[發(fā)明專利]撿網(wǎng)球路徑規(guī)劃系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711475345.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN108225361B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董明武
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 董明武
• 主分類號(hào): G01C21/34
• 分類號(hào): G01C21/34
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責(zé)任公司 21212
• 代理人: 李馨

1.一種撿網(wǎng)球路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：

坐標(biāo)獲取單元，用于實(shí)時(shí)獲取目標(biāo)點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)；

坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，用于將目標(biāo)點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格劃分撿球區(qū)域后的網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)；

路徑規(guī)劃單元，用于判斷目標(biāo)點(diǎn)位置是否有球并根據(jù)網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)進(jìn)行路徑規(guī)劃；

所述路徑規(guī)劃單元包括逐列處理網(wǎng)格頂點(diǎn)信息的信息處理模塊和將有效的信息點(diǎn)串聯(lián)形成撿球路徑的路徑調(diào)整模塊；

所述網(wǎng)格劃分，網(wǎng)格邊長a與撿球機(jī)器人收球?qū)挾萀滿足以下公式：

所述坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元通過以下公式對(duì)目標(biāo)點(diǎn)信息進(jìn)行處理，通過取整函

數(shù)，將目標(biāo)點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)：

X_g＝[X_t/a]+[(X_t/a–[X_t/a])*2]；

Y_g＝[Y_t/a]+[(Y_t/a–[Y_t/a])*2]；

其中[]表示高斯取整函數(shù)，(X_t,Y_t)表示目標(biāo)點(diǎn)絕對(duì)坐標(biāo)，(X_g,Y_g)表示網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)；

所述信息處理模塊通過以下步驟判斷目標(biāo)存在狀況：

保存所有目標(biāo)點(diǎn)的網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)，將網(wǎng)格頂點(diǎn)看作一個(gè)二維矩陣G[m n]，(m,n)即(X_g，Y_g)，G[i j]表示網(wǎng)格頂點(diǎn)附近是否存在目標(biāo)，如果第i行第j列的網(wǎng)格頂點(diǎn)處具有目標(biāo)，則令G[i j]＝1，否則令G[i j]＝0，獲得所有網(wǎng)格頂點(diǎn)信息G[m n]后，逐列處理網(wǎng)格頂點(diǎn)信息，分為以下步驟：

S1：對(duì)于第j列，僅考慮此列的第一個(gè)目標(biāo)位置i₁和最后一個(gè)目標(biāo)位置i₂，i₁＝0，i₂＝m-1；

S2：判斷G[i₁ j]＞0，若是，且第一次執(zhí)行，則保存i₁的值，執(zhí)行S3；若是，但不是第一次執(zhí)行，則執(zhí)行S3；若否，則i₁＝i₁+1，執(zhí)行S3；

S3：判斷G[i₂ j]＞0，若是，且第一次執(zhí)行，則保存i2的值，執(zhí)行S4；若是，但不是第一次執(zhí)行，則執(zhí)行S4；若否，則i₂＝i₂-1，執(zhí)行S4；

S4：判斷i₁＜m/2，若是，則執(zhí)行S1；若否，則判斷i₁或i₂是否已保存，是則輸出i₁或i₂，結(jié)束第j列流程，否，則輸出為空，結(jié)束第j列流程。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的撿網(wǎng)球路徑規(guī)劃系統(tǒng)，其特征在于，所述路徑調(diào)整模塊通過以下方法逐列判斷是否有保存的點(diǎn)并將保存的點(diǎn)串聯(lián)得到“之”字形路徑：

若輸出為空，則跳過當(dāng)前判斷的列；

若輸出為i₁或i₂，證明當(dāng)前列只有一個(gè)點(diǎn)，將坐標(biāo)(i₁,j)或坐標(biāo)(i₂,j)串連到輸出路徑上；

若輸出為i₁和i₂，證明當(dāng)前列存在起始點(diǎn)i₁和結(jié)束點(diǎn)i₂，如果j是偶數(shù)則先串連(i₁,j)再串連(i₂,j)，否則先串連(i₂,j)再串連(i₁,j)。

3.一種權(quán)利要求1或2所述的撿網(wǎng)球路徑規(guī)劃系統(tǒng)的撿網(wǎng)球路徑規(guī)劃方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、對(duì)采集到的網(wǎng)球位置信息預(yù)處理，采用網(wǎng)格法對(duì)撿球區(qū)域進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

步驟二、將目標(biāo)實(shí)際坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)；

步驟三、保存所有目標(biāo)點(diǎn)的網(wǎng)格頂點(diǎn)坐標(biāo)，將所有目標(biāo)點(diǎn)按“之”字形串聯(lián)，得到撿球路徑。