本發(fā)明涉及建筑破拆，具體而言，涉及一種可視化避障作業(yè)系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、在建筑領(lǐng)域，對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的切割、打孔等局部破拆操作，經(jīng)常會(huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部的一些既有結(jié)構(gòu)件或者設(shè)施產(chǎn)生附帶破壞，例如切割墻體時(shí)可能會(huì)切斷墻壁內(nèi)事先埋藏的水管，或者切到墻壁內(nèi)起結(jié)構(gòu)支撐作用的鋼筋體，從而造成安全事故的發(fā)生。

2、在現(xiàn)有技術(shù)中，通常依靠建筑體的工程圖紙，并依靠建筑破拆的工人的經(jīng)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行破拆工作，但是由于工人的經(jīng)驗(yàn)不一，同時(shí)工人對(duì)工程圖紙的了解程度也不同，有可能在對(duì)破拆區(qū)域內(nèi)部的結(jié)構(gòu)情況沒(méi)有清楚了解的情況下進(jìn)行盲操，進(jìn)而導(dǎo)致內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明解決的問(wèn)題是如何提高在破拆操作時(shí)建筑內(nèi)部結(jié)構(gòu)的安全性。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可視化避障作業(yè)系統(tǒng)及方法。

3、第一方面，本發(fā)明提供一種可視化避障作業(yè)系統(tǒng)，所述可視化避障作業(yè)系統(tǒng)應(yīng)用于進(jìn)行破拆操作的作業(yè)工具，所述可視化避障作業(yè)系統(tǒng)包括工具子系統(tǒng)、運(yùn)控子系統(tǒng)以及終端子系統(tǒng)，所述工具子系統(tǒng)和所述運(yùn)控子系統(tǒng)分別與所述終端子系統(tǒng)連接；

4、所述工具子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述作業(yè)工具在預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的掃描運(yùn)動(dòng)，得到所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的墻體內(nèi)部構(gòu)件的構(gòu)件信息數(shù)據(jù)；

5、所述運(yùn)控子系統(tǒng)，用于獲取所述作業(yè)工具在預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)信息；

6、所述終端子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述構(gòu)件信息數(shù)據(jù)和所述運(yùn)動(dòng)信息，生成所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的可視化圖像。

7、可選地，所述工具子系統(tǒng)包括透視探測(cè)單元、角位姿檢測(cè)單元、動(dòng)力控制單元、第一數(shù)據(jù)處理單元以及第一數(shù)據(jù)傳輸單元；所述透視探測(cè)單元、所述角位姿檢測(cè)單元以及所述動(dòng)力控制單元分別與所述第一數(shù)據(jù)處理單元連接，所述第一數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)所述第一數(shù)據(jù)傳輸單元與所述終端子系統(tǒng)連接；

8、所述透視探測(cè)單元，用于根據(jù)所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的構(gòu)件特性和所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的掃描運(yùn)動(dòng)，得到所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的反射信號(hào)，并根據(jù)所述反射信號(hào)確定所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的分布信息；

9、所述角位姿檢測(cè)單元，用于獲取所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)運(yùn)動(dòng)的姿態(tài)數(shù)據(jù)；

10、所述動(dòng)力控制單元，用于根據(jù)獲取所述作業(yè)工具的動(dòng)力參數(shù)；

11、所述第一數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的所述分布信息、所述作業(yè)工具的所述姿態(tài)數(shù)據(jù)以及所述作業(yè)工具的所述動(dòng)力參數(shù)進(jìn)行整合處理，得到所述構(gòu)件信息數(shù)據(jù)；

12、所述第一數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述構(gòu)件信息數(shù)據(jù)傳輸至所述終端子系統(tǒng)。

13、可選地，所述運(yùn)控子系統(tǒng)包括直線運(yùn)動(dòng)控制單元、空間坐標(biāo)檢測(cè)單元、俯仰運(yùn)動(dòng)控制單元、第二數(shù)據(jù)處理單元以及第二數(shù)據(jù)傳輸單元，所述直線運(yùn)動(dòng)控制單元、空間坐標(biāo)檢測(cè)單元以及俯仰運(yùn)動(dòng)控制單元分別與所述第二數(shù)據(jù)處理單元連接，所述第二數(shù)據(jù)處理單元通過(guò)所述第二數(shù)據(jù)傳輸單元與所述終端子系統(tǒng)連接；

14、所述直線運(yùn)動(dòng)控制單元，用于獲取所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域中的直線運(yùn)行數(shù)據(jù)；

15、所述俯仰運(yùn)動(dòng)控制單元，用于獲取所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域中的俯仰運(yùn)行數(shù)據(jù)；

16、所述空間坐標(biāo)檢測(cè)單元，用于根據(jù)所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域中的運(yùn)動(dòng)，得到所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系的連續(xù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

17、所述第二數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述連續(xù)坐標(biāo)數(shù)據(jù)、所述直線運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述俯仰運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到所述作業(yè)工具在所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系中的所述運(yùn)動(dòng)信息；

18、所述第二數(shù)據(jù)傳輸單元，用于將所述運(yùn)動(dòng)信息傳輸至所述終端子系統(tǒng)。

19、可選地，所述終端子系統(tǒng)包括第三數(shù)據(jù)傳輸單元、第三數(shù)據(jù)處理單元以及圖像生成單元；所述第三數(shù)據(jù)傳輸單元與所述第三數(shù)據(jù)處理單元連接，所述第三數(shù)據(jù)處理單元與所述圖像生成單元連接；

20、所述第三數(shù)據(jù)傳輸單元，用于接收所述運(yùn)控子系統(tǒng)傳輸?shù)乃鲞\(yùn)動(dòng)信息和所述工具子系統(tǒng)傳輸?shù)乃鰳?gòu)件信息數(shù)據(jù)；

21、所述第三數(shù)據(jù)處理單元，用于根據(jù)所述構(gòu)件信息數(shù)據(jù)和所述運(yùn)動(dòng)信息，確定所述墻體內(nèi)部構(gòu)件在所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系中的屬性向量；

22、所述圖像生成單元，用于對(duì)所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系的所述屬性向量進(jìn)行坐標(biāo)重構(gòu)，得到坐標(biāo)重構(gòu)后的所述屬性向量；根據(jù)所述坐標(biāo)重構(gòu)后的所述屬性向量得到所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的所述可視化圖像。

23、可選地，所述第三數(shù)據(jù)處理單元具體用于：

24、根據(jù)所述構(gòu)件信息數(shù)據(jù)和所述作業(yè)工具的所述運(yùn)動(dòng)信息，得到所述墻體內(nèi)部構(gòu)件對(duì)應(yīng)的所述作業(yè)工具的掃描坐標(biāo)，并確定所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的構(gòu)件屬性；

25、根據(jù)所述構(gòu)件屬性確定所述墻體內(nèi)部構(gòu)件在所述掃描坐標(biāo)的屬性數(shù)值；

26、根據(jù)所述屬性數(shù)值和所述掃描坐標(biāo)，生成所述墻體內(nèi)部構(gòu)件在所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系中的所述屬性向量。

27、可選地，所述圖像生成單元具體用于：

28、按照預(yù)設(shè)縮小倍率將所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系的所述屬性向量從所述預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系縮小至預(yù)設(shè)縮小坐標(biāo)系中，得到所述預(yù)設(shè)縮小坐標(biāo)系的所述縮小屬性向量；

29、將所述縮小屬性向量作為所述坐標(biāo)重構(gòu)后的所述屬性向量。

30、可選地，所述圖像生成單元具體用于：

31、將所述屬性數(shù)值相同的所述坐標(biāo)重構(gòu)后的所述屬性向量按照預(yù)設(shè)順序進(jìn)行連接，得到所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的所述可視化圖像。

32、可選地，所述終端子系統(tǒng)還包括操控單元，所述操控單元與所述第三數(shù)據(jù)處理單元連接；

33、所述操控單元，用于根據(jù)所述可視化圖像，確定所述作業(yè)工具的期望位置，并將所述期望位置發(fā)送至所述第三數(shù)據(jù)處理單元；

34、所述第三數(shù)據(jù)處理單元，還用于根據(jù)所述作業(yè)工具的所述期望位置，確定所述作業(yè)工具的直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)和俯仰運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)；

35、所述第三數(shù)據(jù)處理單元，還用于將所述直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)和所述俯仰運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)傳輸至所述運(yùn)控子系統(tǒng)。

36、可選地，所述運(yùn)控子系統(tǒng)的所述直線運(yùn)動(dòng)控制單元，用于根據(jù)所述直線運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)，通過(guò)伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述作業(yè)工具進(jìn)行直線運(yùn)動(dòng)；

37、所述運(yùn)控子系統(tǒng)的所述俯仰運(yùn)動(dòng)控制單元，用于根據(jù)所述俯仰運(yùn)動(dòng)控制數(shù)據(jù)，通過(guò)所述伺服系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)所述作業(yè)工具進(jìn)行俯仰運(yùn)動(dòng)。

38、第二方面，本發(fā)明提供一種可視化避障作業(yè)方法，所述可視化避障作業(yè)方法應(yīng)用于進(jìn)行破拆操作的作業(yè)工具，所述可視化避障作業(yè)方法包括：

39、根據(jù)所述作業(yè)工具在預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的掃描運(yùn)動(dòng)，得到所述預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的墻體內(nèi)部構(gòu)件的構(gòu)件信息數(shù)據(jù)；

40、獲取所述作業(yè)工具在預(yù)設(shè)空間坐標(biāo)系中的運(yùn)動(dòng)信息；

41、根據(jù)所述構(gòu)件信息數(shù)據(jù)和所述運(yùn)動(dòng)信息，生成所述墻體內(nèi)部構(gòu)件的可視化圖像。

42、本發(fā)明的可視化避障作業(yè)系統(tǒng)及方法，作業(yè)工具在預(yù)設(shè)作業(yè)區(qū)域內(nèi)的掃描運(yùn)動(dòng)，通過(guò)可視化避障作業(yè)系統(tǒng)的工具子系統(tǒng)，利用透視探測(cè)技術(shù)，能夠在作業(yè)前對(duì)建筑體進(jìn)行掃描，精確獲取墻體內(nèi)部構(gòu)件的構(gòu)件信息數(shù)據(jù)，通過(guò)可視化避障作業(yè)系統(tǒng)的運(yùn)控子系統(tǒng)獲取作業(yè)工具的運(yùn)動(dòng)信息，實(shí)時(shí)跟蹤作業(yè)工具的空間坐標(biāo)位置，確保工具的精確定位。最終，將運(yùn)動(dòng)信息和構(gòu)件信息數(shù)據(jù)輸送至可視化避障作業(yè)系統(tǒng)的終端子系統(tǒng)，終端子系統(tǒng)利用這些數(shù)據(jù)，生成墻體內(nèi)部構(gòu)件的可視化圖像，使得操作人員能夠直觀地看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)能夠適應(yīng)不同的作業(yè)環(huán)境和要求，無(wú)論是簡(jiǎn)單的平面作業(yè)還是復(fù)雜的三維空間作業(yè)，都能夠提供有效的避障和作業(yè)指導(dǎo)，為后續(xù)的破拆作業(yè)提供了重要的信息支持，從而在進(jìn)行破拆操作時(shí)，能夠有針對(duì)性地避開(kāi)關(guān)鍵構(gòu)件，減少對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的破壞。不僅提高了作業(yè)的安全性，也提高了作業(yè)的效率和準(zhǔn)確性，避免了因盲目操作而導(dǎo)致的不必要損失。