基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统及其构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统及其构建方法，利用数字孪生的平行智能能力有效的缓解了决策者需要完成搜救任务决策，但因环境未知所带来的决策效率低的问题。该系统孪生环境构建阶段、多车协同搜索阶段、平行智能多车协同救援阶段。本发明专利技术先通过静态方式导入无人车的URDF模型，再设计3D实时重建算法，完成对环境模型的实时动态构建，之后，多无人车利用环境模型开始进行协同搜索。一旦目标被识别，会上报数字孪生系统，待确认后，多车会移动到目标区域为后续的协同救援工作提供支持。本发明专利技术适用于大空间下对于未知环境的搜救任务，无人化的方式保障人员安全，多车协同以提高搜索效率，最终利用数字孪生可为决策者提供有效的辅助决策。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于数字孪生技术，具体涉及大型室内未知场景下的搜救技术，尤其涉及一种基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统及其构建方法。

技术介绍

1、数字孪生(digital twins)最指用数字技术在计算机的虚拟空间中建立一个和物理实体完全等价的信息模型。该信息模型可作为监控实体的工具，也可以通过自身规划为实体提供引导。通过对城市受灾现场，即搜救场景建立数字孪生模型有助于让决策者更快更直观了解现场情况，进而做出有效的决策，在不造成损失的情况下寻找更佳的决策方案，提高物理世界的工作效率，节省救援时间，将数字孪生技术融入城市搜救具有十分重大的现实意义。此外，数字孪生还可以与平行智能相结合，即通过在仿真环境中对虚体自身进行智能决策推演，提供决策方案来辅助实体有效决策。

2、现阶段，针对大型室内未知场景的搜寻主要依靠人工完成，但场景的大规模和未知导致存在搜寻时间长、搜寻效率低、威胁搜救人员安全等问题。伴随着国家工业化和智能化的发展，无人车、无人机等无人系统凭借着高性能、高灵活性、高精度、在危险区域执行任务不造成人员伤亡等特点，被广泛应用于各种抢险救灾、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统，其特征在于，该系统通过动静结合方式建立3D数字孪生模型，其中对于固定的无人车模型，采用静态构建方式，通过URDF模型的方式导入数字孪生系统；对于搜救场景采用基于激光雷达的实时3D环境重建，通过对实体激光雷达传感器扫描的点云数据进行处理，获取地图文件，再通过实时的虚实交互，孪生模型根据数据类型进行分析判断，在不同位置建立不同属性物体，最终完成孪生系统的实时构建；

2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的多车平行智能协同...

【技术特征摘要】

1.一种基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统，其特征在于，该系统通过动静结合方式建立3d数字孪生模型，其中对于固定的无人车模型，采用静态构建方式，通过urdf模型的方式导入数字孪生系统；对于搜救场景采用基于激光雷达的实时3d环境重建，通过对实体激光雷达传感器扫描的点云数据进行处理，获取地图文件，再通过实时的虚实交互，孪生模型根据数据类型进行分析判断，在不同位置建立不同属性物体，最终完成孪生系统的实时构建；

2.如权利要求1所述的一种基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统的构建方法，其特征在于：所述的数字孪生系统框架包括物理实体层、虚拟孪生层、孪生数据层、平行决策层、服务层以及连接层六部分；

4.根据权利要求2所述的基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统的构建方法，其特征在于：所述的3d数字孪生模型中是通过以urdf文件实现进行构建，预先测量实体机器人的真实物理参数再按照指定格式进行存储。

5.根据权利要求2所述的基于数字孪生的多车平行智能协同搜救系统的构建方法，其特征在于：所述的3d数字孪生模型中对于搜救场景环境模型的实时动态构建包括如下...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱琨，郭洛松，蔡庚沅，张嘉欣，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：