[發明專利]自動噴灑弓字形路徑規劃方法及植保機噴灑作業方法

有效

• 申請號: 201610912176.3
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106568443B
• 公開（公告）日: 2019-11-29
• 發明（設計）人: 張杰;陳昱
• 申請（專利權）人: 槃汩工業技術(岳陽)有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G05D1/10
• 代理公司: 11421 北京天盾知識產權代理有限公司
• 代理人: 曹靜;葛宏<國際申請>=<國際公布>=<

本發明公開了一種自動噴灑弓字形路徑規劃方法，包括如下步驟S101，植保無人機逐個獲取待作業四邊形農田的四個端點A、B、C、D的位置坐標，并確定植保無人機的作業高度值；S102，取與四邊形某選定邊相平行的等間距的一組直線，間距為H，這組直線與所選定邊的兩側邊至少有一個交點J；S103，將各交點排序，使各個交點串聯時呈弓字形排列，完成路徑規劃。通過弓字形的噴灑藥物，可以降低飛手的工作強度，也可以提高植保無人機的自動噴灑效率。

技術領域

本發明涉及植保無人機技術領域，尤其涉及一種自動噴灑弓字形路徑規劃方法及植保機噴灑作業方法。

背景技術

近年來，無人機的市場蓬勃發展，應用領域也越來越廣泛，農業就是其中一個巨大的市場。中國作為農業大國，18億畝基本耕地，每年需要大量的人員從事農業植保作業，同時，農村青壯年勞動力逐漸稀缺，人力成本日益增加，在進行植保作業的時候，農藥對人體傷害較大，農業也需要從新型農機上找出路，而植保無人機就是一個很好的解決方案。四旋翼植保無人機具有作業高度低，可懸停，無需專用起降機場，旋翼產生的向下氣流有助于增加農藥霧流對作物的穿透性，防治效果比人工打藥更好，遠距離遙控操作，噴灑作業人員避免了暴露于農藥氣霧下的危險，提高了噴灑作業安全性等諸多優點。另外，相較于傳統的手動噴灑，植保無人機采用噴霧噴灑方式至少可以節約50％的農藥使用量，節約90％的用水量，這將很大程度的降低成本。

現如今，實現植保無人機自動噴灑的技術的公司不多，有一些需要人為的去采集一塊田地的邊界點，然后才能計算出噴灑路徑。針對不同的農田，每一塊都需要人為去采集，這樣會大大降低噴灑效率；另外，也有一些只是采集兩個點，然后讓無人機根據這兩個邊界點進行橫移作業，這種方法只能適用于正方形或矩形的農田，而且如果采集的兩點有一點偏差，會使得整個噴灑路徑偏出農田，造成漏噴和浪費，同時噴灑結束時需要人為的去判斷并停止無人機。

采用橫移的作業方法，會使得植保無人機在作業過程中不停的加速、減速，且橫移時還會使得邊界重復噴灑，一方面降低了效率，另一方面也使得農作物被二次噴灑，造成農藥殘留過高。

目前植保無人機主要是依靠專業飛手的手動操控來實現噴灑作業，但是由于每天幾百畝地的噴灑任務對飛手的要求很高，因此實現植保無人機的自動噴灑功能是很有必要的。一方面，可以降低飛手的工作強度，另一方面也可以提高植保無人機的噴灑效率。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術之不足而提供一種自動噴灑弓字形路徑規劃方法，本發明就是針對植保無人機的自動噴灑功能，提供的一種高效、方便的自動噴灑路徑算法。本發明主要是為了提高植保無人機的自動噴灑效率。本發明可以通過無人機飛行采點來代替人為走到邊界的采點方式，從而可以減少飛手的工作量以及減少噴灑作業的準備時間；同時，本發明可以實現不規則地形的四邊形田地的噴灑路徑規劃，覆蓋性強，更加精確，可以滿足更多不同田地的需求。

為實現上述目的，本發明提供一種自動噴灑弓字形路徑規劃方法，包括如下步驟：

S101，植保無人機逐個獲取待作業的四邊形農田的四個頂點A、B、C、D的位置坐標，選取所述四邊形農田的任意一條邊作為選定邊，所述選定邊的兩個頂點作為任務點，并確定植保無人機的作業高度值；

S102，取與所述選定邊相平行且等間距的一組直線，相鄰直線之間的間距為H，這組直線與所述四邊形農田的其余三條邊的其中兩條邊相交，交點為J，所述交點J為任務點；

S103，將所有任務點根據預定的規則排序，使各個任務點串聯時呈“弓”字形排列，完成路徑規劃。

優選的，S101具體為，由飛手手動模式下控制植保無人機依次飛到農田的四個頂點A、B、C、D，通過遙控器的開關控制，向植保無人機的飛控系統發送采集坐標的指令，獲得這四個點的GPS位置坐標，通過這四個點確定處農田的四條邊界。