[发明专利]虚拟场景下的地形生成方法、装置、系统及工程机械

说明书

本申请涉及仿真模拟领域，具体涉及一种虚拟场景下的地形生成方法、装置、系统及工程机械。上述虚拟场景下的地形生成方法包括如下步骤：获取工程机械的位置信息；根据所述工程机械的位置信息，获取可变形土壤的轮廓；根据所述可变形土壤的轮廓，生成所述可变形土壤的包络图物体；以及根据所述可变形土壤的包络图物体，获取当前地形点云。本申请提供的这种虚拟场景下的地形生成方法使得虚拟仿真工具得以在虚拟仿真平台上对实时的可变形土壤以及工程机械作业后形成的最新地形进行扫描，并生成点云信息，使得工程机械的虚拟仿真得以有效进行，保证了虚拟仿真的可靠性以及高效性。

技术领域

本申请涉及仿真模拟领域，具体涉及一种虚拟场景下的地形生成方法、装置、系统及工程机械。

背景技术

为了实现诸如挖掘机一类的工程机械无人化以及智能化，此类工程机械必须具备对于地形的感知能力，以及对现有地形信息的实时更新。地形信息更新的实时性有助于挖掘轨迹规划以及各个关节的控制的计算以形成高效率挖掘作业。

为了降低成本以及规避开发初期控制操作不当所带来的风险(机器磨损、破环以及人员伤亡)，所有的感知、规划、控制、场景、雷达扫描等功能都需在数字孪生的虚拟平台中复现。其目的是，基于为挖掘机等虚拟工程机械预先设置好的轨迹，检测挖掘机是否可在虚拟环境中完成规定动作，并从仿真的结果进一步改进挖掘轨迹以提升效率。

但是，目前所采用的虚拟仿真工具与虚拟仿真平台无法对挖掘机等工程机械作业后形成的最新地形实现有效识别，影响了挖掘机无人化以及智能化工程的进展。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种虚拟场景下的地形生成方法、装置、系统及工程机械，解决或改善了现有技术中虚拟仿真工具与虚拟仿真平台无法对挖掘机等工程机械作业后形成的最新地形实现有效识别的技术问题。

根据本申请的一个方面，本申请提供了一种虚拟场景下的地形生成方法，此虚拟场景下的地形生成方法包括：获取工程机械的位置信息；根据所述工程机械的位置信息，获取可变形土壤的轮廓；根据所述可变形土壤的轮廓，生成所述可变形土壤的包络图物体；以及根据所述可变形土壤的包络图物体，获取当前地形点云。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述可变形土壤的包络图物体，获取当前地形点云，包括：根据所述可变形土壤的包络图物体，控制虚拟激光雷达扫描新地形；获取所述虚拟激光雷达输出的所述当前地形点云。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述可变形土壤的包络图物体，获取当前地形点云之后，所述地形生成方法还包括：删除所述可变形土壤的包络图物体。

在一种可能的实现方式中，在所述获取工程机械的位置信息之前，所述地形生成方法还包括：获取初始地形信息；根据所述初始地形信息，获取当前挖掘点的位置信息；根据所述当前挖掘点的位置信息，生成工程机械的输出控制信号，所述输出控制信号用于控制所述工程机械的约束副；以及将所述输出控制信号传输至所述工程机械，使得所述工程机械完成挖掘动作。

在一种可能的实现方式中，所述根据所述工程机械的位置信息，获取可变形土壤的轮廓，包括：当所述工程机械的位置信息为所述工程机械的初始位置信息时，获取所述可变形土壤的轮廓。

在一种可能的实现方式中，所述将所述输出控制信号传输至所述工程机械，包括：将所述输出控制信号传输至虚拟仿真平台，在所述虚拟仿真平台中传输所述输出控制信号至所述工程机械。

在一种可能的实现方式中，在所述根据所述可变形土壤的包络图物体，获取当前地形点云之后，所述地形生成方法还包括：根据所述当前地形点云，获取所述工程机械的最新挖掘点。