【技术实现步骤摘要】
本申请涉及工程机械，具体地涉及一种用于工程设备的路径规划的方法、处理器及工程设备。
技术介绍
1、当前，高空作业平台主要被用于多种工业和建筑场景，如建筑维护、窗户清洁和装饰工程。这些应用场景要求带有高空平台的工程设备能够自动、精确地跟踪移动目标，同时保持一定的安全距离和避免障碍物。然而，在现有的作业方式中，这些工程设备的操作主要依赖于人工控制，操作人员需站在平台上，手动控制其移动和定位。对于需要高空追踪或监控的应用场景，如在大型活动中跟踪特定个体或在工业环境中监控设备，人工控制带有高空作业平台的工程设备的方法存在精度较低的问题。
技术实现思路
1、本申请实施例的目的是提供一种用于工程设备的路径规划的方法、处理器、装置、工程设备及存储介质，用以解决现有技术中人工控制带有高空作业平台的工程设备的方法存在精度较低的问题。
2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于工程设备的路径规划的方法，包括：
3、构建工程设备的运动区域的偶极势场模型；
4、基于偶极势场模型生成初始路径；
5、在检测到初始路径上存在障碍物的情况下，获取障碍物与工程设备的距离信息，并根据距离信息确定位置调整值；
6、通过位置调整值对初始路径进行调整以得到目标路径。
7、在本申请实施例中，构建工程设备的运动区域的偶极势场模型包括：获取工程设备的当前位置；确定当前位置和目标位置的差值，以得到电偶极矩；根据电偶极矩构建偶极势场模型。
8、
9、
10、其中，φ(n)为偶极势场模型，∈0为预设真空电常数，p为电偶极矩，n为当前位置。
11、在本申请实施例中，基于偶极势场模型生成初始路径包括：确定偶极势场模型的势场向量；根据势场向量、当前位置以及电偶极矩，构建路径规划函数；通过路径规划函数生成初始路径。
12、在本申请实施例中，根据势场向量、当前位置以及电偶极矩，构建路径规划函数，包括根据公式(2)构建路径规划函数：
13、
14、其中，f(n)为工程设备的规划点位置，μ为预设势场强度系数，p为电偶极矩，n为当前位置，为势场向量。
15、在本申请实施例中，通过路径规划函数生成初始路径包括：基于路径规划函数，根据预设时间步长和预设速度函数进行规划点位置的迭代，以得到多个规划点位置，其中，迭代的时长不超过预设迭代时长；在多个规划点位置中存在目标规划点位置的情况下，根据多个规划点位置得到初始路径，其中，目标规划点位置为与目标位置的距离处于预设范围内的规划点位置。
16、在本申请实施例中，距离信息包括工程设备到三维模型的边界在x轴方向上的第一距离值、工程设备到三维模型的边界在y轴方向上的第二距离值，以及工程设备到所述三维模型的边界在z轴方向上的第三距离值，根据距离信息确定控制障碍函数，包括根据公式(3)确定位置调整值：
17、b(x)＝min(bx，by，bz) (3)
18、其中，b(x)为位置调整值，bx为第一距离值，by为第二距离值，bz为第三距离值。
19、在本申请实施例中，通过位置调整值对初始路径进行调整以得到目标路径，包括根据公式(4)得到目标路径：
20、
21、其中，k为预设增益因子，δ为预设安全距离，为沿势场梯度的单位向量；b(x)为位置调整值，f(n)为初始路径中的规划点位置，fadjusted(n)为目标路径中的调整后的规划点位置。
22、本申请第二方面提供一种处理器，被配置成执行根据上述的用于工程设备的路径规划的方法。
23、本申请第三方面提供一种用于工程设备的路径规划的装置，包括：偶极势场模型构建模块，用于构建所述工程设备的运动区域的偶极势场模型；初始路径生成模块，用于基于所述偶极势场模型生成初始路径；确定模块，用于在检测到所述初始路径上存在障碍物的情况下，获取所述障碍物与所述工程设备的距离信息，并根据所述距离信息确定位置调整值；目标路径生成模块，用于通过所述位置调整值对所述初始路径进行调整以得到目标路径。
24、本申请第四方面提供一种工程设备，包括根据上述的处理器或根据上述的用于工程设备的路径规划的装置。
25、本申请第五方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据上述的用于工程设备的路径规划的方法。
26、通过上述技术方案，首先构建工程设备的运动区域的偶极势场模型，基于偶极势场模型生成初始路径，然后在检测到初始路径上存在障碍物的情况下，获取障碍物与工程设备的距离信息，并根据距离信息确定位置调整值，最后通过位置调整值对初始路径进行调整以得到目标路径。本申请能通过偶极势场模型生成初始路径给工程设备提供基础的导引，然后结合障碍物的距离信息对初始路径进行调整从而得到避障后的路径，有效避免了障碍物，保证了路径规划的安全性，提高了带有高空作业平台的工程设备的控制精度和控制效率。
27、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
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1.一种用于工程设备的路径规划的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述工程设备的运动区域的偶极势场模型包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电偶极矩构建所述偶极势场模型，包括根据公式(1)构建所述偶极势场模型：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述偶极势场模型生成初始路径包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述势场向量、所述当前位置以及所述电偶极矩，构建路径规划函数，包括根据公式(2)构建所述路径规划函数：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述路径规划函数生成初始路径包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离信息包括所述工程设备到所述三维模型的边界在x轴方向上的第一距离值、所述工程设备到所述三维模型的边界在y轴方向上的第二距离值，以及所述工程设备到所述三维模型的边界在z轴方向上的第三距离值，所述根据所述距离信息确定控制障碍函数，包括根据公式(3)确定所述位置调整值：>
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述位置调整值对所述初始路径进行调整以得到目标路径，包括根据公式(4)得到所述目标路径：
9.一种处理器，其特征在于，被配置成执行根据权利要求1至8中任一项所述的用于工程设备的路径规划的方法。
10.一种用于工程设备的路径规划的装置，其特征在于，包括：
11.一种工程设备，其特征在于，包括根据权利要求9所述的处理器或根据权利要求10所述的用于工程设备的路径规划的装置。
12.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至8中任一项所述的用于工程设备的路径规划的方法。
...【技术特征摘要】
1.一种用于工程设备的路径规划的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建所述工程设备的运动区域的偶极势场模型包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述电偶极矩构建所述偶极势场模型，包括根据公式(1)构建所述偶极势场模型：
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述偶极势场模型生成初始路径包括：
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述势场向量、所述当前位置以及所述电偶极矩，构建路径规划函数，包括根据公式(2)构建所述路径规划函数：
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述通过所述路径规划函数生成初始路径包括：
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述距离信息包括所述工程设备到所述三维模型的边界在x轴方向上的第一距离值、所述工程设备到所述三维...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯力玮，刘润华，喻逊，汤海彬，
申请(专利权)人：湖南中联重科智能高空作业机械有限公司，
类型：发明
国别省市：
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