本发明专利技术提出一种工程机械作业环境分层建模与规划方法及系统，分别基于工程机械作业区域的扫描点云数据、作业区域内物体的几何点云，以及作业区域的航拍图像和航拍点云数据进行建模，得到底层几何感知层、中层语义规划层和上层拓扑导航层，在物体发生移动时对对应模型进行重建，解决了目前单一精度地图导致的高精度算力浪费与低精度建模不足之间的矛盾，提升了建模的计算效率，可扩展至不同的复杂场景。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于工程机械相关，尤其涉及一种工程机械作业环境分层建模与规划方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、当前工程机械作业环境建模普遍采用单一精度地图如动态栅格法，存在显著缺陷：（1）算力浪费：高精度地图如毫米级避碰场景需全局计算，导致低精度需求场景如车辆导航的算力冗余；（2）建模不足：低精度地图无法满足局部精细作业需求如机械臂抓取位姿规划；（3）语义缺失：现有技术缺乏结构化语义信息，难以支撑多层级任务协同优化。
3、在船舱清舱作业中，单一高精度地图需持续更新舱壁几何细节，但车辆全局路径规划仅需拓扑关系，导致计算资源严重浪费；而在堆场堆垛场景中，单一低精度地图无法提供物料轮廓参数化模型，影响抓取路径生成效率；港口清舱机器人因全局更新高精度地图导致响应延迟过高，也容易引发机械臂碰撞事故。
4、因此，如何解决单一精度地图导致的高精度算力浪费，而低精度建模不足的问题，提高复杂场景下多任务的协同优化，是目前需要解决的问题。
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【技术保护点】
1.一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，基于作业区域内物体的几何点云进行建模得到中层语义规划层，具体为：
3.如权利要求1所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，根据作业区域的航拍图像和航拍点云数据进行建模，得到上层拓扑导航层，具体为：
4.如权利要求3所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，每个风险格栅地图的风险值根据危险源风险权重及对应的识别置信度确定；根据每个风险格栅地图的风险值和路径点到最近危险源的距离确定风险-...
【技术特征摘要】
1.一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，基于作业区域内物体的几何点云进行建模得到中层语义规划层，具体为：
3.如权利要求1所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，根据作业区域的航拍图像和航拍点云数据进行建模，得到上层拓扑导航层，具体为：
4.如权利要求3所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，每个风险格栅地图的风险值根据危险源风险权重及对应的识别置信度确定；根据每个风险格栅地图的风险值和路径点到最近危险源的距离确定风险-距离代价函数。
5.如权利要求2所述的一种工程机械作业环境分层建模与规划方法，其特征在于，采用凸包算法生成凸包模型过程中，若局部坡度大于...
【专利技术属性】
技术研发人员：程勇，林明春，周建超，冷承霖，张中正，景惠超，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：
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