[发明专利]工程机械设备及其作业轨迹规划方法和系统、存储介质

权利要求书

1.一种工程机械设备的作业轨迹规划方法，包括：

获取物料堆的三维传感数据，基于所述三维传感数据构建所述物料堆的三维模型；

根据所述工程机械设备的结构设计信息，确定所述工程机械设备在单次装载作业中的最大物料装载量；

基于所述物料堆的三维模型和所述工程机械设备在装载作业中的最大物料装载量，确定所述工程机械设备在所述物料堆上的装载作业位置，其中，所述工程机械设备在所述装载作业位置对物料堆执行单次装载作业时装载的物料总量不超过所述最大物料装载量；基于所述物料堆的三维模型预测所述物料堆在所述单次装载作业时发生的形变，以确定避免所述物料堆发生倒塌的所述装载作业的位置；以及

获取工程机械设备的机械结构部件的位置信息，基于所述机械结构部件的位置信息和所述装载作业位置进行作业轨迹规划，生成所述机械结构部件执行物料装载作业的作业轨迹；

其中，所述工程机械设备在所述装载作业位置对物料堆执行所述单次装载作业时的作业效率满足预设的作业效率约束条件，所述作业效率约束条件包括作业时间，所述作业时间用于限定所述工程机械设备在所述作业时间内完成所述物料堆的挖掘。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述机械结构部件包括位移部件和装载部件，所述装载部件与所述位移部件连接，且所述装载部件随所述位移部件的位姿变化而移动；

所述基于所述机械结构部件的位置信息和所述装载作业位置进行作业轨迹规划，生成所述机械结构部件执行物料装载作业的作业轨迹，包括：

生成由所述位移部件的位置信息所表征的位置将所述装载部件移动至所述装载作业位置的第一作业轨迹。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基于所述机械结构部件的位置信息和所述装载作业位置进行作业轨迹规划，生成所述机械结构部件执行物料装载作业的作业轨迹，还包括：

基于所述装载作业位置对所述装载部件的装载作业轨迹进行规划，生成所述装载部件执行物料装载作业的第二作业轨迹。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基于所述机械结构部件的位置信息和所述装载作业位置进行作业轨迹规划，生成所述机械结构部件执行物料装载作业的作业轨迹，还包括：

获取所述物料堆的类别属性信息和密度信息；以及

所述基于所述装载作业位置对所述装载部件的装载作业轨迹进行规划，包括：

基于所述装载作业位置、所述物料堆的类别属性信息和密度信息、以及所述装载部件执行装载作业的预设作用力范围，对所述装载部件的装载作业轨迹进行规划。

5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：

根据所述机械结构部件执行物料装载作业的作业轨迹，以及所述机械结构部件的动力机构的状态信息，向所述动力机构发送对应的动力控制信息。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

获取物料装载设备的位姿信息以及所述机械结构部件完成对所述物料堆的装载作业时的位置信息；

根据所述物料装载设备的位姿信息确定所述工程机械设备的机械结构部件卸载物料的位置；

根据所述机械结构部件完成对所述物料堆的装载作业时的位置信息和所述机械结构部件卸载物料的位置，规划所述机械结构部件执行物料卸载作业的作业轨迹。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述方法还包括：

获取所述物料装载设备的装载状态信息；

所述根据所述物料装载设备的位姿信息确定所述工程机械设备的机械结构部件卸载物料的位置，包括：

根据所述物料装载设备的位姿信息和装载状态信息确定所述工程机械设备的机械结构部件卸载物料的位置。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述装载状态信息包括已装载物料在装载空间内的分布信息；所述根据所述物料装载设备的位姿信息和装载状态信息确定所述工程机械设备的机械结构部件卸载物料的位置，包括：

根据所述装载设备的位姿信息和所述已装载物料在装载空间内的分布信息，按照预设的卸料分布策略确定所述工程机械设备的机械结构部件卸载物料的位置。