本發(fā)明涉及無人化塔機(jī)的，尤其涉及一種無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的發(fā)展，無人化塔機(jī)應(yīng)用于建筑工地，并采用無人化控制，此時(shí)，無人化塔機(jī)在智能系統(tǒng)下進(jìn)行控制，無人化塔機(jī)的吊鉤由當(dāng)前位置移動(dòng)至目標(biāo)位置，在現(xiàn)有技術(shù)中，基于吊鉤由當(dāng)前位置與目標(biāo)位置構(gòu)建對(duì)應(yīng)的路徑，并沿著單一直線的邏輯進(jìn)行路徑的規(guī)劃，并沒有兼容轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤，也針對(duì)路徑進(jìn)行逐級(jí)管控，影響了路徑的精準(zhǔn)性以及合理性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃方法及系統(tǒng)，遍歷無人化塔機(jī)，并定位無人化塔機(jī)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤；根據(jù)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置定義相對(duì)位置，根據(jù)相對(duì)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂構(gòu)建多個(gè)移動(dòng)路徑；基于多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍定義第一級(jí)路徑集合，兼容了多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍的整體考慮，保證了第一級(jí)路徑集合的精準(zhǔn)性。

2、進(jìn)一步地，根據(jù)第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征定義第二級(jí)路徑集合，此時(shí)，第二級(jí)路徑集合由第一級(jí)路徑集合進(jìn)一步形成；基于第二級(jí)路徑集合的劃分而形成多個(gè)待對(duì)比的路徑，根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置；根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間、吊鉤的移動(dòng)軌跡以及空中障礙物定義多個(gè)路徑空間，并根據(jù)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤規(guī)劃最終路徑，基于第一級(jí)路徑集合、第二級(jí)路徑集合以及最終路徑進(jìn)行逐級(jí)調(diào)控，并實(shí)現(xiàn)了最終路徑的多維度把控以及逐級(jí)篩選，保證了最終路徑的精準(zhǔn)性以及合理性，兼容了不同場(chǎng)景中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤。

3、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃方法，應(yīng)用于無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃場(chǎng)景；

4、所述無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃方法，包括：

5、遍歷無人化塔機(jī)，并定位無人化塔機(jī)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤；

6、根據(jù)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置定義相對(duì)位置，根據(jù)相對(duì)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂構(gòu)建多個(gè)移動(dòng)路徑；

7、基于多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍定義第一級(jí)路徑集合；

8、根據(jù)第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征定義第二級(jí)路徑集合，此時(shí)，第二級(jí)路徑集合由第一級(jí)路徑集合進(jìn)一步形成；

9、基于第二級(jí)路徑集合的劃分而形成多個(gè)待對(duì)比的路徑，根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置；

10、根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間、吊鉤的移動(dòng)軌跡以及空中障礙物定義多個(gè)路徑空間，并根據(jù)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤規(guī)劃最終路徑。

11、可選的，所述遍歷無人化塔機(jī)，并定位無人化塔機(jī)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤，包括：

12、定位無人化塔機(jī)，并針對(duì)無人化塔機(jī)進(jìn)行動(dòng)態(tài)遍歷；

13、基于無人化塔機(jī)的動(dòng)態(tài)遍歷而劃分無人化塔機(jī)中的多個(gè)位置調(diào)控模塊；

14、基于多個(gè)位置調(diào)控模塊的識(shí)別而定義轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤；

15、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤分別兼容在不同維度的位置調(diào)控；

16、定位轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤，并對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互，基于轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤的動(dòng)態(tài)交互而構(gòu)建對(duì)應(yīng)的動(dòng)態(tài)平衡邏輯；根據(jù)動(dòng)態(tài)平衡邏輯管控轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤的移動(dòng)平衡。

17、可選的，所述根據(jù)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置定義相對(duì)位置，根據(jù)相對(duì)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂構(gòu)建多個(gè)移動(dòng)路徑，包括：

18、定格吊鉤所在的位置；

19、采集無人化塔機(jī)的控制模塊，并根據(jù)控制模塊以及對(duì)應(yīng)的工作信號(hào)定義目標(biāo)位置；

20、關(guān)聯(lián)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置；

21、根據(jù)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置定義相對(duì)位置；

22、基于相對(duì)位置以及多個(gè)移動(dòng)方向構(gòu)建多個(gè)預(yù)測(cè)軌跡；

23、關(guān)聯(lián)相對(duì)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂；

24、根據(jù)多個(gè)預(yù)測(cè)軌跡、轉(zhuǎn)動(dòng)臂所對(duì)應(yīng)的位置調(diào)控維度以及支臂所對(duì)應(yīng)的位置調(diào)控維度構(gòu)建多個(gè)移動(dòng)路徑。

25、可選的，所述基于多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍定義第一級(jí)路徑集合，包括：

26、定格多個(gè)移動(dòng)路徑；

27、關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂；

28、根據(jù)轉(zhuǎn)動(dòng)臂所對(duì)應(yīng)的位置調(diào)控維度以及支臂所對(duì)應(yīng)的位置調(diào)控維度定義轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍；

29、采集轉(zhuǎn)動(dòng)臂所在的位置、支臂所在的位置；

30、根據(jù)多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂所在的位置、支臂所在的位置定義第一路徑參數(shù)；

31、基于轉(zhuǎn)動(dòng)臂所在的位置、支臂所在的位置以及活動(dòng)范圍定義第二路徑參數(shù)；

32、關(guān)聯(lián)第二路徑參數(shù)、第一路徑參數(shù)，根據(jù)第二路徑參數(shù)、第一路徑參數(shù)以及多個(gè)移動(dòng)路徑定義第一級(jí)路徑集合。

33、可選的，所述根據(jù)第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征定義第二級(jí)路徑集合，此時(shí)，第二級(jí)路徑集合由第一級(jí)路徑集合進(jìn)一步形成，包括：

34、定格第一級(jí)路徑集合；

35、基于目標(biāo)位置觸發(fā)環(huán)境檢測(cè)，并采集多個(gè)環(huán)境參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的方位；

36、根據(jù)多個(gè)環(huán)境參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的方位定義目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征；

37、關(guān)聯(lián)第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征；

38、基于第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征定義第二級(jí)路徑集合，此時(shí)，第二級(jí)路徑集合由第一級(jí)路徑集合進(jìn)一步形成，并基于第一級(jí)路徑集合中的各個(gè)第一子路徑與目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互。

39、可選的，所述基于第二級(jí)路徑集合的劃分而形成多個(gè)待對(duì)比的路徑，根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置，包括：

40、定格目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征；

41、基于第二級(jí)路徑集合的劃分而定義多個(gè)路徑組合；

42、根據(jù)多個(gè)路徑組合的對(duì)比而定義多個(gè)路徑的優(yōu)先級(jí)；

43、根據(jù)多個(gè)路徑的優(yōu)先級(jí)以及多個(gè)路徑形成多個(gè)待對(duì)比的路徑。

44、可選的，所述基于第二級(jí)路徑集合的劃分而形成多個(gè)待對(duì)比的路徑，根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置，還包括：

45、定格多個(gè)待對(duì)比的路徑；

46、根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑劃分多個(gè)路徑節(jié)點(diǎn)；

47、基于多個(gè)路徑節(jié)點(diǎn)以及多個(gè)待對(duì)比的路徑的匹配而形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置。

48、可選的，所述根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間、吊鉤的移動(dòng)軌跡以及空中障礙物定義多個(gè)路徑空間，并根據(jù)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤規(guī)劃最終路徑，包括：

49、定格多個(gè)對(duì)比空間；

50、關(guān)聯(lián)多個(gè)對(duì)比空間以及吊鉤的移動(dòng)軌跡，根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間以及吊鉤的移動(dòng)軌跡定義第一空間系數(shù)；

51、關(guān)聯(lián)多個(gè)對(duì)比空間以及空中障礙物，根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間以及空中障礙物定義第二空間系數(shù)；

52、基于第二空間系數(shù)、第一空間系數(shù)以及多個(gè)對(duì)比空間定義多個(gè)路徑空間；

53、關(guān)聯(lián)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤；

54、對(duì)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤進(jìn)行實(shí)時(shí)交互；

55、根據(jù)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤規(guī)劃最終路徑。

56、可選的，所述無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃方法，還包括：

57、采集吊鉤的運(yùn)動(dòng)空間；

58、根據(jù)吊鉤的運(yùn)動(dòng)空間構(gòu)建多維度坐標(biāo)系；

59、基于多維度坐標(biāo)系、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤劃分多個(gè)位置網(wǎng)格；

60、根據(jù)多個(gè)位置網(wǎng)格以及對(duì)應(yīng)的感知數(shù)據(jù)構(gòu)建三維網(wǎng)格地圖，此時(shí)，三維網(wǎng)格地圖中標(biāo)記有不可通過的網(wǎng)格，該不可通過的網(wǎng)格在路徑規(guī)劃時(shí)需要避開；

61、定格吊裝物體的起點(diǎn)位置與目標(biāo)位置所處的三維網(wǎng)格的位置，并根據(jù)吊裝物體的起點(diǎn)位置與目標(biāo)位置所處的三維網(wǎng)格的位置觸發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤的動(dòng)態(tài)移動(dòng)。

62、另外，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃系統(tǒng)，所述無人化塔機(jī)的路徑規(guī)劃系統(tǒng)包括：

63、遍歷模塊，用于遍歷無人化塔機(jī)，并定位無人化塔機(jī)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤；

64、移動(dòng)路徑模塊，用于根據(jù)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置定義相對(duì)位置，根據(jù)相對(duì)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂構(gòu)建多個(gè)移動(dòng)路徑；

65、第一級(jí)路徑集合模塊，用于基于多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍定義第一級(jí)路徑集合；

66、第二級(jí)路徑集合模塊，用于根據(jù)第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征定義第二級(jí)路徑集合，此時(shí)，第二級(jí)路徑集合由第一級(jí)路徑集合進(jìn)一步形成；

67、對(duì)比空間模塊，用于基于第二級(jí)路徑集合的劃分而形成多個(gè)待對(duì)比的路徑，根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置；

68、最終路徑模塊，用于根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間、吊鉤的移動(dòng)軌跡以及空中障礙物定義多個(gè)路徑空間，并根據(jù)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤規(guī)劃最終路徑。

69、在本發(fā)明實(shí)施例中，通過本發(fā)明實(shí)施例中的方法，遍歷無人化塔機(jī)，并定位無人化塔機(jī)中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤；根據(jù)吊鉤所在的位置以及目標(biāo)位置定義相對(duì)位置，根據(jù)相對(duì)位置、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂構(gòu)建多個(gè)移動(dòng)路徑；基于多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍定義第一級(jí)路徑集合，兼容了多個(gè)移動(dòng)路徑、轉(zhuǎn)動(dòng)臂與支臂所構(gòu)建的活動(dòng)范圍的整體考慮，保證了第一級(jí)路徑集合的精準(zhǔn)性。

70、進(jìn)一步地，根據(jù)第一級(jí)路徑集合、目標(biāo)位置所在的環(huán)境特征定義第二級(jí)路徑集合，此時(shí)，第二級(jí)路徑集合由第一級(jí)路徑集合進(jìn)一步形成；基于第二級(jí)路徑集合的劃分而形成多個(gè)待對(duì)比的路徑，根據(jù)多個(gè)待對(duì)比的路徑形成多個(gè)對(duì)比空間；多個(gè)對(duì)比空間分別處于不同的位置；根據(jù)多個(gè)對(duì)比空間、吊鉤的移動(dòng)軌跡以及空中障礙物定義多個(gè)路徑空間，并根據(jù)多個(gè)路徑空間、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤規(guī)劃最終路徑，基于第一級(jí)路徑集合、第二級(jí)路徑集合以及最終路徑進(jìn)行逐級(jí)調(diào)控，并實(shí)現(xiàn)了最終路徑的多維度把控以及逐級(jí)篩選，保證了最終路徑的精準(zhǔn)性以及合理性，兼容了不同場(chǎng)景中的轉(zhuǎn)動(dòng)臂、支臂以及吊鉤。