CN116225071B - 一种基于无人机的智能建筑建造系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无人机的智能建筑建造系统及其使用方法，该智能建筑建造系统包括：建筑信息模型、第一路径规划模块、无人机控制模块及自主施工模块；建筑信息模型，用于模拟建筑物在不同情况中的各种行为；第一路径规划模块，用于规划和优化无人机的运动路径；无人机控制模块，用于控制无人机的飞行和执行各种任务；自主施工模块，用于实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务。本发明通过模拟建筑物的行为，可以为建筑工地的智能化和自动化发展提供支持，拓展应用场景，推动建筑工地的科技创新和发展。
Description
技术领域
本发明涉及智能土木工程领域，具体来说，涉及一种基于无人机的智能建筑建造系统及其使用方法。
背景技术
随着人类的不断进步人们对生活及办公环境的要求越来越高。随着科技的进步尤其是计算机技术、信息技术、电子技术、控制技术、通信技术的迅速发展在建筑领域诞生了智能建筑的概念。智能建筑是通过对建筑物结构、系统、服务和管理以及它们之间的内在联系4个基本要素以最优化的设计提供一个投资合理又有高效的幽雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
国内现有建筑企业信息化不足，没有适合企业自身的管理流程和规则，在企业运维过程中，设计、生产等生成的报表，计算繁琐，错误率较高，从而不能实现有序协作，不利于施工企业对各项目进行全方位管理，影响企业的管理能力。
例如，中国CN111294570B公开了一种基于无人机的智能建筑建造系统及其使用方法，三种无人机（指导型无人机、施工型无人机、监测型无人机）分管指导、施工、监测，一方面可帮助施工员进行施工或者自主进行施工，另一方面可监测工程的进行，节省了一部分人力，提高了工程施工的精确度，智能化程度高，精确度高。
上述基于无人机的智能建筑建造系统通过模拟建筑物在不同情况下的行为，可以识别和分析可能存在的危险和风险，从而采取措施预防和避免事故发生，提高建筑工地的安全性；通过模拟建筑物的行为，可以预测和分析建筑工地的动态情况，包括物资的流动、人员的活动等。
但是建筑物建造是受多种因素影响的复杂系统，建筑物的建造可能受到未知或不可预测的因素的影响，因此对建筑物的建筑模拟和预测是具有一定的必要性。此外，建筑物建造可能会受到不同环境、材料、设计等方面的影响，需要耗费大量的时间和计算资源。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于无人机的智能建筑建造系统及其使用方法，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。
为此，本发明采用的具体技术方案如下：
根据本发明的一个方面，提供了一种基于无人机的智能建筑建造系统，该智能建筑建造系统包括：建筑信息模型、第一路径规划模块、无人机控制模块及自主施工模块；
所述建筑信息模型，用于模拟建筑物在不同情况中的各种行为；
所述第一路径规划模块，用于规划和优化无人机的运动路径；
所述无人机控制模块，用于控制无人机的飞行和执行各种任务；
所述自主施工模块，用于实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务。
进一步的，所述建筑信息模型包括：建筑信息模型构建模块、建筑行为规则制定模块、建筑物行为模拟模块及建筑物行为优化模块；
所述建筑信息模型构建模块：用于收集建筑物的参数数据，并基于BIM技术构建建筑信息模型；
所述建筑行为规则制定模块，用于通过机器学习算法对建筑物的参数数据进行训练，提取出建筑物的特征和规律，并制定建筑行为规则；
所述建筑物行为模拟模块，用于利用建筑信息模型和建筑物行为规则，对建筑物的行为进行模拟。
进一步的，所述第一路径规划模块包括：场地信息收集模块、任务目标设定模块、路径规划策略设定模块及路径规划生成模块；
所述场地信息收集模块，用于收集建筑工地的参数数据，并建立场地地图；
所述任务目标设定模块，用于根据建筑施工任务和要求，设定无人机需要完成的任务目标；
所述路径规划策略设定模块，用于根据场地地图和无人机的任务目标，设定路径规划策略；
所述路径规划生成模块，用于根据路径规划策略，并基于迪杰斯特拉算法生成无人机的路径规划方案。
进一步的，所述路径规划生成模块包括：任务分析与路径规划策略设定模块、场地地图转换与起终点设置模块、迪杰斯特拉算法路径计算模块及路径规划结果生成模块；
所述任务分析与路径规划策略设定模块，用于分析无人机的任务目标和场地地图的特征，设定路径规划策略；
所述场地地图转换与起终点设置模块，将场地地图转换为图形结构，建立节点和边的关系，并设置无人机的起点和终点位置；
所述迪杰斯特拉算法路径计算模块，使用迪杰斯特拉算法计算起点到终点的最短路径；
所述路径规划结果生成模块，根据路径规划结果，生成无人机的路径规划方案。
进一步的，所述无人机控制模块包括：第二路径规划模块、载荷方案设定模块、载荷获取模块、起飞控制模块及任务执行模块；
所述第二路径规划模块，用于将路径规划方案转化为可执行的指令序列，并考虑无人机的飞行限制条件，将其输入到无人机飞行控制系统中；
所述载荷方案设定模块，用于基于内容和协同过滤相融合的推荐算法，根据任务调度参数，设定无人机载荷系统的载荷方案；
所述载荷获取模块，用于根据载荷方案，通过人机载荷系统获取任务所需的信息；
所述起飞控制模块，用于控制无人机起飞，通过无人机的传感器和导航设备，并根据规划方案指引无人机飞行；
所述任务执行模块，用于在无人机执行任务过程中，通过载荷系统不断获取任务所需的信息。
进一步的，所述载荷方案设定模块包括：数据预处理模块、新无人机所属类别模块、相似近邻模块、预打分模块及推荐列表模块；
所述数据预处理模块，用于收集无人机数据，组建数据集，并进行数据集进行清洗、去重及缺失值处理；
所述无人机所属类别模块，用于根据无人机的属性特征计算其与聚类中心之间的相似度，确定其所属的聚类中心；
所述相似近邻模块，用于根据无人机所属的聚类中心，从聚类模型中提取出该聚类中心对应的无人机集合，并设定相似近邻集合；
所述预打分模块，用于对无人机设定的相似近邻集合，并根据相似近邻集合中的无人机对任务的评分数据集，计算每个无人机对任务的预打分；
所述推荐列表模块，根据新无人机对所有无人机的预打分，生成一个无人机推荐列表。
进一步的，所述计算每个无人机对任务的预打分的公式为：
；
式中，为最近邻无人机个数；
为新无人机；
为最邻近无人机；
为特征值；
为新无人机/>与最近邻无人机/>的相似度；
为邻近用户/>对项目/>的打分。
进一步的，所述自主施工模块包括：任务设定模块、传感器感知模块、环境地图构建模块、自主路径规划模块、自主导航模块、避障检测模块及无人机自主控制模块；
所述任务设定模块，用于根据建筑工地实际情况和需求，设定施工任务；
所述传感器感知模块，用于根据施工任务设计无人机的相关参数，并通过安装在无人机上的传感器对无人机周围的环境进行实时感知和数据采集；
所述环境地图构建模块，用于将传感器采集到的数据进行处理，建立环境地图；
所述自主路径规划及导航模块，用于根据无人机的规划方案和环境地图，实现无人机的自主导航，并控制无人机的飞行方向、速度及高度参数；
所述避障检测模块，用于在无人机的自主导航过程中，通过实时感知周围环境，检测障碍物并实现避障功能；
所述无人机自主控制模块，用于结合传感器数据、无人机的规划方案和避障检测的信息，实时控制无人机的飞行。
进一步的，所述环境地图构建模块包括：数据采集预处理模块、多数据融合模块及环境地图管理模块；
数据采集预处理模块，用于使用多种传感器采集数据，并对采集到的数据进行预处理；
多数据融合模块，用于将多种传感器采集到的数据进行融合，利用数据融合算法将数据整合起来，形成完整的环境地图；
环境地图管理模块，用于将环境地图存储在数据库中，提供相关的管理和查询接口，并对环境地图进行动态更新。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于无人机的智能建筑建造系统的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
S1、模拟建筑物在不同情况中的各种行为；
S2、规划和优化无人机的运动路径；
S3、根据运动路径控制无人机的飞行和执行各种任务；
S4、实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务。
本发明的有益效果为：
1、本发明通过模拟建筑物在不同情况下的行为，可以识别和分析可能存在的危险和风险，从而采取措施预防和避免事故发生，提高建筑工地的安全性；通过模拟建筑物的行为，可以预测和分析建筑工地的动态情况，包括物资的流动、人员的活动等，从而对建筑工地进行更精细化的规划和管理，优化工作流程，提高效率和生产力；通过模拟建筑物的行为，可以发现建筑工地的潜在问题并及时进行调整，从而避免不必要的浪费和损失，降低建筑工地的成本；通过模拟建筑物的行为，可以分析建筑工地的能源使用和环境影响，从而采取措施减少能源消耗和环境污染，提高建筑工地的可持续性；通过模拟建筑物的行为，可以为建筑工地的智能化和自动化发展提供支持，拓展应用场景，推动建筑工地的科技创新和发展。
2、本发明的无人机能够自主规划和控制飞行路径，执行各种任务，减少对人力的依赖，提高自主性和智能化程度，无人机能够通过快速的飞行和高精度的控制，对建筑工地进行全方位的监测和勘测，大大提高工作效率和减少勘测时间；通过精确的路径规划和避障检测，能够减少无人机的意外碰撞和意外事故，保证了工地勘测的安全性；通过精确的定位和高分辨率的数据采集，能够准确地获取建筑工地的各种数据，提高数据的准确性和可信度；通过摄像头等设备，能够实时地将工地勘测的情况呈现在监控室内，实现工地勘测的可视化和实时性。
3、本发明的无人机可以在建筑工地上快速移动和执行任务，避免了传统施工方式中的许多手动工作，从而提高了施工效率，自主完成施工任务的无人机可以减少人工成本和使用其他设备的成本，因此可以降低施工成本，使用无人机进行施工可以减少人工干预，降低施工过程中的风险和危险，从而提高施工安全性，无人机可以在狭小或高空等无法人工到达的区域进行施工，拓展了施工范围，提高了施工效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例的一种基于无人机的智能建筑建造系统的原理框图。
图中：
1、建筑信息模型；2、第一路径规划模块；3、无人机控制模块；4、自主施工模块。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
根据本发明的实施例，提供了一种基于无人机的智能建筑建造系统及其使用方法。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明一个实施例，提供了一种基于无人机的智能建筑建造系统，该智能建筑建造系统包括：建筑信息模型1、第一路径规划模块2、无人机控制模块3及自主施工模块4；
所述建筑信息模型1，用于模拟建筑物在不同情况中的各种行为；
所述第一路径规划模块2，用于规划和优化无人机的运动路径；
所述无人机控制模块3，用于控制无人机的飞行和执行各种任务；
所述自主施工模块4，用于实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务。
在一个实施例中，所述建筑信息模型1包括：建筑信息模型构建模块、建筑行为规则制定模块、建筑物行为模拟模块及建筑物行为优化模块；
所述建筑信息模型构建模块：用于收集建筑物的参数数据（包括建筑物的尺寸、高度、形状、材料、结构等，并采用遥感技术，如卫星图像、激光雷达等获取建筑物的三维模型和参数数据），并基于BIM技术构建建筑信息模型；
所述建筑行为规则制定模块，用于通过机器学习算法（例如神经网络、决策树、支持向量机等）对建筑物的参数数据进行训练，提取出建筑物的特征和规律，并制定建筑行为规则；
所述建筑物行为模拟模块，用于利用建筑信息模型和建筑物行为规则，对建筑物的行为进行模拟。
具体的，建筑的行为规则是指建筑在特定情况下的行为表现和反应方式。它通常是基于建筑的功能、设计、结构、材料等因素而制定的一组规则和准则，描述了建筑物在不同情况下的行为方式和表现形式，包括建筑物的变形、应力、荷载等情况下的反应方式和应对措施。建筑的行为规则对于建筑物的施工、运营和维护都非常重要。通过制定合理的建筑行为规则，可以确保建筑物在各种情况下具有良好的性能和安全性。
此外，建筑物的行为是指建筑物在特定环境中表现出来的行为，例如建筑物在强风下的震动或者在地震中的反应等。
此外，根据模拟结果，对建筑物的行为进行优化；建筑信息模型更新模块：根据优化后的建筑物行为，更新建筑信息模型，以保持模型的准确性和实用性。
在一个实施例中，所述第一路径规划模块2包括：场地信息收集模块、任务目标设定模块、路径规划策略设定模块及路径规划生成模块；
所述场地信息收集模块，用于收集建筑工地的参数数据，并建立场地地图；
具体的，建筑工地的参数数据包括建筑物结构参数，如建筑高度、面积、结构类型等；工地场地参数，如地形、地貌、地质条件、气候等；施工设备参数，如吊装设备、挖掘机、起重机等的型号、数量、负载能力等；材料参数，如使用的混凝土、钢材、砖块等的规格、型号、数量等；施工进度和质量参数，如施工阶段、计划进度、工期、质量标准等；安全和环保参数，如安全设备、防护措施、环保要求等。
所述任务目标设定模块，用于根据建筑施工任务和要求，设定无人机需要完成的任务目标；
所述路径规划策略设定模块，用于根据场地地图和无人机的任务目标，设定路径规划策略；
具体的，根据场地地图和无人机的任务目标，设定路径规划策略的步骤如下：需要对建筑工地场地进行测量和建模，以便建立场地地图，这可以通过使用传感器（如激光雷达或摄像头）来收集场地的三维数据，或使用CAD软件进行建模，或结合两种方法进行，在建立场地地图后，需要确定无人机的任务目标，例如，无人机的任务目标可能是巡逻建筑工地，监测工地安全，或者运输物资到指定区域等，每个任务目标都需要一个特定的路径规划策略，需要确定无人机的起点和终点，以及规划路径的方式，规划路径的方式可以采用A*算法、Dijkstra算法或其他路径规划算法，也可以基于机器学习算法训练模型，根据历史数据进行规划，在确定规划路径的方式后，需要将场地地图与任务目标结合起来，以确定无人机的最优路径。
所述路径规划生成模块，用于根据路径规划策略，并基于迪杰斯特拉算法生成无人机的路径规划方案。
在一个实施例中，所述路径规划生成模块包括：任务分析与路径规划策略设定模块、场地地图转换与起终点设置模块、迪杰斯特拉算法路径计算模块及路径规划结果生成模块；
所述任务分析与路径规划策略设定模块，用于分析无人机的任务目标和场地地图的特征，设定路径规划策略；
所述场地地图转换与起终点设置模块，将场地地图转换为图形结构，建立节点和边的关系，并设置无人机的起点和终点位置；
具体的，将场地地图上的关键点（如建筑物、障碍物、任务区域等）作为节点，确定节点之间的相对位置。根据节点之间的相对位置，确定节点之间的连线（即边）。边可以根据实际情况设置为有向边或无向边，也可以设置边的权重（如长度、代价等）。根据节点之间的连线，建立节点和边的关系。可以使用邻接矩阵或邻接表等数据结构来表示节点和边之间的关系。
所述迪杰斯特拉算法路径计算模块，使用迪杰斯特拉算法计算起点到终点的最短路径；
所述路径规划结果生成模块，根据路径规划结果，生成无人机的路径规划方案。
在一个实施例中，所述无人机控制模块3包括：第二路径规划模块、载荷方案设定模块、载荷获取模块、起飞控制模块及任务执行模块；
所述第二路径规划模块，用于将路径规划方案转化为可执行的指令序列，并考虑无人机的飞行限制条件，将其输入到无人机飞行控制系统中；
所述载荷方案设定模块，用于基于内容和协同过滤相融合的推荐算法，根据任务调度参数（任务类型、无人机型号、任务需求的因素、紧急程度、任务的优先级、无人机的空闲情况），设定无人机载荷系统的载荷方案；
所述载荷获取模块，用于根据载荷方案，通过人机载荷系统获取任务所需的信息；
所述起飞控制模块，用于控制无人机起飞，通过无人机的传感器和导航设备，并根据规划方案指引无人机飞行；
所述任务执行模块，用于在无人机执行任务过程中，通过载荷系统不断获取任务所需的信息。
在一个实施例中，所述载荷方案设定模块包括：数据预处理模块、新无人机所属类别模块、相似近邻模块、预打分模块及推荐列表模块；
所述数据预处理模块，用于收集无人机数据，组建数据集，并进行数据集进行清洗、去重及缺失值处理；
所述无人机所属类别模块，用于根据无人机的属性特征（例如，所需飞行任务类型、工作场景、重量要求等）计算其与聚类中心之间的相似度，确定其所属的聚类中心；
所述相似近邻模块，用于根据无人机所属的聚类中心，从聚类模型中提取出该聚类中心对应的无人机集合，并设定相似近邻集合；
所述预打分模块，用于对无人机设定的相似近邻集合，并根据相似近邻集合中的无人机对任务的评分数据集，计算每个无人机对任务的预打分；
所述推荐列表模块，根据新无人机对所有无人机的预打分，生成一个无人机推荐列表。（可以按照预打分排序，选取预打分最高的无人机作为推荐项。如果需要多个推荐项，可以选择预打分最高的前几个无人机作为推荐列表）
在一个实施例中，所述计算每个无人机对任务的预打分的公式为：
；
式中，为最近邻无人机个数；
为新无人机；
为最邻近无人机；
为特征值；
为新无人机/>与最近邻无人机/>的相似度；
为邻近用户/>对项目/>的打分。
在一个实施例中，所述自主施工模块4包括：任务设定模块、传感器感知模块、环境地图构建模块、自主路径规划模块、自主导航模块、避障检测模块及无人机自主控制模块；
所述任务设定模块，用于根据建筑工地实际情况和需求，设定施工任务；
所述传感器感知模块，用于根据施工任务设计无人机的相关参数，并通过安装在无人机上的传感器（如GPS、惯性测量单元、视觉传感器等）对无人机周围的环境进行实时感知和数据采集；
所述环境地图构建模块，用于将传感器采集到的数据进行处理，建立环境地图；
所述自主路径规划及导航模块，用于根据无人机的规划方案和环境地图，实现无人机的自主导航，并控制无人机的飞行方向、速度及高度参数；
所述避障检测模块，用于在无人机的自主导航过程中，通过实时感知周围环境，检测障碍物并实现避障功能；
所述无人机自主控制模块，用于结合传感器数据、无人机的规划方案和避障检测的信息，实时控制无人机的飞行。
在一个实施例中，所述环境地图构建模块包括：数据采集预处理模块、多数据融合模块及环境地图管理模块；
数据采集预处理模块，用于使用多种传感器（如GPS、激光雷达、摄像头等）采集数据，并对采集到的数据进行预处理；
多数据融合模块，用于将多种传感器采集到的数据进行融合，利用数据融合算法（如卡尔曼滤波、粒子滤波等）将数据整合起来，形成完整的环境地图；
环境地图管理模块，用于将环境地图存储在数据库中，提供相关的管理和查询接口，并对环境地图进行动态更新。
具体的，本发明中的无人机包括帮忙搬运无人机、建筑施工监视无人机、工程质量检测无人机、安全监测无人机及清洁维护无人机等主要无人机。
其中，帮忙搬运无人机，主要用于搬运建筑材料和工具，可以在建筑现场上空移动，把材料从一个位置运送到另一个位置。这种无人机通常具有较大的载重能力，可以搭载较重的建筑材料。
建筑施工监视无人机，主要用于监视建筑施工过程中的情况，例如记录施工进度、监测施工质量等。这种无人机通常配备了高清摄像头、激光扫描仪等传感器，可以实时传输数据给人员监控。
工程质量检测无人机，主要用于对建筑施工过程中的工程质量进行检测，例如检测墙体垂直度、地面平整度等。这种无人机通常配备了激光传感器、雷达等高精度测量仪器，可以对施工质量进行快速准确的评估。
安全监测无人机，主要用于检测建筑现场的安全状况，例如监测建筑材料的运输过程中是否存在安全隐患，监测建筑工人的安全状况等。这种无人机通常配备了多个传感器，可以实时监测现场情况，并提醒工作人员注意安全。
清洁维护无人机，主要用于对建筑物进行清洁和维护，例如对玻璃幕墙进行清洁、对建筑物外壳进行维护。这种无人机通常配备了清洁喷头、高压喷嘴等设备，可以对建筑物进行高效、快速的清洁和维护。
根据本发明的另一个实施例，还提供了一种基于无人机的智能建筑建造系统的使用方法，该使用方法包括以下步骤：
S1、模拟建筑物在不同情况中的各种行为；
S2、规划和优化无人机的运动路径；
S3、根据运动路径控制无人机的飞行和执行各种任务；
S4、实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务。
综上所述，借助于本发明的上述技术方案，本发明通过模拟建筑物在不同情况下的行为，可以识别和分析可能存在的危险和风险，从而采取措施预防和避免事故发生，提高建筑工地的安全性；通过模拟建筑物的行为，可以预测和分析建筑工地的动态情况，包括物资的流动、人员的活动等，从而对建筑工地进行更精细化的规划和管理，优化工作流程，提高效率和生产力；通过模拟建筑物的行为，可以发现建筑工地的潜在问题并及时进行调整，从而避免不必要的浪费和损失，降低建筑工地的成本；通过模拟建筑物的行为，可以分析建筑工地的能源使用和环境影响，从而采取措施减少能源消耗和环境污染，提高建筑工地的可持续性；通过模拟建筑物的行为，可以为建筑工地的智能化和自动化发展提供支持，拓展应用场景，推动建筑工地的科技创新和发展；本发明的无人机能够自主规划和控制飞行路径，执行各种任务，减少对人力的依赖，提高自主性和智能化程度，无人机能够通过快速的飞行和高精度的控制，对建筑工地进行全方位的监测和勘测，大大提高工作效率和减少勘测时间；通过精确的路径规划和避障检测，能够减少无人机的意外碰撞和意外事故，保证了工地勘测的安全性；通过精确的定位和高分辨率的数据采集，能够准确地获取建筑工地的各种数据，提高数据的准确性和可信度；通过摄像头等设备，能够实时地将工地勘测的情况呈现在监控室内，实现工地勘测的可视化和实时性，本发明的无人机可以在建筑工地上快速移动和执行任务，避免了传统施工方式中的许多手动工作，从而提高了施工效率，自主完成施工任务的无人机可以减少人工成本和使用其他设备的成本，因此可以降低施工成本，使用无人机进行施工可以减少人工干预，降低施工过程中的风险和危险，从而提高施工安全性，无人机可以在狭小或高空等无法人工到达的区域进行施工，拓展了施工范围，提高了施工效率。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，该智能建筑建造系统包括：建筑信息模型、第一路径规划模块、无人机控制模块及自主施工模块；
所述建筑信息模型，用于模拟建筑物在不同情况中的各种行为；
所述第一路径规划模块，用于规划和优化无人机的运动路径；
所述无人机控制模块，用于控制无人机的飞行和执行各种任务；
所述自主施工模块，用于实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务；
所述无人机控制模块包括：第二路径规划模块、载荷方案设定模块、载荷获取模块、起飞控制模块及任务执行模块；
所述第二路径规划模块，用于将路径规划方案转化为可执行的指令序列，并考虑无人机的飞行限制条件，将其输入到无人机飞行控制系统中；
所述载荷方案设定模块，用于基于内容和协同过滤相融合的推荐算法，根据任务调度参数，设定无人机载荷系统的载荷方案；
所述载荷获取模块，用于根据载荷方案，通过人机载荷系统获取任务所需的信息；
所述起飞控制模块，用于控制无人机起飞，通过无人机的传感器和导航设备，并根据规划方案指引无人机飞行；
所述任务执行模块，用于在无人机执行任务过程中，通过载荷系统不断获取任务所需的信息；
所述载荷方案设定模块包括：数据预处理模块、新无人机所属类别模块、相似近邻模块、预打分模块及推荐列表模块；
所述数据预处理模块，用于收集无人机数据，组建数据集，并进行数据集进行清洗、去重及缺失值处理；
所述无人机所属类别模块，用于根据无人机的属性特征计算其与聚类中心之间的相似度，确定其所属的聚类中心；
所述相似近邻模块，用于根据无人机所属的聚类中心，从聚类模型中提取出该聚类中心对应的无人机集合，并设定相似近邻集合；
所述预打分模块，用于对无人机设定的相似近邻集合，并根据相似近邻集合中的无人机对任务的评分数据集，计算每个无人机对任务的预打分；
所述推荐列表模块，根据新无人机对所有无人机的预打分，生成一个无人机推荐列表。
2.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，所述建筑信息模型包括：建筑信息模型构建模块、建筑行为规则制定模块、建筑物行为模拟模块及建筑物行为优化模块；
所述建筑信息模型构建模块：用于收集建筑物的参数数据，并基于BIM技术构建建筑信息模型；
所述建筑行为规则制定模块，用于通过机器学习算法对建筑物的参数数据进行训练，提取出建筑物的特征和规律，并制定建筑行为规则；
所述建筑物行为模拟模块，用于利用建筑信息模型和建筑物行为规则，对建筑物的行为进行模拟。
3.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，所述第一路径规划模块包括：场地信息收集模块、任务目标设定模块、路径规划策略设定模块及路径规划生成模块；
所述场地信息收集模块，用于收集建筑工地的参数数据，并建立场地地图；
所述任务目标设定模块，用于根据建筑施工任务和要求，设定无人机需要完成的任务目标；
所述路径规划策略设定模块，用于根据场地地图和无人机的任务目标，设定路径规划策略；
所述路径规划生成模块，用于根据路径规划策略，并基于迪杰斯特拉算法生成无人机的路径规划方案。
4.根据权利要求3所述的一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，所述路径规划生成模块包括：任务分析与路径规划策略设定模块、场地地图转换与起终点设置模块、迪杰斯特拉算法路径计算模块及路径规划结果生成模块；
所述任务分析与路径规划策略设定模块，用于分析无人机的任务目标和场地地图的特征，设定路径规划策略；
所述场地地图转换与起终点设置模块，将场地地图转换为图形结构，建立节点和边的关系，并设置无人机的起点和终点位置；
所述迪杰斯特拉算法路径计算模块，使用迪杰斯特拉算法计算起点到终点的最短路径；
所述路径规划结果生成模块，根据路径规划结果，生成无人机的路径规划方案。
5.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，所述计算每个无人机对任务的预打分的公式为：
；
式中，为最近邻无人机个数；
为新无人机；
为最邻近无人机；
为特征值；
为新无人机/>与最近邻无人机/>的相似度；
为邻近用户/>对项目/>的打分。
6.根据权利要求1所述的一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，所述自主施工模块包括：任务设定模块、传感器感知模块、环境地图构建模块、自主路径规划模块、自主导航模块、避障检测模块及无人机自主控制模块；
所述任务设定模块，用于根据建筑工地实际情况和需求，设定施工任务；
所述传感器感知模块，用于根据施工任务设计无人机的相关参数，并通过安装在无人机上的传感器对无人机周围的环境进行实时感知和数据采集；
所述环境地图构建模块，用于将传感器采集到的数据进行处理，建立环境地图；
所述自主路径规划及导航模块，用于根据无人机的规划方案和环境地图，实现无人机的自主导航，并控制无人机的飞行方向、速度及高度参数；
所述避障检测模块，用于在无人机的自主导航过程中，通过实时感知周围环境，检测障碍物并实现避障功能；
所述无人机自主控制模块，用于结合传感器数据、无人机的规划方案和避障检测的信息，实时控制无人机的飞行。
7.根据权利要求6所述的一种基于无人机的智能建筑建造系统，其特征在于，所述环境地图构建模块包括：数据采集预处理模块、多数据融合模块及环境地图管理模块；
数据采集预处理模块，用于使用多种传感器采集数据，并对采集到的数据进行预处理；
多数据融合模块，用于将多种传感器采集到的数据进行融合，利用数据融合算法将数据整合起来，形成完整的环境地图；
环境地图管理模块，用于将环境地图存储在数据库中，提供相关的管理和查询接口，并对环境地图进行动态更新。
8.一种基于无人机的智能建筑建造系统的使用方法，用于实现权利要求1-7中任一项所述基于无人机的智能建筑建造系统在智能建筑领域的使用，其特征在于，该使用方法包括以下步骤：
S1、模拟建筑物在不同情况中的各种行为；
S2、规划和优化无人机的运动路径；
S3、根据运动路径控制无人机的飞行和执行各种任务；
S4、实现无人机在建筑工地上自主完成施工任务。
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