仿真模拟方法、装置、电子设备和机械设备与流程

1.本技术涉及仿真模拟领域，尤其涉及一种仿真模拟方法、装置、电子设备和机械设备。


背景技术：

2.随着虚拟现实技术的不断进步，构建虚拟的施工场景与施工设备模型，对施工过程进行仿真模拟进而确定施工路线，是目前常见施工路线规划方法。通过对施工过程进行仿真模拟，能够确定较佳的施工路线，以便于按照较佳的施工路线进行施工，提高施工效率。但是，目前的仿真模拟方式仿真效率低，导致施工效率低。
3.因此，如何提供一种高效的仿真模拟方式，提高施工效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

4.基于上述需求，本技术提出一种仿真模拟方法、装置、电子设备和机械设备，该方法能够提供一种高效的仿真模拟方式，以便于提高施工效率。
5.本技术提出的技术方案具体如下：
6.一方面，本技术提供了一种仿真模拟方法，包括：
7.获取设备模型当前的作业参数；
8.根据所述设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程；
9.其中，所述目标作业对象包括所述虚拟作业场景中所述设备模型当前的作业参数对应的作业对象；所述当前的作业参数包括当前作业的区域。
10.进一步的，以上所述的方法，还包括：
11.获取作业场景的点云信息和/或图像信息；
12.基于所述作业场景的点云信息和/或图像信息，构建所述作业场景对应的虚拟作业场景。
13.进一步的，以上所述的方法，还包括：
14.对所述虚拟作业场景的属性参数进行调整，以使所述虚拟作业场景与实际作业场景匹配。
15.进一步的，以上所述的方法中，所述对所述虚拟作业场景的属性参数进行调整，包括：
16.获取所述设备模型在所述虚拟作业场景作业时输出的模拟状态参数；
17.判断所述模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值是否大于预设的偏差阈值；所述实际状态参数包括在相同工况下与所述设备模型对应的设备实体输出的状态参数；
18.若所述模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值大于预设的偏差阈值，则对当前虚拟作业场景的属性参数进行调整，并继续执行所述获取所述设备模型在所述虚拟作业
场景作业时输出的模拟状态参数的步骤，直至所述偏差值小于预设的偏差阈值。
19.进一步的，以上所述的方法中，所述根据所述设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程，包括：
20.根据所述设备模型当前的作业参数和所述虚拟作业场景的属性参数，从静止的作业对象中确定跟随所述设备模型运动的运动对象以及所述运动对象中符合掉落条件的掉落对象；
21.控制所述掉落对象掉落；
22.其中，所述设备模型的作业参数至少包括所述设备模型中作业结构的形状参数、作业角度和作业点；所述虚拟作业场景的属性参数至少包括作业对象的泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角。
23.进一步的，以上所述的方法中，确定所述运动对象中符合掉落条件的掉落对象，包括：
24.根据所述堆积角和所述作业结构的形状参数，确定掉落区域；
25.将所述掉落区域中的运动对象确定为掉落对象。
26.进一步的，以上所述的方法中，还包括：
27.获取作业路线控制信息；
28.根据所述作业路线控制信息，在所述虚拟作业场景中生成多条作业路线；
29.输出目标作业路线；其中，所述目标作业路线包括所述多条作业路线中符合预设要求的路线。
30.进一步的，以上所述的方法中，所述设备模型包括挖掘机模型；
31.所述作业对象包括可变形土壤。
32.另一方面，本技术还提供了一种仿真模拟装置，包括：
33.获取模块，用于获取设备模型当前的作业参数；
34.模拟模块，用于根据所述设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程；
35.其中，所述目标作业对象包括所述虚拟作业场景中所述设备模型当前的作业参数对应的作业对象；所述当前的作业参数包括当前作业的区域。
36.另一方面，本技术还提供了一种电子设备，包括：
37.存储器和处理器；
38.其中，所述存储器用于存储程序；
39.所述处理器，用于通过运行所述存储器中的程序，实现以上任意一项所述的仿真模拟方法。
40.另一方面，本技术还提供了一种机械设备，包括以上任一项所述的电子设备。
41.本技术的仿真模拟方法、装置、电子设备和机械设备，方法包括根据设备模型的作业参数和虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程，其中，目标作业对象包括虚拟作业场景中设备模型当前的作业参数对应的作业对象，当前的作业参数包括当前作业的区域，基于此，本技术仅针对设备模型当前作业的区域进行动态模拟，计算量小，进而达到提高计算速度，提高施工效率的目的。
附图说明
42.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
43.图1是本技术实施例提供的一种仿真模拟方法的流程示意图。
44.图2是本技术实施例提供的挖掘机模型的铲斗部分的结构示意图。
45.图3是本技术实施例提供的构建虚拟作业场景的流程示意图。
46.图4是本技术实施例提供的调整虚拟作业场景的属性参数的流程示意图。
47.图5是本技术实施例提供的模拟目标作业对象的运动过程的流程示意图。
48.图6是本技术实施例提供的挖掘机模型的铲斗进行掘土作业时的显示示意图。
49.图7是本技术实施例提供的掉落区域示意图。
50.图8是本技术实施例提供的确定符合预设要求的目标作业路线的流程示意图。
51.图9是本技术实施例提供的一种仿真模拟装置的结构示意图。
52.图10是本技术实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
53.图11是本技术实施例提供的一种机械设备的结构示意图。
具体实施方式
54.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
55.现有的施工作业场景中，在正式施工之前，施工人员会先对施工路径进行规划，在施工场地中选择最优的施工路线，在保证施工效率的同时降低对机械设备的损耗。在智能化的发展背景下，随着虚拟现实技术的不断进步，通过构建虚拟的施工场景与施工设备模型，对施工过程进行仿真模拟确定施工路线，是目前常见施工路线规划方法。
56.目前常见的仿真模拟方式包括：使施工设备模型在空载模式下进行模拟施工；或者，利用高精度离散元模型进行交互。然而，使施工设备模型在空载模式下进行模拟施工的仿真模拟方式无法模拟真实的作业场景，导致得到的最优施工路线的可靠性不高；利用高精度离散元模型进行交互虽然能够模拟真实的作业场景，但是仿真速度慢，仿真效率低，导致施工效率低。
57.基于此，本技术提供了一种仿真模拟方法、装置、电子设备和机械设备，在模拟真实作业场景的前提下，提高仿真速度，保证施工效率。
58.图1是本技术实施例提供的一种仿真模拟方法的流程示意图。如图1所示，本实施例的仿真模拟方法，包括如下步骤：
59.s101、获取设备模型当前的作业参数。
60.上述设备模型指的是预先构建的虚拟模型，该设备模型的结构件参数与当前实际的施工作业场景中设备实体的结构件参数一致。示例性的，若设备实体为挖掘机，则设备模型为预先构建的与该挖掘机的结构件参数一致的挖掘机模型；若设备实体为推土机，则设
备模型为预先构建的与该推土机的结构件参数一致的推土机模型。
61.上述设备模型当前的作业参数包括在预先构建的虚拟作业场景中，设备模型当前的作业区域、作业角度、作业点以及设备模型的作业结构的形状参数。
62.虚拟作业场景指的是预先构建的与当前实际的施工作业场景一致的虚拟场景。可选的，可以基于现有技术中的虚拟现实引擎构建虚拟作业场景，例如基于unity引擎，构建可视的虚拟作业场景。
63.当前的作业参数中，设备模型当前的作业区域、作业角度、作业点由用户输入，用户通过输入当前的作业区域、作业角度、作业点等信息，控制设备模型在虚拟作业场景中的工作状态。示例性的，用户可以通过编写c#控制代码，输入设备模型当前的作业区域、作业角度、作业点等信息，控制设备模型在虚拟作业场景中的工作状态。
64.示例性的，若设备模型为挖掘机模型，预先构建的虚拟作业场景为挖掘机挖掘场景，作业区域为挖掘机模型铲斗的挖掘区域，作业角度为挖掘机模型铲斗的挖掘角度，作业点为挖掘机模型铲斗的挖掘点。又一示例性的，若设备模型为推土机模型，那么预先构建的虚拟作业场景为推土机推进场景，作业区域为推土机模型推土铲的推进区域，作业角度为挖掘机模型推土铲的推进角度，作业点为挖掘机模型进行推进的起始点。
65.当前的作业参数中，设备模型的作业结构为整个设备模型中进行作业的结构。例如，挖掘机模型的作业结构为铲斗、推土机模型的作业结构为推土铲等。设备模型的作业结构的形状参数包括能够表征作业结构形状的各项参数。
66.示例性的，如图2所示为一挖掘机模型的铲斗部分的示意图，其中，第一连线l1与铲斗的切入边重合，第二连线l2与铲斗的顶边重合，可以检测第一连线l1和第二连线l2的长度，由于挖掘机模型的铲斗部分是刚性结构，基于第一连线l1和第二连线l2，便可以确定分别与挖掘机模型的铲斗的两个侧边重合的第三连线l3和第四连线l4，第一连线l1、第二连线l2、第三连线l3和第四连线l4组成铲斗的边界，进而得到挖掘机模型铲斗部分的形状参数。
67.本技术的实施例中，获取设备模型当前的作业参数，以便于对设备模型的作业情况进行模拟。
68.s102、根据设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程。
69.上述虚拟作业场景中设置有作业对象。本实施例中的作业对象具备可变形的特性，能够实现与设备模型的动态交互。示例性的，若设备模型为挖掘机模型，那么虚拟作业场景为虚拟挖掘场景，其中设置的作业对象为可变形土壤；若设备模型为推土机模型，那么虚拟作业场景为虚拟推进场景，其中设置的作业对象也为可变形土壤。
70.虚拟作业场景的属性参数主要包括作业对象的属性参数，包括泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角等属性参数，泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角等属性参数，会影响设备模型输出的油缸压力、满斗率、油耗等表征设备模型状态的状态参数。通过设置泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角等属性参数，使虚拟作业场景中作业对象模拟的物理性质与实际作业场景中作业对象真实的物理性质一致，进而使得设备模型在虚拟作业场景中进行作业仿真时，虚拟作业场景中的作业对象的运动过程和设备实体在同样工况下进行作业时作业对象的运动过程一致，以及，设备模型输出的状态参数与设备实体输出的状态
参数一致，实现模拟真实作业过程的目的。
71.正如以上实施例的记载，当前的作业参数包括当前作业的区域。本实施例中根据设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，对当前作业区域中的作业对象的进行模拟，包括模拟当前作业的区域中作业对象在设备模型影响下的作业过程，例如作业对象跟随设备模型运动或者从设备模型处掉落等。
72.示例性的，若设备模型为挖掘机模型，虚拟作业场景为虚拟挖掘场景，作业对象为可变形土壤，那么本实施例中，仅模拟挖掘机模型当前作业的区域中的可变形土壤的运动过程，包括被挖掘机模型铲斗铲起的部分可变形土壤，伴随铲斗一起移动，从铲斗上掉落的土壤掉落至地面后恢复静止。
73.又一示例性的，若设备模型为推土机模型，虚拟作业场景为虚拟推进场景，作业对象为可变形土壤，那么本实施例中，仅模拟推土机模型当前作业的区域中的可变形土壤的运动过程，包括被推土机模型推土铲推进的部分可变形土壤，伴随推土铲推进，从推土铲上掉落的土壤掉落至地面后恢复静止。
74.本实施例的仿真模拟方法，不仅能够模拟真实的作业场景，而且仅针对设备模型当前作业的区域进行动态模拟，计算量小，进而达到提高计算速度，提高施工效率的目的。
75.可选的，如图3所示，在本技术的另一个实施例中，以上实施例还包括如下步骤：
76.s301、获取作业场景的点云信息和/或图像信息。
77.获取实际的作业场景的场景信息，以便于基于实际的作业场景构建对应的虚拟作业场景。
78.具体的，实际的作业场景的场景信息包括作业场景的点云信息和/或图像信息。可以在设备模型对应的设备实体上设置激光雷达，获取实际的作业场景的点云信息作为场景信息，还可以在设备模型对应的设备实体上设置摄像机，获取实际的作业场景的图像信息作为场景信息，更进一步的，可以在设备模型对应的设备实体上同时设置激光雷达和摄像机，获取点云信息和图像信息，以便于结合点云信息和图像信息，构建实际的作业场景构建对应的虚拟作业场景。
79.此外，除了从设备模型对应的设备实体上设置激光雷达和/或摄像机设备获取实际的作业场景的场景信息外，还可以借助无人机等设备，通过在无人机上设置激光雷达和/或摄像机设备，获取实际的作业场景的场景信息。
80.s302、基于作业场景的点云信息和/或图像信息，构建作业场景对应的虚拟作业场景。
81.本技术的实施例中，对作业场景的点云信息和/或图像信息进行分析，进而构建与实际的作业场景一致的虚拟作业场景。
82.具体的，可以先基于作业场景的点云信息和/或图像信息构建网格化的作业对象，然后通过虚拟现实引擎的渲染功能对网格化的作业对象进行渲染。例如，若作业对象为土壤，可以先基于作业场景的点云信息和/或图像信息构建网格化的土壤，每一个网格可以包括一粒或者多粒土壤，然后通过虚拟现实引擎的渲染功能对网格化的土壤进行渲染得到可变形土壤；若作业对象为砂石，可以先基于作业场景的点云信息和/或图像信息构建网格化的砂石，每一个网格可以包括一粒或者多粒砂石，然后通过虚拟现实引擎的渲染功能对网格化的砂石进行渲染得到可变形砂石。
83.此外，在构建虚拟作业场景之后，需要将设备模型导入至虚拟作业场景中，可以确定设备模型的名称，还可以确定设备模型的作业结构的形状参数，以便于能够在模拟作业过程中，能够将设备模型识别出来。
84.本实施例中，基于作业场景的点云信息和/或图像信息构建作业场景对应的虚拟作业场景，使得虚拟作业场景与实际的作业场景一致，保证仿真模拟的真实性。
85.可选的，在本技术的另一个实施例中，还可以包括如下步骤：
86.对虚拟作业场景的属性参数进行调整，以使虚拟作业场景与实际作业场景匹配。
87.具体的，构建作业场景对应的虚拟作业场景之后，由于虚拟作业场景的属性参数，包括作业对象的泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角等属性参数，均为初始值或者预设值，使得虚拟作业场景中作业对象模拟的物理性质与实际作业场景中作业对象真实的物理性质可能不一致，因此需要对虚拟作业场景的属性参数进行调整，以使虚拟作业场景中作业对象模拟的物理性质与实际作业场景中作业对象真实的物理性质一致，虚拟作业场景与实际作业场景匹配，实现模拟真实作业过程的目的。
88.示例性的，若采用unity引擎创建虚拟作业场景，虚拟作业场景的属性参数后台可视，便于用户进行调整。
89.进一步的，如图4所示，以上实施例的步骤对虚拟作业场景的属性参数进行调整，具体包括如下步骤：
90.s401、获取设备模型在虚拟作业场景作业时输出的模拟状态参数。
91.本技术在对虚拟作业场景的属性参数进行调整时，控制结构相同的设备模型与设备实体，在相同的工况下进行相同的作业。上述结构相同指的是设备模型与设备实体的结构件参数完全相同，若设备模型与设备实体的结构件参数不同，则需要根据设备实体的结构件参数，对设备模型的结构件参数进行相应的调整。
92.本实施例中，控制结构相同的设备模型与设备实体在相同的工况下进行相同的作业，并获取设备模型输出的模拟状态参数和设备实体输出的实际状态参数。模拟状态参数用于表征设备模型的工作状态，包括模拟油缸压力、模拟满斗率和模拟油耗等；实际状态参数用于表征设备实体的工作状态，包括实际油缸压力、实际满斗率和实际油耗等。
93.例如，若设备模型为挖掘机模型，设备实体为挖掘机实体，控制设备实体与设备模型的油缸工作状态相同，并且按照相同的作业角度和作业点进行挖掘，获取设备模型输出的模拟状态参数，包括模拟挖掘力、模拟油缸压力、模拟满斗率、模拟油耗和模拟挖掘深度等，示例性的，可以通过c#代码及借助phyton云服务器传输数据得到模拟挖掘力、模拟油缸压力、模拟满斗率、模拟油耗和模拟挖掘深度等参数；获取设备实体型输出的实际状态参数，包括实际挖掘力、实际油缸压力、实际满斗率、实际油耗和实际挖掘深度等，示例性的，可以在设备实体的相应位置设置传感器，以检测实际挖掘力、实际油缸压力、实际满斗率、实际油耗和实际挖掘深度等参数。
94.s402、判断模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值是否大于预设的偏差阈值，若是，执行s403，若否，执行s404。
95.对模拟状态参数与实际状态参数进行比较，判断模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值是否大于预先设定的偏差阈值。
96.上述偏差阈值可以根据施工设备类型以及施工场景等实际情况进行设置，例如，
设置模拟状态参数与实际状态参数的偏差阈值为不超过实际状态参数的10％，本技术的实施例中并不进行限定。
97.如果经过判断，确定模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值大于偏差阈值，则执行s403；如果经过判断，确定模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值小于或等于偏差阈值，则执行s404。
98.s403、对当前虚拟作业场景的属性参数进行调整，并继续执行s401，直至偏差值小于预设值。
99.如果经过判断，确定模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值大于偏差阈值，则表示当前虚拟作业场景的属性参数不符合要求，需要对当前虚拟作业场景的属性参数进行调整，包括对作业对象的泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角等属性参数中的一项或者多项进行调整。应以降低模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值为目的，对作业对象的泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角等属性参数中的一项或者多项进行调整。
100.调整完成后，继续执行s401及后续的步骤，基于调整后的虚拟作业场景的属性参数控制设备模型作业，并且控制设备实体在实际场景中作业，获取设备模型输出的模拟状态参数，和设备实体输出的实际作业参数，确定模拟状态参数和实际参数的偏差值，如果经过判断，确定模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值大予偏差阈值，则对调整后的虚拟作业场景的属性参数进行进一步调整，如此往复，直至偏差值小于或等于预设的偏差阈值。
101.s404、将当前虚拟作业场景的属性参数作为虚拟作业场景的属性参数。
102.如果模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值小于或等于预设的偏差阈值，则将当前虚拟作业场景的属性参数确定为虚拟作业场景的属性参数。
103.本实施例中，控制结构相同的设备模型与设备实体，在相同的工况下进行相同的作业，根据设备实体的实际作业参数与设备模型的模拟作业参数的偏差对虚拟作业场景的属性参数进行调整，进而使得虚拟作业场景中作业对象模拟的物理性质与实际作业场景中作业对象真实的物理性质一致，虚拟作业场景与实际作业场景匹配，实现模拟真实作业过程的目的。
104.可选的，如图5所示，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的步骤根据设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程，具体包括步骤：
105.s501、根据设备模型当前的作业参数和虚拟作业场景的属性参数，从静止的作业对象中确定跟随设备模型运动的运动对象以及运动对象中符合掉落条件的掉落对象。
106.如以上实施例的记载，设备模型的作业参数至少包括设备模型中作业结构的形状参数、作业角度和作业点；虚拟作业场景的属性参数至少包括作业对象的泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角。
107.基于设备模型当前的作业参数和虚拟作业场景的属性参数，在设备模型进行作业时，能够确定跟随设备模型运动的运动对象，以及，确定运动对象中符合掉落条件的掉落对象。
108.虚拟作业场景的属性参数包括作业对象的粘度，作业对象之间由于存在粘度，使得作业对象之间存在相互吸引的作用力；虚拟作业场景的属性参数包括泊松比，使得作业
对象在沿载荷方向产生伸长或缩短变形的同时，在垂直于载荷的方向会产生响应的缩短或伸长变形；虚拟作业场景的属性参数包括密度，使得单位体积的作业对象具备重量；虚拟作业场景的属性参数包括剪切模量，能够表征作业对象抵抗切应变的能力；虚拟作业场景的属性参数还包括堆积角，基于该堆积角，能够确定作业对象堆积时，下滑的部分。
109.此外，虚拟作业场景的属性参数还包括影响作业对象的摩擦力的摩擦系数等。
110.具体的，设备模型进行施工前，作业对象为静止的网络系统。当设备模型按照作业角度和作业点针对目标作业对象作业时，与实际的作业过程相同，由于作业对象与作业机构之间摩擦力、作业对象与作业对象之间摩擦力、作业对象之间的相互吸引的作用力、进给过程作业机构的作业力等几个力共同的作用下，作业机构附近的作业对象由静止状态切换为运动状态，而且一部分作业对象跟随设备模型的作业机构运动。基于预设的泊松比，作业机构附近的作业对象可能会发生一定的形变。
111.需要说明的是，跟随设备模型的作业机构运动的作业对象根据设备模型中作业结构的形状参数确定，其中，在作业结构边界内的作业对象会随着作业结构运动。
112.示例性的，若设备模型为挖掘机，虚拟作业场景为虚拟挖掘场景，铲斗按照作业角度和作业点进行挖掘时，与实际的挖掘过程相同，在铲斗与可变形土壤之间的摩擦力、可变形土壤与可变形土壤之间的摩擦力、土壤之间的相互吸引的作用力、铲斗的挖掘作用力等几个力共同的作用下，铲斗附近的可变形土壤由静止状态切换为运动状态，而且在铲斗边界内的可变形土壤被铲斗挖起并跟随铲斗移动，如图6所示的区域q中的土壤所示。
113.又一示例性的，若设备模型为推土机，虚拟作业场景为虚拟推进场景，推土铲按照作业角度和作业点进行推进时，与实际的推进过程相同，在推土铲与可变形土壤之间的摩擦力、可变形土壤与可变形土壤之间的摩擦力、土壤之间的相互吸引的作用力、推土铲的推进作用力等几个力共同的作用下，推土铲附近的可变形土壤由静止状态切换为运动状态，而推土铲边界内的可变形土壤在推土铲的作用下跟随推土铲一起运动。
114.进一步的，在虚拟作业场景下，作业机构移动的过程中，受到作业对象的重力以及堆积角、作业结构的形状参数的影响，部分跟随作业机构运动的作业对象会掉落。本技术的实施例中，确定符合掉落条件的掉落对象。
115.s502、控制掉落对象掉落。
116.确定符合掉落条件的掉落对象后，控制掉落对象掉落。具体的，可以控制掉落对象掉落至地面对应的位置后恢复静止即可，如图6所示的第一区域r1、第二区域r2和第三区域r3中的土壤所示。
117.本技术的实施例中根据设备模型当前的作业参数和虚拟作业场景的属性参数模拟作业对象的运动状态，使得虚拟作业场景中作业对象模拟的物理性质与实际作业场景中作业对象真实的物理性质一致，虚拟作业场景与实际作业场景匹配，实现模拟真实作业过程的目的。
118.进一步的，以上实施例的步骤确定运动对象中符合掉落条件的掉落对象，具体包括如下步骤：
119.根据堆积角和作业结构的形状参数，确定掉落区域；将掉落区域中的运动对象为掉落对象。
120.在虚拟作业场景下，在重力的作用下，作业对象受到堆积角、作业结构的形状参数
的影响，部分跟随作业机构运动的作业对象会掉落。
121.根据作业结构的形状参数和堆积角，能够确定掉落区域。具体的，根据作业结构的形状参数能够确定作业结构的边界，基于作业结构的边界和堆积角，便能够确定掉落区域。如图7所示，边界l为作业结构的其中一条边界线，角度θ为堆积角，那么图7中，区域x和区域y则为掉落区域。
122.本技术的实施例中，将掉落区域中的运动对象确定掉落对象控制其掉落即可。
123.本技术的实施例中能够模拟作业对象掉落的过程，使虚拟作业场景与实际作业场景匹配，实现模拟真实作业过程的目的。
124.可选的，如图8所示，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的仿真模拟，还包括以下步骤：
125.s801、获取作业路线控制信息。
126.本技术的实施例中，可以获取作业路线控制信息。其中作业路线控制信息用于控制设备模型的工作路径。作业路线控制信息可以基于c#控制代码实现。
127.s802、根据作业路线控制信息，在虚拟作业场景中生威多条作业路线。
128.基于该作业路线控制信息，设备模型可以在虚拟作业场景中进行模拟作业，生成多条作业路线。
129.s803、输出目标作业路线。
130.上述目标作业路线包括多条作业路线中符合预设要求的路线。具体的，可以从上述多条作业路线中选择符合预设要求的目标作业路线作业并输出，以便于能够控制设备实体按照目标作业路线作业。
131.示例性的，可以获取每条作业路线中虚拟设备输出的虚拟状态参数，结合虚拟状态参数和每条作业路线的作业时间，综合选择出最佳的目标作业路线并输出，以便于能够控制设备实体按照目标作业路线进行作业。例如，可以对虚拟状态参数进行评价，选择设备模型损耗最小的路线作为目标作业路线，进而减少设备实体实际按照目标作业路线作业时的损耗；也可以选择时间最短的路线作为目标作业路线，以缩短设备实体实际按照目标作业路线作业时的作业时间。
132.本技术的实施例中，能够基于虚拟工作场景确定最佳的施工路线，进而提高施工效率。
133.与上述仿真模拟方法相对应的，本技术实施例还公开了一种仿真模拟装置，参见图9所示，该装置包括：
134.获取模块100，用于获取设备模型当前的作业参数；
135.模拟模块110，用于根据设备模型当前的作业参数和预先构建的虚拟作业场景的属性参数，模拟并输出目标作业对象的运动过程；
136.其中，目标作业对象包括虚拟作业场景中设备模型当前的作业参数对应的作业对象；当前的作业参数包括当前作业的区域。
137.本实施例的仿真模拟装置，获取模块100根据设备模型的作业参数和虚拟作业场景的属性参数，模拟模块110模拟并输出目标作业对象的运动过程，其中，目标作业对象包括虚拟作业场景中设备模型当前的作业参数对应的作业对象，当前的作业参数包括当前作业的区域，基于此，本技术仅针对设备模型当前作业的区域进行动态模拟，计算量小，进而
达到提高计算速度，提高施工效率的目的。
138.可选的，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的仿真模拟装置，还包括：
139.场景信息获取模块，用于获取作业场景的点云信息和/或图像信息；
140.构建模块，用于基于作业场景的点云信息和/或图像信息，构建作业场景对应的虚拟作业场景。
141.可选的，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的仿真模拟装置，还包括：
142.调整模块，用于对虚拟作业场景的属性参数进行调整，以使虚拟作业场景与实际作业场景匹配。
143.可选的，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的调整模块，包括：
144.获取单元，用于获取设备模型在虚拟作业场景作业时输出的模拟状态参数；
145.判断单元，用于判断模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值是否大于预设的偏差阈值；实际状态参数包括在相同工况下与设备模型对应的设备实体输出的状态参数；
146.调整单元，用于若模拟状态参数与实际状态参数之间的偏差值大于预设的偏差阈值，则对当前虚拟作业场景的属性参数进行调整，并继续执行获取设备模型在虚拟作业场景作业时输出的模拟状态参数的步骤，直至偏差值小于预设的偏差阈值。
147.可选的，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的模拟模块110，包括：
148.确定单元，用于根据设备模型当前的作业参数和虚拟作业场景的属性参数，从静止的作业对象中确定跟随设备模型运动的运动对象以及运动对象中符合掉落条件的掉落对象；
149.控制单元，用于控制掉落对象掉落；
150.其中，设备模型的作业参数至少包括设备模型中作业结构的形状参数、作业角度和作业点；虚拟作业场景的属性参数至少包括作业对象的泊松比、密度、粘度、剪切模量和堆积角。
151.可选的，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的确定单元，包括：
152.第一确定子单元，用于根据堆积角和作业结构的形状参数，确定掉落区域；
153.第二确定子单元，用于将掉落区域中的运动对象确定为掉落对象。
154.可选的，在本技术的另一个实施例中，以上实施例的仿真模拟装置，还包括：
155.路线获取模块，用于获取作业路线控制信息；
156.生成模块，用于根据作业路线控制信息，在虚拟作业场景中生成多条作业路线；
157.作业模块，用于输出目标作业路线；其中，目标作业路线包括多条作业路线中符合预设要求的路线。
158.具体的，上述的仿真模拟装置的各个单元的具体工作内容，请参见上述方法实施例的内容，此处不再赘述。
159.本技术另一实施例还提出一种电子设备，参见图10所示，该设备包括：
160.存储器200和处理器210；
161.其中，所述存储器200与所述处理器210连接，用于存储程序；
162.所述处理器210，用于通过运行所述存储器200中存储的程序，实现上述任一实施例公开的仿真模拟方法。
163.具体的，上述电子设备还可以包括：总线、通信接口220、输入设备230和输出设备
240。
164.处理器210、存储器200、通信接口220、输入设备230和输出设备240通过总线相互连接。其中：
165.总线可包括一通路，在计算机系统各个部件之间传送信息。
166.处理器210可以是通用处理器，例如通用中央处理器(cpu)、微处理器等，也可以是特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，asic)，或一个或多个用于控制本技术方案程序执行的集威电路。还可以是数字信号处理器(dsp)、专用集成电路(asic)、现成可编程门阵列(fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
167.处理器210可包括主处理器，还可包括基带芯片、调制解调器等。
168.存储器200中保存有执行本技术技术方案的程序，还可以保存有操作系统和其他关键业务。具体地，程序可以包括程序代码，程序代码包括计算机操作指令。更具体的，存储器200可以包括只读存储器(read-only memory，rom)、可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备、随机存取存储器(random access memory，ram)、可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备、磁盘存储器、flash等等。
169.输入设备230可包括接收用户输入的数据和信息的装置，例如键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、语音输入装置、触摸屏、计步器或重力感应器等。
170.输出设备240可包括允许输出信息给用户的装置，例如显示屏、打印机、扬声器等。
171.通信接口220可包括使用任何收发器一类的装置，以便与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(ran)，无线局域网(wlan)等。
172.处理器210执行存储器200中所存放的程序，以及调用其他设备，可用于实现本技术上述实施例所提供的仿真模拟方法的各个步骤。
173.本技术另一个实施例还提供了一种机械设备，包括以上实施例的电子设备300。
174.进一步的，以上实施例的机械设备还可以包括作业装置320，作业装置320与电子设备300电连接。
175.进一步的，以上实施例的机械设备还可以包括激光雷达和/或摄像机等设备作为环境传感设备310。环境传感设备310与电子设备300电连接。
176.在一个可选的实施例中，在施工前，机械设备可以通过环境传感设备310获取场景信息，电子设备300基于环境传感设备310获取的场景信息，生成仿真作业场景。
177.并且，电子设备300还能够控制机械设备的作业装置320进行作业，以便于在正式施工之前修正虚拟作业场景的属性信息，进而使得虚拟作业场景中作业对象模拟的物理性质与实际作业场景中作业对象真实的物理性质一致，虚拟作业场景与实际作业场景匹配，实现模拟真实作业过程的目的。
178.当虚拟作业场景的属性信息调整完成后，电子设备300可以控制虚拟设备模拟多条作业路线，控制作业装置320按照所述多条作业路线中，符合预设要求的目标作业路线作业。
179.进一步的，除了规划目标作业路线作业外，本实施例的机械设备可以用用于感知融合、ros、ar等方面，扩展性强。
180.本技术另一实施例还提供了一种存储介质，该存储介质上存储有计算机程序，该
计算机程序被处理器运行时，实现上述任一实施例提供的仿真模拟方法的各个步骤。
181.具体的，上述的电子设备的具体工作内容，以及上述的存储介质上的计算机程序被处理器运行时的具体处理内容，均可以参见上述的仿真模拟方法的各个实施例的内容，此处不再赘述。
182.对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本技术并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本技术，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本技术所必须的。
183.需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
184.本技术各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减，各实施例中记载的技术特征可以进行替换或者组合。
185.本技术各实施例种装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
186.本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或子模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
187.作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
188.另外，在本技术各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块或子模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子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或子模块的形式实现。
189.专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
190.结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件单元，或者二者的结合来实施。软件单元可以置于随机存储器(ram)、内存、只读存储器(rom)、电可编程rom、电可擦除可编程rom、寄存器、硬盘、可移动磁盘、cd-rom、或技术
领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
191.最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
192.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。