[發明專利]應用于無人機植保的自動避障方法及系統

有效

• 申請號: 201710035812.3
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106774434B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 于雷易;劉陽鋒;梁志生
• 申請（專利權）人: 北京艾森博航空科技股份有限公司
• 主分類號: G05D1/12
• 分類號: G05D1/12
• 代理公司: 北京瀚仁知識產權代理事務所(普通合伙) 11482
• 代理人: 郭文浩;李飛

1.一種應用于無人機植保的自動避障方法，其特征在于，包括：

步驟1，基于與地塊多邊形相交的線狀障礙物，將地塊多邊形分割為多個任務區，并記錄所述任務區邊界類型以確定對應邊界線段的緩沖區；

步驟2，對于每個所述任務區，計算其第一有效任務區和第二有效任務區；所述第一有效任務區的任一邊作為起始航段時，其外移噴幅寬度對應的邊界為無人機噴灑所允許達到的最大邊界；所述第二有效任務區的任一邊作為航段一端時，其延伸噴步寬度對應的邊界為無人機噴灑所允許達到的最大邊界；

步驟3，基于第一有效任務區計算起始航段和航段數量，基于各航段與第二有效任務區邊界的交點獲取各航段的端點；

其中，步驟2中第一有效任務區的計算，具體為：

步驟201，對于所述任務區的每一條邊界線段，分別取對應邊界線段的緩沖距離與無人機噴幅之間的較大者作為對應邊界線段的第一有效緩沖距離，以得到對應邊界線段的第一有效緩沖區；

步驟202、將所述任務區減去其所有邊界線段對應的第一有效緩沖區，得到所述任務區的第一有效任務區；

計算任務區的第二有效任務區包括：

步驟211、對于所述任務區的每一條邊界線段，分別取對應邊界線段的緩沖距離與無人機噴步之間的較大者作為對應邊界線段的第二有效緩沖距離，以得到對應邊界線段的第二有效緩沖區；

步驟212、將所述任務區減去其所有邊界線段的第二有效緩沖區，得到所述任務區的第二有效任務區。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述任務區附近存在鄰近障礙物的情況下，步驟202中在將所述任務區減去其所有邊界線段對應的第一有效緩沖區后，還包括：

將所述任務區減去該鄰近障礙物的緩沖區。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在所述任務區附近存在鄰近障礙物的情況下，步驟212中在將所述任務區減去其所有邊界線段的第二有效緩沖區后，還包括：

將所述任務區減去該鄰近障礙物的緩沖區。

4.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟3包括：

從任務區的第一有效任務區的邊界線中任選一條作為起始航段，根據設定航線間隔確定航段數量，并生成其他航段；

依據所述任務區所獲取航段與第二有效任務區邊界的交點確定各航段的起點和終點，以起點和終點之間的直線段作為新的航段生成無人機植保航線。

5.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，步驟1包括：

計算地塊多邊形的邊界線段與線狀障礙物的交點，得到地塊多邊形的邊界線段被線狀障礙物分割后的線段；

由地塊多邊形的被分割后的線段與所述交點連線構成的線狀障礙物邊界線段構成任務區。

6.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于，還包括：

步驟0、對于特定地塊多邊形，判斷是否有線狀障礙物將該特定地塊多邊形分割開，如果有則執行步驟1，否則將該特定地塊多邊形作為任務區執行步驟2。

7.一種應用于無人機植保的自動避障系統，其特征在于，包括：

任務區分割模塊，配置為基于線狀障礙物將地塊多邊形分割為多個任務區；

航線規劃模塊，配置為對所述任務區，基于權利要求1～6中任一項所述的方法計算第一有效任務區、第二有效任務區，并進一步計算無人機植保航線。

8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述任務區分割模塊進行多個任務區分割的方法為：計算地塊多邊形的邊界線段與線狀障礙物的交點，得到地塊多邊形的邊界線段被線狀 障礙物分割后的線段；由地塊多邊形的被分割后的線段與所述交點連線構成的線狀障礙物邊界線段構成任務區。