本申请提供了一种模拟无人农机作业的方法、装置、存储介质与仿真平台，该方法包括：基于3D游戏引擎构建无人农机模型与无人农机作业场景模型，作业参考线子模型用于表征无人农机在进行虚拟作业过程中的参考线，虚拟作业过程用于模拟真实作业过程，无人农机作业场景模型包括虚拟环境元素和虚拟作物元素，虚拟环境元素表示虚拟作物的生长环境，虚拟作物元素表示虚拟作物，虚拟作物的生长环境用于模拟真实作物的生长环境，虚拟作物用于模拟真实作物；采用无人农机模型与无人农机作业场景模型模拟无人农机的真实作业过程。本申请解决了现有技术中无法使用一般的智能驾驶仿真平台来模拟智慧农业收割仿真训练的场景交互的问题。拟智慧农业收割仿真训练的场景交互的问题。拟智慧农业收割仿真训练的场景交互的问题。
【技术实现步骤摘要】
模拟无人农机作业的方法、装置、存储介质与仿真平台
[0001]本申请涉及仿真领域，具体而言，涉及一种模拟无人农机作业的方法、装置、存储介质与仿真平台。
技术介绍
[0002]随着智能化技术的发展，各行各业智能化的需求日益提升，智能工业、智慧农业、智能驾驶等产业应运而生。智能化技术作为一种代替人工的生产方式，能够大幅度提高生产力，提高生产效率，提高生产质量，受到广泛的研发关注。在智能化技术的场景应用中，农业应用是一个关键场景，智慧农业依靠智能化与自动化技术，能够提高作业产量，降低人力成本的同时，能够大幅度提高作业质量，成为解决世界粮食问题的关键方案之一。
[0003]智慧农业的实现上，主要依靠如下步骤构成，首先是利用雷达、摄像头、定位导航模块等感知硬件获取智能农机周遭的环境信息，将信息综合至高算力域控制器平台，利用感知融合、机器学习和深度学习等算法进行处理，处理并决策出智能农机的机械操作，再控制执行机构实现该操作，实现无人农机智能化，从而代替人工操控。整个智能技术体系的研发调试需要大量的数据训练，然而实际的农作以年为周期，每年收割产生的数据有限，且收割过程具有一次性，不具备反复调试的可能，因此需要一套收割模拟仿真平台实现策略的模拟调试。
[0004]目前市面上的智能化技术仿真平台都是针对乘用车道路无人驾驶仿真训练，并没有适合无人农机的仿真平台，主要是无人农机场景存在大量的作物元素，比如无人农机需要翻土播种、割麦收获。播种时，播种机移动过后的地块会从泥土地块变成麦苗地块，移动收割后，麦苗地块又会从麦苗地块演化成桔杆地块，这种特殊性使得智慧农业训练仿真无法使用一般的智能驾驶仿真平台来模拟。
技术实现思路
[0005]本申请的主要目的在于提供一种模拟无人农机作业的方法、装置、存储介质与仿真平台，以解决现有技术中无法使用一般的智能驾驶仿真平台来模拟智慧农业收割仿真训练的场景交互的问题。
[0006]为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种模拟无人农机作业的方法，所述方法包括：基于3D游戏引擎构建无人农机模型与无人农机作业场景模型，所述无人农机模型包括腔室子模型、割台子模型、作业参考线子模型、前轮子模型与后轮子模型，所述作业参考线子模型用于表征无人农机在进行虚拟作业过程中的参考线，所述虚拟作业过程用于模拟真实作业过程，所述无人农机作业场景模型包括虚拟环境元素和虚拟作物元素，所述虚拟环境元素表示虚拟作物的生长环境，所述虚拟作物元素表示所述虚拟作物，所述虚拟作物的生长环境用于模拟真实作物的生长环境，所述虚拟作物用于模拟真实作物；采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程。
[0007]可选地，所述无人农机的真实作业过程为真实收割作业过程，所述虚拟作物用于
模拟已生长在所述真实作物的生长环境中的所述真实作物，采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程包括：确定所述参考线与所述虚拟作物是否相交；在所述参考线与所述虚拟作物相交的情况下，沿所述参考线将所述虚拟作物切割为两部分，其中，将位于所述参考线上方的所述虚拟作物的部分消除，将位于所述参考线下方的所述虚拟作物的部分保留。
[0008]可选地，所述无人农机的真实作业过程为真实播种作业过程，所述虚拟作物表示虚拟作物的种子，采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程包括：确定所述参考线与预设生长区域是否相交；在所述参考线与所述预设生长区域相交的情况下，将所述虚拟作物的种子播种在所述虚拟作物的生长环境中。
[0009]可选地，所述前轮子模型包括第一关节模型与第二关节模型，所述第一关节模型用于控制所述无人农机模型前进，所述第二关节模型用于控制所述无人农机模型转向；所述后轮子模型包括第三关节模型，所述第三关节模型用于控制所述后轮子模型转向；所述割台子模型包括第四关节模型，所述第四关节模型用于控制所述割台子模型的作业角度。
[0010]可选地，采用无人农机模型和所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机真实的作业过程，包括：基于3D游戏引擎构建图像采集设备模型和雷达模型；根据所述无人农机模型、所述无人农机作业场景模型、所述图像采集设备模型与所述雷达模型模拟所述无人农机真实的作业过程。
[0011]可选地，根据所述无人农机模型、所述无人农机作业场景模型、所述图像采集设备模型与所述雷达模型模拟所述无人农机真实的作业过程中，所述方法还包括：根据所述图像采集设备模型与所述雷达模型调整所述无人农机模型的前进和转向；根据所述图像采集设备模型与所述雷达模型调整所述割台子模型的作业角度。
[0012]可选地，所述3D游戏引擎包括：编辑器，所述编辑器的功能包括至少以下之一：场景编辑、模型编辑、动画编辑、粒子编辑；第三方插件，所述第三方插件用于导出数据。
[0013]根据本申请的另一方面，提供了一种模拟无人农机作业的装置，该装置包括构建模块和模拟模块，所述构建模块用于基于3D游戏引擎构建无人农机模型与无人农机作业场景模型，所述无人农机模型包括腔室子模型、割台子模型、作业参考线子模型、前轮子模型与后轮子模型，所述作业参考线子模型用于表征无人农机在作业过程中的参考线，所述作业场景模型包括固定环境元素和作物元素，所述固定环境元素用于模拟真实作物的生长环境，所述作物元素用于模拟所述真实作物与所述真实作物的生长环境之间的交互；所述模拟模块用于采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机真实的作业过程。
[0014]根据本申请的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行任意一种所述方法。
[0015]根据本申请的另一方面，提供了一种仿真平台，包括：一个或多个处理器，存储器，显示装置以及一个或多个程序，其中，所述一个或多个程序被存储在所述存储器中，并且被配置为由所述一个或多个处理器执行，所述一个或多个程序包括用于执行任意一种所述的模拟无人农机作业的方法。
[0016]应用本申请的技术方案，该模拟无人农机作业的方法，首先基于3D游戏引擎构建
无人农机模型与无人农机作业场景模型，所述无人农机模型包括腔室子模型、割台子模型、作业参考线子模型、前轮子模型与后轮子模型，所述作业参考线子模型用于表征无人农机在进行虚拟作业过程中的参考线，所述虚拟作业过程用于模拟真实作业过程，所述无人农机作业场景模型包括虚拟环境元素和虚拟作物元素，所述虚拟环境元素表示虚拟作物的生长环境，所述虚拟作物元素表示所述虚拟作物，所述虚拟作物的生长环境用于模拟真实作物的生长环境，所述虚拟作物用于模拟真实作物；之后采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程。该方法通过3D游戏引擎的场景元素交互与元素破坏模拟实现无人农机作业的过程。三维建模部分对不重要部件实现整体建模，只对关键部件进行运动自由度约束，大幅度降低系统资源开销，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟无人农机作业的方法，其特征在于，包括：基于3D游戏引擎构建无人农机模型与无人农机作业场景模型，所述无人农机模型包括腔室子模型、割台子模型、作业参考线子模型、前轮子模型与后轮子模型，所述作业参考线子模型用于表征无人农机在进行虚拟作业过程中的参考线，所述虚拟作业过程用于模拟真实作业过程，所述无人农机作业场景模型包括虚拟环境元素和虚拟作物元素，所述虚拟环境元素表示虚拟作物的生长环境，所述虚拟作物元素表示所述虚拟作物，所述虚拟作物的生长环境用于模拟真实作物的生长环境，所述虚拟作物用于模拟真实作物；采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人农机的真实作业过程为真实收割作业过程，所述虚拟作物用于模拟已生长在所述真实作物的生长环境中的所述真实作物，采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程包括：确定所述参考线与所述虚拟作物是否相交；在所述参考线与所述虚拟作物相交的情况下，沿所述参考线将所述虚拟作物切割为两部分，其中，将位于所述参考线上方的所述虚拟作物的部分消除，将位于所述参考线下方的所述虚拟作物的部分保留。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述无人农机的真实作业过程为真实播种作业过程，所述虚拟作物表示虚拟作物的种子，采用所述无人农机模型与所述无人农机作业场景模型模拟所述无人农机的真实作业过程包括：确定所述参考线与预设生长区域是否相交；在所述参考线与所述预设生长区域相交的情况下，将所述虚拟作物的种子播种在所述虚拟作物的生长环境中。4.根据权利要求1至3中任一项中所述的方法，其特征在于，所述前轮子模型包括第一关节模型与第二关节模型，所述第一关节模型用于控制所述无人农机模型前进，所述第二关节模型用于控制所述无人农机模型转向；所述后轮子模型包括第三关节模型，所述第三关节模型用于控制所述后轮子模型转向；所述割台子模型包括第四关节模型，所述第四关节模型用于控制所述割台子模型的作业角度。5.根据权利要求1至3中任意一...
【专利技术属性】
技术研发人员：张本西，宫珊珊，贾伟，张华龙，周建豪，
申请(专利权)人：潍坊潍柴动力科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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