建筑作业设备的碰撞预测方法、装置及建筑作业设备制造方法及图纸

本申请涉及一种建筑作业设备的碰撞预测方法、装置及建筑作业设备。建筑作业设备包括底盘、机械臂和执行器，机械臂具有基座，以及安装在基座上的多个关节和多个连杆，关节用于连接两个相邻的连杆，机械臂通过基座安装在底盘上，执行器安装在机械臂的末端，碰撞预测方法包括：根据执行器的目标作业点，确定出基座的位置信息和多个关节的角度信息；根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近的风险建筑构件；根据基座的位置信息、多个关节的角度信息和风险建筑构件的位置信息，判断机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞。本申请实施例提供的碰撞预测方法、装置及建筑作业设备能够提高碰撞预测结果的准确性。业设备能够提高碰撞预测结果的准确性。业设备能够提高碰撞预测结果的准确性。

【技术实现步骤摘要】
建筑作业设备的碰撞预测方法、装置及建筑作业设备


[0001]本申请涉及建筑作业设备设计与制造
，具体而言，涉及一种建筑作业设备的碰撞预测方法、装置及建筑作业设备。

技术介绍

[0002]随着自动化技术的不断更新与发展，带动了建筑行业的升级与转型，智能化的建筑作业设备也逐渐成为了建筑行业的中流砥柱，建筑作业设备以计算机技术与控制技术为核心，克服了传统建筑业中劳动成本高过、安全性较低、工艺标准不统一，以及施工效率低的问题，是未来建筑行业的发展方向。但是，建筑作业设备的工作通常需要涉及碰撞检测，用以预防建筑作业设备与目标作业点所处环境中存在的多个建筑构件发生碰撞。
[0003]现有技术中，针对建筑作业设备的碰撞检测通常是在已知的有限个建筑构件的情况下进行的碰撞检测。但是，建筑作业设备在实际工作过程中，标作业点所处环境中存在的建筑构件并非固定，因此，现有通过碰撞预测方法无法获得准确的碰撞预测结果。

技术实现思路

[0004]本申请的目在于，提供一种建筑作业设备的碰撞预测方法、装置及建筑作业设备，以解决上述问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种建筑作业设备的碰撞预测方法，建筑作业设备包括底盘、机械臂和执行器，机械臂具有基座，以及安装在基座上的多个关节和多个连杆，关节用于连接两个相邻的连杆，机械臂通过基座安装在底盘上，执行器安装在机械臂的末端，碰撞预测方法包括：
[0006]根据执行器的目标作业点，确定出基座的位置信息和多个关节的角度信息；
[0007]根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近的风险建筑构件；
[0008]根据基座的位置信息、多个关节的角度信息和风险建筑构件的位置信息，判断机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞。
[0009]本申请实施例提供的碰撞预测方法能够根据执行器的目标作业点，确定出基座的位置信息和多个关节的角度信息，以及根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近的风险建筑构件，最后，根据基座的位置信息、多个关节的角度信息和风险建筑构件的位置信息，判断机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞。由于本申请实施例提供的碰撞预测方法中，根据执行器的目标作业点，确定出基座的位置信息和多个关节的角度信息，以及根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近的风险建筑构件的步骤都是在建筑作业设备行驶至目标作业点对应的驻车位置之前提前进行的，且根据前述过程中能够根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近所有的风险建筑构件，再根据基座的位置信息、多个关节的角度信息和风险建筑构件的位置信息，判断机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞，因此，相对于现有技术中，在已知的有
限个建筑构件的情况下进行的碰撞检测的方案而言，能够提高碰撞预测结果的准确性。
[0010]结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第一种可选的实施方式，根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近的风险建筑构件，包括：
[0011]根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出目标作业点附近的多个建筑构件；
[0012]根据目标作业点与多个建筑构件的距离确定出风险建筑构件。
[0013]在上述实施方式中，建筑信息模型是可以直接获取的，在获取到建筑信息模型之后，又可以根据目标作业点在建筑信息模型中的位置，直接确定出目标作业点附近的多个建筑构件，再根据目标作业点与多个建筑构件的距离确定出风险建筑构件，整个风险建筑构件的获取过程简单便捷，且准确度较高。
[0014]结合第一方面的第一种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第二种可选的实施方式，根据目标作业点与多个建筑构件的距离确定出风险建筑构件，包括：
[0015]若建筑构件为墙体，则根据目标作业点与墙体表面在基坐标系中X轴方向上的距离，判断墙体是否为风险建筑构件；
[0016]若建筑构件为天花板，则根据目标作业点与天花板下表面在基坐标系中Z轴方向上的距离，判断天花板是否为风险建筑构件；
[0017]若建筑构件为地板，则根据目标作业点与地板上表面在基坐标系中Z轴方向上的距离，判断地板是否为风险建筑构件；
[0018]若建筑构件为梁，则根据目标作业点与梁下表面在基坐标系中Z轴方向上的距离，以及目标作业点与梁侧表面在基坐标系中Y轴方向上的距离，判断梁是否为风险建筑构件。
[0019]在上述实施方式中，多个建筑构件中可以包括墙体、天花板、地板和梁，且能够针对多个建筑构件中的任意一者，针对任意一种建筑构件都能够根据目标作业点与该建筑构件的距离，确定出该建筑构件是否为风险建筑构件，提高了风险建筑构件判断的全面性。
[0020]结合第一方面，本申请实施例还提供了第一方面的第三种可选的实施方式，根据基座的位置信息、多个关节的角度信息和风险建筑构件的位置信息，判断机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞，包括：
[0021]根据基座的中心在建筑信息模型中的位置信息和风险建筑构件在建筑信息模型中的位置信息，确定出风险建筑构件在基坐标系下的位置信息；
[0022]根据多个关节的角度信息，确定出多个关节在基坐标系下的位置信息；
[0023]根据风险建筑构件在基坐标系下的位置信息和多个关节在基坐标系下的位置信息，判断机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞。
[0024]结合第一方面的第三种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第四种可选的实施方式，根据风险建筑构件在基坐标系下的位置信息和多个关节在基坐标系下的位置信息，判断风险建筑构件是否会与机械臂发生碰撞，包括：
[0025]根据风险建筑构件的类型，确定出需要判断的位置参数；
[0026]根据风险建筑构件在基坐标系下的位置信息和多个关节在基坐标系下的位置信息，分别获取风险建筑构件与多个关节在位置参数上的差值；
[0027]根据风险建筑构件与多个关节在位置参数上的差值，确定出风险建筑构件对应的风险关节；
[0028]判断风险关节是否会与风险建筑构件发生碰撞，以获得用于表征机械臂是否会与风险建筑构件发生碰撞的碰撞预测结果。
[0029]在上述实施方式中包括的整个计算流程和判断过程都相对简单，因此，能够提高碰撞预测方法的执行效率，同时，根据风险建筑构件与多个关节在位置参数上的差值，也能够准确的确定出风险建筑构件对应的风险关节，因此，还能够进一步提高碰撞预测结果的准确性。
[0030]结合第一方面的第四种可选的实施方式，本申请实施例还提供了第一方面的第五种可选的实施方式，判断风险关节是否会与风险建筑构件发生碰撞，包括：
[0031]获取风险关节的半径值；
[0032]根据风险关节与风险建筑构件的距离和半径值之间的关系判断风险关节是否会与风险建筑构件发生碰撞。
[0033]在上述实施方式中，判断风险关节是否会与风险建筑构件发生碰撞，包括：获取风险关节的半径值，并根据风险关节与风险建筑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种建筑作业设备的碰撞预测方法，其特征在于，所述建筑作业设备包括底盘、机械臂和执行器，所述机械臂具有基座，以及安装在所述基座上的多个关节和多个连杆，所述关节用于连接两个相邻的连杆，所述机械臂通过基座安装在所述底盘上，所述执行器安装在所述机械臂的末端，所述碰撞预测方法包括：根据所述执行器的目标作业点，确定出所述基座的位置信息和所述多个关节的角度信息；根据所述目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出所述目标作业点附近的风险建筑构件；根据所述基座的位置信息、所述多个关节的角度信息和所述风险建筑构件的位置信息，判断所述机械臂是否会与所述风险建筑构件发生碰撞。2.根据权利要求1所述的碰撞预测方法，其特征在于，所述根据所述目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出所述目标作业点附近的风险建筑构件，包括：根据所述目标作业点在建筑信息模型中的位置，确定出所述目标作业点附近的多个建筑构件；根据所述目标作业点与所述多个建筑构件的距离确定出所述风险建筑构件。3.根据权利要求2所述的碰撞预测方法，其特征在于，根据所述目标作业点与所述多个建筑构件的距离确定出风险建筑构件，包括：若所述建筑构件为墙体，则根据所述目标作业点与所述墙体表面在基坐标系中X轴方向上的距离，判断所述墙体是否为所述风险建筑构件；若所述建筑构件为天花板，则根据所述目标作业点与所述天花板下表面在所述基坐标系中Z轴方向上的距离，判断所述天花板是否为所述风险建筑构件；若所述建筑构件为地板，则根据所述目标作业点与所述地板上表面在所述基坐标系中Z轴方向上的距离，判断所述地板是否为所述风险建筑构件；若所述建筑构件为梁，则根据所述目标作业点与所述梁下表面在所述基坐标系中Z轴方向上的距离，以及所述目标作业点与所述梁侧表面在所述基坐标系中Y轴方向上的距离，判断所述梁是否为风险建筑构件。4.根据权利要求1所述的碰撞预测方法，其特征在于，所述根据所述基座的位置信息、所述多个关节的角度信息和所述风险建筑构件的位置信息，判断所述机械臂是否会与所述风险建筑构件发生碰撞，包括：根据基座的中心在所述建筑信息模型中的位置信息和所述风险建筑构件在所述建筑信息模型中的位置信息，确定出所述风险建筑构件在基坐标系下的位置信息；根据多个关节的角度信息，确定出所述多个关节在所述基坐标系下的位置信息；根据所述风险建筑构件在基坐标系下的位置信息和所述多个关节在所述基坐标系下的位置信息，判断所述机械臂是否会与所述风险建筑构件发生碰撞。5.根据权利要求4所述的碰撞预测方法，其特征在于，所述根据所述风险建筑构件在基坐标系下的位置信息和所述多个关节在所述基坐标系下的位置信息，判断所述风险建筑构件是否会与所述机械臂发生碰撞，包括：根据所述风险建筑构件的类型，确定出需要判断的位置参数；根据所述风险建筑构件在基坐标系下的位置信息和所述多个关节在所述基坐标系下
的位置信息，分别获取所述风险建筑构件与所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：周童，常先伟，黄智伟，邓小梅，成学标，
申请(专利权)人：广东博智林机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：