[发明专利]作业机械与作业环境的虚拟交互方法、装置及系统

权利要求书

1.一种作业机械与作业环境的虚拟交互方法，其特征在于，包括：

获取操控组件的开度比例信号；

根据所述开度比例信号，确定被控作业机械的运动状态数据；

根据所述运动状态数据以及预先构建的虚拟环境信息，分别确定所述被控作业机械与所述虚拟环境信息中各空间要素的交互状态，并根据所述交互状态生成场景更新信息；

获取用户的实际视角范围，根据所述用户的实际视角范围，从所述场景更新信息中截取并输出相应的场景图像信息。

2.根据权利要求1所述的一种作业机械与作业环境的虚拟交互方法，其特征在于，根据所述运动状态数据以及预先构建的虚拟环境信息，分别确定所述被控作业机械与所述虚拟环境信息中各空间要素的交互状态，并根据所述交互状态生成场景更新信息，包括：

根据所述运动状态数据以及预先构建的虚拟环境信息，在确定所述被控作业机械与所述虚拟环境信息中至少一个空间要素接触时，确定发生接触的所述空间要素的交互类别；

根据所述交互类别和所述被控作业机械的运动状态数据，确定场景变化信息；

根据所述场景变化信息对所述虚拟环境信息进行实时更新，生成场景更新信息。

3.根据权利要求2所述的一种作业机械与作业环境的虚拟交互方法，其特征在于，所述空间要素的交互类别包括可交互类和不可交互类。

4.根据权利要求3所述的一种作业机械与作业环境的虚拟交互方法，其特征在于，根据所述交互类别和所述被控作业机械的运动状态数据，确定场景变化信息，包括：

当发生接触的所述空间要素的交互类别为可交互类时，根据所述被控作业机械的运动状态数据，确定所述空间要素的形变状态，并将所述形变状态以及施工作业后所述被控作业机械的运动状态数据作为场景变化信息；

当发生接触的所述空间要素的交互类别为不可交互类时，将当前时刻所述被控作业机械的运动状态数据作为场景变化信息。

5.根据权利要求1所述的一种作业机械与作业环境的虚拟交互方法，其特征在于，获取用户的实际视角范围，包括：

获取被控作业机械的回转中心坐标和回转角度；

根据所述回转中心坐标和所述回转角度，确定被控作业机械驾驶室的前方平视方向向量；

根据所述前方平视方向向量以及预设的用户视角范围，确定用户的实际视角范围。

6.一种作业机械与作业环境的虚拟交互装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取操控组件的开度比例信号；

第一处理模块，用于根据所述开度比例信号，确定被控作业机械的运动状态数据；

第二处理模块，用于根据所述运动状态数据以及预先构建的虚拟环境信息，分别确定所述被控作业机械与所述虚拟环境信息中各空间要素的交互状态，并根据所述交互状态生成场景更新信息；

第三处理模块，用于获取用户的实际视角范围，根据所述用户的实际视角范围，从所述场景更新信息中截取并输出相应的场景图像信息。

7.一种作业机械与作业环境的虚拟交互系统，其特征在于，包括：操控组件、数据处理设备以及至少一个成像设备，所述操控组件和所述至少一个成像设备均与所述数据处理设备连接；

所述操控组件用于供用户发起对被控作业机械的操控动作；

所述数据处理设备用于获取所述操控组件的开度比例信号；根据所述开度比例信号，确定被控作业机械的运动状态数据；根据所述运动状态数据以及预先构建的虚拟环境信息，分别确定所述被控作业机械与所述虚拟环境信息中各空间要素的交互状态，并根据所述交互状态生成场景更新信息；获取用户的实际视角范围，根据所述用户的实际视角范围，从所述场景更新信息中截取相应的场景图像信息；

所述成像设备用于显示所述场景图像信息。

8.根据权利要求7所述的一种作业机械与作业环境的虚拟交互系统，其特征在于，所述成像设备为显示屏或头戴式成像设备。