рабочего орудия от второго гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- средства для получения третьего значения угловой скорости рабочего орудия от третьего гироскопа, установленного на рабочем орудии; причем
- оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на первом значении угловой скорости корпуса машины, втором значении угловой скорости корпуса машины, третьем значении угловой скорости корпуса машины, первом значении угловой скорости рабочего орудия, втором значении угловой скорости рабочего орудия и третьем значении угловой скорости рабочего орудия.
28. Аппаратура по п. 27, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
- средства для расчета вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, третьего значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия, третьего значения ускорения рабочего орудия, первого значения угловой скорости корпуса машины, второго значения угловой скорости корпуса машины, третьего значения угловой скорости корпуса машины, первого значения угловой скорости рабочего орудия, второго значения угловой скорости рабочего орудия, третьего значения угловой скорости рабочего орудия; и
- средства для расчета оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
29. Компьютерный программоноситель, который хранит программные инструкции для оценки ориентации из множества ориентаций управляемого рабочего орудия, присоединенного к корпусу машины, причем рабочее орудие и корпус машины имеют ускорение, каждая ориентация из множества ориентаций соответствует моменту времени из множества моментов времени; данный программоноситель определяет компьютерные команды для:
- получения значения ускорения корпуса машины от акселерометра, установленного на корпусе машины;
- получения значения ускорения рабочего орудия от акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- расчета оценки первого вектора состояния, соответствующего первому моменту времени из множества моментов времени, причем:
- оценка первого вектора состояния основана, по меньшей мере, на значении ускорения корпуса машины и значении ускорения рабочего орудия; и
- оценка первого вектора состояния включает векторное представление первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
30. Компьютерный программоноситель по п. 29, отличающийся тем, что дополнительно содержит командные инструкции, определяющие следующий шаг:
- вычисления оценки смещения рабочего орудия относительно корпуса машины на основе, по крайней мере, векторного представления первой ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
31. Компьютерный программоноситель по п. 29, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие шаг:
- прогнозирования оценки второго вектора состояния, соответствующего второму моменту времени из множества моментов времени, причем:
- оценка второго вектора состояния основана, по крайней мере, на оценке первого вектора состояния и динамической модели системы; и
- оценка второго вектора состояния включает векторное представление второй ориентации рабочего орудия относительно корпуса машины.
32. Компьютерный программоноситель по п. 29, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, значения ускорения корпуса машины и значения ускорения рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
33. Компьютерный программоноситель по п. 29, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- получение значения угловой скорости корпуса машины от гироскопа, установленного на корпусе машины; и
- получение значения угловой скорости рабочего орудия от гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на значении угловой скорости корпуса машины и значении угловой скорости рабочего орудия.
34. Компьютерный программоноситель по п. 33, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, значения ускорения корпуса машины, значения ускорения рабочего орудия, значения угловой скорости корпуса машины, и значения вектора угловой скорости рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры расширенного фильтра Калмана на основе вектора измерений.
35. Компьютерный программоноситель по п. 29, в котором значение ускорения корпуса машины - это первое измерение ускорения корпуса машины, акселерометр корпуса машины - это первый акселерометр корпуса машины; значение ускорения рабочего орудия - это первое измерение ускорения рабочего орудия, акселерометр рабочего орудия - это первый акселерометр рабочего орудия, отличающийся тем, что дополнительно содержит следующие шаги:
- получение второго значения ускорения корпуса машины от второго акселерометра, установленного на корпусе машины; и
- получение второго значения ускорения рабочего орудия от второго акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на втором значении ускорения корпуса машины и втором значении ускорения рабочего орудия.
36. Компьютерный программоноситель по п. 35, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
37. Компьютерный программоноситель по п. 35, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- получение первого значения угловой скорости корпуса машины от первого гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение второго значения угловой скорости корпуса машины от второго гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение первого значения угловой скорости рабочего орудия от первого гироскопа, установленного на рабочем орудии, и
- получение второго значения угловой скорости рабочего орудия от второго гироскопа, установленного на рабочем орудии, причем
- оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на первом значении угловой скорости корпуса машины, втором значении угловой скорости корпуса машины, первом значении угловой скорости рабочего орудия и втором значении угловой скорости рабочего орудия.
38. Компьютерный программоноситель по п. 37, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; первого значения угловой скорости корпуса машины, второго значения угловой скорости корпуса машины, первого значения угловой скорости рабочего орудия, второго значения угловой скорости рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
39. Компьютерный программоноситель по п. 35, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- получение третьего значения ускорения корпуса машины от третьего акселерометра, установленного на корпусе машины; и
- получение третьего значения ускорения рабочего орудия от третьего акселерометра, установленного на рабочем орудии;
- причем оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на третьем значении ускорения корпуса машины и третьем значении ускорения рабочего орудия.
40. Компьютерный программоноситель по п. 39, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, третьего значения ускорения корпуса машины; первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия; третьего значения ускорения рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
41. Компьютерный программоноситель по п. 39, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- получение первого значения угловой скорости корпуса машины от первого гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение второго значения угловой скорости корпуса машины от второго гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение третьего значения угловой скорости корпуса машины от третьего гироскопа, установленного на корпусе машины;
- получение первого значения угловой скорости рабочего орудия от первого гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- получение второго значения угловой скорости рабочего орудия от второго гироскопа, установленного на рабочем орудии;
- получение третьего значения угловой скорости рабочего орудия от третьего гироскопа, установленного на рабочем орудии; причем
- оценка первого вектора состояния основана, по крайней мере, на первом значении угловой скорости корпуса машины, втором значении угловой скорости корпуса машины, третьем значении угловой скорости корпуса машины, первом значении угловой скорости рабочего орудия, втором значении угловой скорости рабочего орудия и третьем значении угловой скорости рабочего орудия.
42. Компьютерный программоноситель по п. 41, отличающийся тем, что компьютерные команды дополнительно содержат командные инструкции, определяющие следующие шаги:
- расчет вектора измерений на основе, по крайней мере, первого значения ускорения корпуса машины, второго значения ускорения корпуса машины, третьего значения ускорения корпуса машины, первого значения ускорения рабочего орудия, второго значения ускорения рабочего орудия, третьего значения ускорения рабочего орудия, первого значения угловой скорости корпуса машины, второго значения угловой скорости корпуса машины, третьего значения угловой скорости корпуса машины, первого значения угловой скорости рабочего орудия, второго значения угловой скорости рабочего орудия, третьего значения угловой скорости рабочего орудия; и
- расчет оценки первого вектора состояния с помощью процедуры фильтрации вектора измерений расширенным фильтром Калмана.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2012/000088 WO2013119140A1 (en) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Estimation of the relative attitude and position between a vehicle body and an implement operably coupled to the vehicle body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012153845A true RU2012153845A (ru) | 2014-10-27 |
| RU2565597C2 RU2565597C2 (ru) | 2015-10-20 |
Family
ID=48947811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012153845/03A RU2565597C2 (ru) | 2012-02-10 | 2012-02-10 | Метод для оценки ориентации, аппаратура и компьютерный программоноситель |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9347205B2 (ru) |
| EP (1) | EP2841874B1 (ru) |
| RU (1) | RU2565597C2 (ru) |
| WO (1) | WO2013119140A1 (ru) |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8924098B2 (en) | 2012-03-27 | 2014-12-30 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Automatic control of a joystick for dozer blade control |
| US20140168009A1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-19 | Trimble Navigation Ltd. | Multi-IMU INS for vehicle control |
| EP3126785B1 (en) * | 2014-03-31 | 2019-09-04 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Automatic identification of sensors |
| US9435101B2 (en) | 2014-04-24 | 2016-09-06 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Semi-automatic control of a joystick for dozer blade control |
| EP3158134B1 (en) * | 2014-06-23 | 2020-08-19 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Estimation with gyros of the relative attitude between a vehicle body and an implement operably coupled to the vehicle body |
| US9222237B1 (en) * | 2014-08-19 | 2015-12-29 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Earthmoving machine comprising weighted state estimator |
| US9580104B2 (en) | 2014-08-19 | 2017-02-28 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Terrain-based machine comprising implement state estimator |
| US9328479B1 (en) * | 2015-02-05 | 2016-05-03 | Deere & Company | Grade control system and method for a work vehicle |
| DE102015102856B4 (de) * | 2015-02-27 | 2019-05-09 | Alexander Gordes | Baumaschine, umfassend ein Bewegungsmittel, ein Abstützmittel und ein Steuerungsmittel |
| WO2017061888A1 (en) | 2015-10-06 | 2017-04-13 | Limited Liability Company "Topcon Positioning Systems" | Automatic blade control system for a motor grader |
| US10066370B2 (en) * | 2015-10-19 | 2018-09-04 | Caterpillar Inc. | Sensor fusion for implement position estimation and control |
| US9598844B1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-03-21 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Implement control based on surface-based cost function and noise values |
| US9638525B1 (en) | 2016-01-04 | 2017-05-02 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for monitoring positioning of a machine by utilizing a virtual IMU |
| US9988787B1 (en) * | 2016-03-10 | 2018-06-05 | Robo Industries, Inc. | System for determining position of a vehicle |
| US20160208460A1 (en) * | 2016-03-24 | 2016-07-21 | Caterpillar Inc. | System and method for calibrating blade of motor grader |
| RU2621911C1 (ru) * | 2016-09-02 | 2017-06-08 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Комбинированный агрегат для основной обработки почвы |
| US10459462B2 (en) * | 2017-06-21 | 2019-10-29 | Caterpillar Inc. | Sensor fusion feedback for controlling fluid pressures in a machine |
| WO2019124298A1 (ja) | 2017-12-18 | 2019-06-27 | 株式会社クボタ | 作業車及びトラクタ |
| US10724842B2 (en) | 2018-02-02 | 2020-07-28 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Relative angle estimation using inertial measurement units |
| GB2573304A (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-06 | Caterpillar Inc | A method of operating a machine comprising am implement |
| US10900778B2 (en) * | 2018-08-22 | 2021-01-26 | Caterpillar Inc. | Systems and methods for implement position measurement |
| US12029163B2 (en) * | 2018-10-31 | 2024-07-09 | Deere & Company | Windrower header sensing and control method |
| US10968606B2 (en) | 2018-12-07 | 2021-04-06 | Caterpillar Trimble Control Technologies Llc | Yaw estimation |
| RU2707614C1 (ru) * | 2018-12-29 | 2019-11-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" | Способ профилирования дороги автогрейдером |
| EP4097552A4 (en) * | 2020-01-28 | 2023-11-22 | Topcon Positioning Systems, Inc. | SYSTEM AND METHOD FOR CONTROLLING A WORK DEVICE ON A WORK MACHINE USING MACHINE VISION |
| US11715106B2 (en) | 2020-04-01 | 2023-08-01 | Mastercard International Incorporated | Systems and methods for real-time institution analysis based on message traffic |
| US11410178B2 (en) | 2020-04-01 | 2022-08-09 | Mastercard International Incorporated | Systems and methods for message tracking using real-time normalized scoring |
| CA3226857A1 (en) * | 2021-07-20 | 2023-01-26 | Nippon Seiki Co.,Ltd. | Work assistance system, control method for work assistance system, and control program for work assistance system |
| US12265398B2 (en) * | 2022-06-09 | 2025-04-01 | Caterpillar Inc. | Selectively adjusting a position of an implement of a machine based on changes to a roll angle of a chassis of the machine |
| US20240410129A1 (en) * | 2023-06-07 | 2024-12-12 | Caterpillar Inc. | Blade tilt steering using global angle |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3974699A (en) * | 1973-08-28 | 1976-08-17 | Systron Donner Corporation | Angular position sensing and control system, apparatus and method |
| JPS5330102A (en) * | 1976-08-31 | 1978-03-22 | Komatsu Mfg Co Ltd | Device for automatically controlling blade of bulldozer |
| US4431060A (en) * | 1981-04-15 | 1984-02-14 | Caterpillar Tractor Co. | Earth working machine and blade condition control system therefor |
| US5860480A (en) * | 1997-04-08 | 1999-01-19 | Caterpillar Inc. | Method and apparatus for determining pitch and ground speed of an earth moving machines |
| US6377906B1 (en) * | 2000-02-03 | 2002-04-23 | Independence Technology, L.L.C. | Attitude estimation in tiltable body using modified quaternion data representation |
| US7317977B2 (en) * | 2004-08-23 | 2008-01-08 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Dynamic stabilization and control of an earthmoving machine |
| DE102007023247B3 (de) | 2007-03-07 | 2008-08-07 | Areva Np Gmbh | Verfahren zur Entfernung von Magnetit und Kupfer enthaltenden Ablagerungen aus Behältern von Industrie- und Kraftwerksanlagen |
| US8145391B2 (en) * | 2007-09-12 | 2012-03-27 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Automatic blade control system with integrated global navigation satellite system and inertial sensors |
| US8374783B2 (en) * | 2007-10-10 | 2013-02-12 | Leica Geosystems Ag | Systems and methods for improved position determination of vehicles |
| CL2009000010A1 (es) * | 2008-01-08 | 2010-05-07 | Ezymine Pty Ltd | Metodo para determinar la posicion global de una pala minera electrica. |
| JP5227139B2 (ja) * | 2008-11-12 | 2013-07-03 | 株式会社トプコン | 建設機械 |
| US8473166B2 (en) | 2009-05-19 | 2013-06-25 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Semiautomatic control of earthmoving machine based on attitude measurement |
| US20110313650A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-22 | Qualcomm Incorporated | Inertial sensor orientation detection and measurement correction for navigation device |
| US10207719B2 (en) * | 2010-07-19 | 2019-02-19 | Nxp Usa, Inc. | Use of multiple internal sensors for measurements validation |
| US20120059554A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Automatic Blade Control System during a Period of a Global Navigation Satellite System ... |
| US8738242B2 (en) * | 2011-03-16 | 2014-05-27 | Topcon Positioning Systems, Inc. | Automatic blade slope control system |
| US8655588B2 (en) * | 2011-05-26 | 2014-02-18 | Crown Equipment Limited | Method and apparatus for providing accurate localization for an industrial vehicle |
| US20130158819A1 (en) * | 2011-12-20 | 2013-06-20 | Caterpillar Inc. | Implement control system for a machine |
-
2012
- 2012-02-10 US US14/125,361 patent/US9347205B2/en active Active
- 2012-02-10 RU RU2012153845/03A patent/RU2565597C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2012-02-10 WO PCT/RU2012/000088 patent/WO2013119140A1/en not_active Ceased
- 2012-02-10 EP EP12867757.2A patent/EP2841874B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP2841874B1 (en) | 2021-08-25 |
| RU2565597C2 (ru) | 2015-10-20 |
| EP2841874A4 (en) | 2016-06-29 |
| US9347205B2 (en) | 2016-05-24 |
| US20140207331A1 (en) | 2014-07-24 |
| WO2013119140A1 (en) | 2013-08-15 |
| EP2841874A1 (en) | 2015-03-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2012153845A (ru) | Метод для оценки ориентации, аппаратура и компьютерный программоноситель | |
| CN104915498B (zh) | 基于模型识别与等效简化的高速平台运动参数自整定方法 | |
| US11630437B2 (en) | Numerical control system and motor drive controller | |
| CN104132662A (zh) | 基于零速修正的闭环卡尔曼滤波惯性定位方法 | |
| CN103176409B (zh) | 一种快速准确实现混凝土泵车臂架运动轨迹的方法 | |
| RU2014150416A (ru) | Система и способ определения уклона дороги | |
| JP2016538006A5 (ru) | ||
| RU2018122510A (ru) | Способ оценки положения устройства управления работой машин | |
| RU2016142123A (ru) | Способ оценки нормальности или ненормальности измеренного значения физического параметра двигателя летательного аппарата | |
| CN112603202B (zh) | 离地检测方法、装置、移动机器人及存储介质 | |
| JP6564272B2 (ja) | Ｈｉｌシミュレーションシステム及びｈｉｌシミュレーション方法 | |
| CN102786001A (zh) | 起重机控制 | |
| JP2018044415A5 (ru) | ||
| FI3489423T3 (fi) | Maansiirtokoneen ohjaus | |
| RU2020102448A (ru) | Системы и способы планирования и выполнения технического обслуживания | |
| JP6504072B2 (ja) | 作業領域推定装置、制御装置、制御システム、作業領域推定方法およびプログラム | |
| WO2016057287A1 (en) | Virtual sensors supported by a computer aided design (cad) model and software | |
| JP2018094248A5 (ru) | ||
| RU2013104089A (ru) | Промышленная машина и способ определения регулируемого прокладками зазора опорного блока промышленной машины (варианты) | |
| CN104819717A (zh) | 一种基于mems惯性传感器组的多旋翼飞行器姿态检测方法 | |
| CN102270249B (zh) | 识别零部件特征频率的方法 | |
| JP6746348B2 (ja) | 建築物の層剛性を同定する方法及びその装置 | |
| JP2015215179A (ja) | 磁気検知システムおよび磁気検知方法 | |
| CN102967427B (zh) | 基于力反馈原理的涡激振动试验装置控制系统及控制方法 | |
| CN113048972A (zh) | 矿山工程机械姿态位置确定方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HE9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150906 |