[发明专利]基于三维场景还原的智能塔吊障碍物规避方法及装置

说明书

本申请提供了一种基于三维场景还原的智能塔吊障碍物规避方法及装置，可包括：实时更新三维建筑工程模型，并将三维建筑工程模型分割为若干三维空间单位，以及将智能塔吊的实际工作空间中障碍物的点云数据映射至各个三维空间单位，其中三维建筑工程模型包括实际工作空间的三维建筑结构和物料。确定智能塔吊的作业动作预案中各个作业动作的多个关联三维空间单位，并根据各个关联三维空间单位的点云数据，分别确定各个作业动作与关联三维空间单位的匹配度。当作业动作与关联三维空间单位的匹配度低于报警阈值时，根据关联三维空间单位中障碍物的点云数据，确定障碍物的类别。根据障碍物的类别，向智能塔吊发送规避障碍物的调控指令。

技术领域

本申请涉及智慧工地技术领域，尤其涉及一种基于三维场景还原的智能塔吊障碍物规避方法及装置。

背景技术

塔吊即塔式起重机，是一种重要的工程设施。塔吊通过起升、变幅、回转等动作，能够对大型物料执行垂直方向和水平方向的移动输运，因此在建筑工地等场景下被广泛应用。不过传统的塔吊需要驾驶员在操作仓进行驾驶，尤其是对障碍物的感知以及对当前工作空间的环境状态的判断，主要还是依赖于驾驶员的技能和经验。可想而知，人工难以精准的确定塔吊与障碍物的距离；并且，驾驶员在操作过程中处于驾驶舱内，也难以判断塔吊的起重臂所处的工作空间的环境状态，例如风速、湿度等。

智能塔吊是一种结合了物联网、空间状态感知、智能分析、高精度自动控制等功能的塔吊系统，能够实现无人驾驶和自主作业。智能塔吊实际工作空间是智能塔吊执行挂载、起升、下降、卸载物料等作业的立体空间范围，这些作业环节也是保障作业安全的重要环节。但是现有技术中还未出现在三维建筑工程模型对智能塔吊的实际工作空间进行三维场景还原，以获取三维场景的实际结构、物料、以及出现的障碍物的类别，进而实现冲突风险预警和生成针对性地调控指令的方法或装置。

发明内容

本申请提供了一种基于三维场景还原的智能塔吊障碍物规避方法及装置，以期解决或部分解决背景技术中涉及的上述问题或现有技术中的其它至少一个不足。

本申请提供了这样一种基于三维场景还原的智能塔吊障碍物规避方法，可包括：实时更新三维建筑工程模型，并将三维建筑工程模型分割为若干三维空间单位，以及将智能塔吊的实际工作空间中障碍物的点云数据映射至各个三维空间单位，其中三维建筑工程模型包括实际工作空间的三维建筑结构和物料。确定智能塔吊的作业动作预案中各个作业动作的多个关联三维空间单位，并根据各个关联三维空间单位的点云数据，分别确定各个作业动作与关联三维空间单位的匹配度。当作业动作与关联三维空间单位的匹配度低于报警阈值时，根据关联三维空间单位中障碍物的点云数据，确定障碍物的类别。根据障碍物的类别，向智能塔吊发送规避障碍物的调控指令。

在一些实施方式中，在实时更新三维建筑工程模型，并将三维建筑工程模型分割为若干三维空间单位，以及将智能塔吊的实际工作空间中障碍物的点云数据映射至各个三维空间单位之前，还可包括：由雷达探测装置向自身探测范围发射激光或者毫米波，并接收自身探测范围内的障碍物的各个点反射的回波，以及分析出障碍物的各个点的位置信息，将障碍物的各个点的位置信息整合为自身探测范围中障碍物的点位数据。由红外线传感器探测自身探测范围内的障碍物的各个点的温度信息，将障碍物的各个点的温度信息整合为自身探测范围中障碍物的温度数据。将点位数据和温度数据整合为障碍物的点云数据，按照无线物联网的通讯协议将点云数据上传。

在一些实施方式中，在实时更新三维建筑工程模型，并将三维建筑工程模型分割为若干三维空间单位，以及将智能塔吊的实际工作空间中障碍物的点云数据映射至各个三维空间单位之前，还可包括：采集并上传实际工作空间的空间环境数据。