作业信息的确定方法、装置及作业设备与流程

1.本发明涉及建筑技术领域，尤其涉及一种作业信息的确定方法、装置及作业设备。


背景技术：

2.相关技术中，作业设备(例如，建筑机器人)可以自移动，它们自动行驶于工作区域的地面或者表面上，进行相应的工作，例如，采用作业设备涂刷作业对象(墙面)等。在控制作业设备执行作业任务时，通常是从已配置的命令文件中确定待作业面(例如，墙面)的理论的作业信息。
3.这种方式下，由于实际的作业场景往往具有不可预知的特殊情况(例如，作业面不平整、粗糙等)，此时，仍然以理论的作业信息执行作业任务，可能会导致作业产生差错，作业设备的作业效果不佳。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的目的在于提出一种作业信息的确定方法、装置及作业设备，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
6.为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的作业信息的确定方法，包括：获取所述作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，所述整体作业面包括至少一个待作业面；根据所述距离确定各所述待作业面的尺寸；根据各所述尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，所述目标作业面属于所述至少一个待作业面。
7.本发明第一方面实施例提出的作业信息的确定方法，通过获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面，并根据距离确定各待作业面的尺寸，以及根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
8.为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的作业信息的确定装置，包括：获取模块，用于获取所述作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，所述整体作业面包括至少一个待作业面；第一确定模块，用于根据所述距离确定各所述待作业面的尺寸；第二确定模块，用于根据各所述尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，所述目标作业面属于所述至少一个待作业面。
9.本发明第二方面实施例提出的作业信息的确定装置，通过获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面，并根据距离确定各待作业面的尺寸，以及根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
10.为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出的作业设备，包括：本发明第二方面实施例提出的作业信息的确定装置。
11.本发明第三方面实施例提出的作业设备，通过获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面，并根据距离确定各待作业面的尺寸，以及根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
12.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
13.本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面和附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
14.图1是本发明一实施例提出的作业信息的确定方法的流程示意图；
15.图2是本发明另一实施例提出的作业信息的确定方法的流程示意图；
16.图3为本发明实施例的整体作业面示意图；
17.图4为本发明实施例的一应用示意图；
18.图5为本发明实施例的另一应用示意图；
19.图6是本发明一实施例提出的作业信息的确定装置的结构示意图；
20.图7是本发明另一实施例提出的作业信息的确定装置的结构示意图；
21.图8是本发明一实施例提出的作业设备的结构示意图。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
23.图1是本发明一实施例提出的作业信息的确定方法的流程示意图。
24.本实施例以作业信息的确定方法被配置为作业信息的确定装置中来举例说明。
25.本实施例中作业信息的确定方法可以被配置在作业信息的确定装置中，作业信息的确定装置可以设置在服务器中，或者也可以设置在作业设备中，作业设备可以例如为建筑机器人，本发明实施例对此不作限制。
26.本实施例以作业信息的确定方法被配置在作业设备的微型控制器中为例。
27.需要说明的是，本发明实施例的执行主体，在硬件上可以例如为服务器或者微型控制器，在软件上可以例如为服务器或者微型控制器中的相关的后台服务，对此不作限制。
28.本发明实施例中的作业设备配置有激光测距仪和微型控制器，其中，激光测距仪的实际应用功能可以参见相关技术，在此不再赘述。
29.参见图1，该方法包括：
30.s101：获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面。
31.本发明实施例中以作业设备为建筑机器人，作业对象为建筑墙面进行举例说明，对此不作限制。
32.其中，作业对象的整体作业面可以例如为作业对象的整体的建筑墙面，或者作业对象内能够被作业的其它实体作业面，整体作业面包括至少一个的待作业面，至少一个的待作业面例如作业对象的整体的建筑墙面中的上梁、窗户、门洞等，对此不作限制。
33.本发明实施例中可以实现根据作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，确定出每个待作业面的作业信息。
34.本发明实施例中的作业设备还可以配置激光防撞雷达和定位器，从而在确定作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离时，可以采用定位器向服务器发送自身当前的位置，由服务器和作业对象中的结构信息，以及作业对象所处的地理位置确定作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，从而作业设备可以接收服务器所确定并发送的距离。
35.另外一些实施例中，也可以直接由作业设备内置的激光测距仪测量得到作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，对此不作限制。
36.而本发明实施例中，为了有效保障作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离测量的精准性，并实现在作业设备动态移动的过程中精准快速地确定出距离，还可以获取作业设备的待作业路径，并获取作业设备附近的平面图，以及根据平面图与待作业路径匹配计算得到作业设备的当前位置，根据作业设备的当前位置获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离。
37.上述在获取作业设备的待作业路径时，可以具体是分析作业需求得到作业设备在作业对象内的待作业路径，例如，分析作业需求得到作业设备在建筑内的待作业路径。
38.其中，作业设备附近的平面图可以具体是根据bim(building information modeling，建筑信息模型)所生成的，该bim模型能够用于直观地呈现建筑内部的结构信息。
39.上述在获取作业设备附近的平面图时，可以将待作业路径与bim模型相匹配，根据bim模型中与待作业路径所匹配的结构信息确定作业设备附近的平面图，或者，也可以是作业设备通过导航雷达360
°
扫描其周围的环境信息，生成相应的平面图。
40.s102：根据距离确定各待作业面的尺寸。
41.其中，各待作业面的尺寸可以例如为各待作业面的轮廓尺寸，例如，当待作业面为墙面时，尺寸为墙面的长、宽、高，对此不作限制。
42.上述在确定了作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离之后，可以以该距离为基准，确定整体作业面所包括的各待作业面的尺寸，从而辅助后续确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面可以为各待作业面中当前需要确定其作业信息的待作业面。
43.s103：根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面。
44.其中，根据作业需求确定出的当前待作业面，可以被称为目标作业面，该目标作业面属于上面所划分出的至少一个的待作业面。
45.其中，目标作业面的作业信息，可以被称为目标作业信息。
46.目标作业信息可以具体例如为目标作业面的面积数据或者目标作业面的周长数
据，对此不作限制。
47.上述在根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，可以是根据作业需求从至少一个待作业面中确定目标作业面，并确定目标作业面的目标尺寸；根据目标尺寸确定实际的作业信息；解析作业需求得到理论的作业信息；确定实际的作业信息和理论的作业信息之间的信息契合度；将实际的作业信息和信息契合度共同作为目标作业信息。
48.可选地，根据目标尺寸确定实际的作业信息，可以是根据目标尺寸确定目标作业面的面积数据，从而将面积数据作为实际的作业信息，或者，也可以是根据目标尺寸确定目标作业面的平整程度数据，从而将平整程度数据作为实际的作业信息，对此不作限制。
49.其中，实际的作业信息为根据目标作业面的目标尺寸计算得到的作业信息。
50.其中，理论的作业信息为直接根据作业需求所确定的理论的作业信息。
51.可以理解的是，通常实际的作业场景往往具有不可预知的特殊情况(例如，作业面不平整、粗糙等)，因此，实际的作业信息和理论的作业信息往往具有一定的误差。
52.相关技术中正是参考这个理论的作业信息来辅助作业设备执行作业任务，而本技术中则是结合了实际勘测到的作业信息和理论的作业信息辅助作业设备执行作业任务，因而能够将实际的应用情况结合到作业设备的作业控制逻辑中，有效提升作业设备的作业效果。
53.本发明实施例中还可以确定实际的作业信息和理论的作业信息之间的信息契合度，信息契合度可以用于描述实际的作业信息和理论的作业信息之间的契合程度(也即相似度)，信息契合度还可以用于描述实际的作业信息和理论的作业信息之间的偏差程度，对此不作限制。
54.而本技术中正是确定实际的作业信息和理论的作业信息之间的信息契合度，将实际的作业信息和信息契合度共同作为目标作业信息。，使得作业设备在作业时不仅仅能够依据实际的作业信息进行作业，还能够根据信息契合度对实际的操作方式进行相应的调整，以及可以通过在仿真系统中可以将理论的作业信息和实际的作业信息进行相互校对，来保证作业设备的作业效率。
55.本实施例中，通过获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面，并根据距离确定各待作业面的尺寸，以及根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
56.图2是本发明另一实施例提出的作业信息的确定方法的流程示意图。
57.参见图2，该方法包括：
58.s201：确定作业设备的当前位置。
59.s202：对整体作业面进行划分，得到多个作业面单元。
60.参见图3，图3为本发明实施例的整体作业面示意图，假设作业对象的整体作业面30包括了三块待作业面31，各待作业面31采用不同灰度标示，假设待作业面31分别为上梁、墙面、门洞，本发明实施例在初始勘测时，可以对整体作业面进行划分，得到多个作业面单元，参见图3，作业面单元也即图3中示出的一个小格子的作业面单元32，图3中将整体作业面划分得到多个作业面单元。
61.s203：根据当前位置，获取作业设备与各作业面单元之间的距离。
62.本发明实施例中，为了有效保障测量的精准度，还可以将整体作业面划分为尽可能多的作业面单元，从而测得作业设备与各作业面单元之间的距离，使得采用作业设备与各作业面单元之间的距离确定待作业面的作业信息时，能够更为精准，更有效地辅助作业设备的效果。
63.可选地，根据当前位置，获取作业设备与各作业面单元之间的距离，可以是以当前位置为起点，以设定间隔为步进逐步控制作业设备以与整体作业面平行的方向移动；在每次移动设定间隔时获取作业设备与各作业面单元之间的距离。
64.上述在基于所移动至的位置采集作业设备与各作业面单元之间的距离时，具体是基于所移动至的位置，采用激光测距仪采集作业设备与各作业面单元之间的距离。
65.参见上述图3，图3中每个作业面单元中标示出的数字，即为采用激光测距仪测量得到的作业设备与对应的作业面单元之间的距离。
66.本实施例中，上述在每次移动设定间隔时获取作业设备与各作业面单元之间的距离，由此，针对同一块作业面单元，图3中所标示出的距离，可以是在多个移动至的位置处所确定的距离的平均值，对此不作限制，由此有效地降低了勘测误差，提升所勘测到的距离的可参考性。
67.本实施例中，在上述确定出每个作业面单元之后，可以直接根据待作业面所覆盖的作业面单元的距离，确定出待作业面的尺寸。
68.s204：确定待作业面所覆盖的作业面单元。
69.一并参见上述图3，若待作业面31为上梁，可以确定出上梁所覆盖的多个作业面单元，针对待作业面31为墙面，待作业面31为门洞的情况，以此类推。
70.s205：读取所覆盖的每个作业面单元与作业设备的距离。
71.在确定了待作业面所覆盖的作业面单元之后，可以直接读取所覆盖的每个作业面单元与作业设备的距离，从而辅助后续根据各距离确定待作业面的尺寸。
72.s206：根据各作业面单元与作业设备的距离确定各待作业面的尺寸。
73.作为一种示例，根据待作业面覆盖的各作业面单元的距离，结合一定的数学运算法则确定待作业面的边框尺寸，而后根据待作业面的边框尺寸计算出待作业面的面积数据并作为实际的作业信息，对此不作限制。
74.s207：根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面。
75.步骤s207的解释说明可以具体参见上述实施例，在此不再赘述。
76.本实施例中，通过将整体作业面划分为尽可能多的作业面单元，从而测得作业设备与各作业面单元之间的距离，使得采用作业设备与各作业面单元之间的距离确定待作业面的作业信息时，能够更为精准，更有效地辅助作业设备的作业效果。通过以当前位置为起点，以设定间隔为步进逐步控制作业设备以与整体作业面平行的方向移动；在每次移动设定间隔时获取作业设备与各作业面单元之间的距离，由此有效地降低了勘测误差，提升所勘测到的距离的可参考性。确定待作业面所覆盖的作业面单元，读取所覆盖的每个作业面单元与作业设备的距离，根据各距离确定待作业面的尺寸，根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，能够集中地采集作业设备与各作业面单元的距离，并直接读取
待作业面所覆盖的每个作业面单元与作业设备的距离，从而辅助快速地确定出待作业面的尺寸，以确定作业信息，实现数据的勘测采集过程和作业信息的运算过程相分离，提升作业信息的确定方法的执行效率。
77.作为一个具体的示例，参见下述，在示例过程中，可以一并参见图3-图5。
78.1)将作业设备放置在建筑环境内，并与bim模型进行匹配。
79.选择一个确定的朝向，保持距离(距作业对象的整体作业面的距离)和方向(垂直于所朝方向的整体作业面)，以当前位置为起点，以设定间隔为步进，逐步测量出作业设备与整体作业面所包含的各作业面单元的距离，如上述图3所示(如若非垂直测量，则需要借助勾股定理，或解三角形，以根据待作业面覆盖的作业面单元的距离求得待作业面的尺寸)。
80.2)如图4所示，图4为本发明实施例的一应用示意图，作业对象的整体作业面的表面是粗糙的，所测得或计算的结果，在一个平面内是围绕一个固定值上下浮动的，经过计算，分组，把测得结果依据属于的待作业面划分为三个部分，不同的部分以不同灰度标示。
81.3)如图5所示，图5为本发明实施例的另一应用示意图，图5中包括了三个待作业面上梁、墙面、门洞，记录各待作业面的四个边界的坐标分别为：a1,a2,a3,a4,b1,b2,b3,b4,c1,c2,c3,c4，从而计算得到各待作业面的面积s1,s2,s3分别如下：
82.s1＝(a1-a2)*(a1-a3)；
83.s3＝(c1-c2)*(c1-c3)；
84.s2＝(b1-b2)*(b1-b3)-s3。
85.上述中假设：s2为待作业面墙面的面积，s1为待作业面上梁的面积，s3为待作业面门洞的面积，根据作业需求或者是根据作业设备种类，获取目标待作业的面积数据作为实际的作业信息。
86.举例说明：墙纸铺贴机器人，如果只需要铺贴墙面主体，则只需要得到s2，如果梁上也需要铺贴，则需要铺贴的面积为s1 s2。
87.另外，假如作业设备为室内喷涂机器人，其待作业面的覆盖梁底，则实际的作业信息需要再加上梁底面积。s4＝(a1-a2)*(a3与b1深度的差值)，故室内喷涂机器人的实际的作业信息为s1 s2 s4。
88.4)依次测得作业对象的四个方向的整体作业面，计算，分析，即可算得该作业对象的整体的作业信息。
89.5)在作业设备的仿真作业中，可以统计该作业对象的理论的作业信息，用理论的作业信息与计算得到的实际的作业信息进行比较，可以校验仿真计算中数据与实际数据的契合度。
90.图6是本发明一实施例提出的作业信息的确定装置的结构示意图。
91.参见图6，该装置600包括：
92.获取模块601，用于获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面；
93.第一确定模块602，用于根据距离确定各待作业面的尺寸；
94.第二确定模块603，用于根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面。
95.可选地，一些实施例中，第二确定模块603，具体用于：
96.根据作业需求从至少一个待作业面中确定目标作业面，并确定目标作业面的目标尺寸；
97.根据目标尺寸确定实际的作业信息；
98.解析作业需求得到理论的作业信息；
99.确定实际的作业信息和理论的作业信息之间的信息契合度；
100.将实际的作业信息和信息契合度共同作为目标作业信息。
101.可选地，一些实施例中，参见图7，获取模块601，包括：
102.确定子模块6011，用于确定作业设备的当前位置；
103.划分子模块6012，用于对整体作业面进行划分，得到多个作业面单元；
104.获取子模块6013，用于根据当前位置，获取作业设备与各作业面单元之间的距离。
105.需要说明的是，前述图1-图5实施例中对作业信息的确定方法实施例的解释说明也适用于该实施例的作业信息的确定装置600，其实现原理类似，此处不再赘述。
106.本实施例中，通过获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面，并根据距离确定各待作业面的尺寸，以及根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
107.图8是本发明一实施例提出的作业设备的结构示意图。
108.参见图8，该作业设备800包括：
109.上述实施例中的作业信息的确定装置600。
110.需要说明的是，前述图1-图5实施例中对作业信息的确定方法实施例的解释说明也适用于该实施例的作业设备800，其实现原理类似，此处不再赘述。
111.本实施例中，通过获取作业设备与作业对象的整体作业面之间的距离，整体作业面包括至少一个待作业面，并根据距离确定各待作业面的尺寸，以及根据各尺寸和作业需求确定目标作业面的目标作业信息，目标作业面属于至少一个待作业面，能够根据作业设备与整体作业面之间的距离确定出目标作业面实际的作业信息，有效地辅助作业设备的作业，保障作业设备的作业效果。
112.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
113.流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
114.应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(pga)，现场可编程门阵列(fpga)等。
115.本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
116.此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
117.上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
118.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指和该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式和。
119.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。