[發明專利]基于作業行的作業區域路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201911196822.0
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN110816655B
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 唐明
• 申請（專利權）人: 中聯農業機械股份有限公司
• 主分類號: B62D6/00
• 分類號: B62D6/00;G06Q10/04;B62D137/00
• 代理公司: 北京天盾知識產權代理有限公司 11421
• 代理人: 張彩珍

本發明涉及一種基于作業行的作業區域路徑規劃方法，該方法包括：周邊參數獲取步驟，獲得農用機械在預定作業區域的周邊直線行程、周邊轉向行程以及各周邊直線行程和周邊轉向行程之間的轉向角；子分塊確定步驟，確定子分塊以及子分塊跨度；轉向模式確定步驟，根據子分塊跨度q的奇偶性，確定轉向模式，其中，子分塊確定步驟包括：轉向點坐標確定步驟，確定各轉向點的位置坐標；作業行集合確定步驟，根據轉向點的位置坐標和有效作業寬度確定等距基本分塊區間集合；分塊序數間隔差確定步驟，確定各相鄰轉向點的分塊序數間隔差；子分塊跨度確定步驟，根據分塊序數間隔差，確定子分塊以及各子分塊的跨度，即所包含的作業行的數目。

本發明是申請號為201711304162.4、申請日為2017年12月11日、發明名稱為“作業區域路徑規劃方法和裝置”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及農業機械自動化技術領域，更具體地涉及一種作業區域路徑規劃方法。

背景技術

在拖拉機組田間作業過程中，作業人員常根據經驗和一些常識性規則進行田間作業路徑設計，存在重耕、漏耕、多走路程等問題，影響作業生產效率。利用拖拉機自動作業技術能夠有效減少相鄰作業行間的重疊和遺漏，是提高農田作業質量和效率、降低作業成本的重要技術手段。對于拖拉機全覆蓋自動作業系統，必須給定明確的田間作業路徑，才能進行正常的行走和作業，全覆蓋自動作業路徑規劃設計具有重大意義。

目前，以全球定位系統(GPS)為代表的全球導航衛星系統(GNSS)技術應用逐漸滿足農業生產對于靜態定位或者動態定位的精度要求，它能夠在作業前采集作業區域的地理信息，對作業路徑進行合理規劃；在作業過程中，控制拖拉機轉向、加減速、制動等動作；而在完成田間作業后，對作業過程和作業效果進行評估以積累田間作業的經驗。但GPS技術仍具有一定的局限性，該系統成本較高，且在獲取農田地理位置的過程中，其精準度取決于拖拉機組所處的外界環境。對于信號微弱的偏遠地區，需要一種既能滿足使用要求，又能降低成本的拖拉機組自身傳感技術實現農田地理位置參數的精準獲取，從而無須依賴于外界GPS信號。

作業路徑規劃功能是實現拖拉機自動作業必不可少的重要前提，在拖拉機作業前或者作業過程中能夠預先或者即時規劃不同作業狀況下的最優作業路徑。轉彎路徑是從拖拉機進入地頭轉彎區域，到完成方向調轉再次進入直線作業區域過程的行駛軌跡曲線。拖拉機的最小轉彎半徑限制了拖拉機的轉彎方式，傳統的轉彎方式有弓形、半圓形、梨形以及魚尾形等。但傳統的半圓形、梨形和魚尾形等轉向路徑較長，耗時較大，需要一種適應于作業區域邊界轉向角度的轉彎路徑，使拖拉機組轉向時路徑平行轉向方向，從而使路徑及耗時實現最優。

發明內容

本發明鑒于以上情況作出，用于緩解或克服現有技術中存在的一種或更多種的問題，或為之準備條件，至少提供一種有益的選擇。

為了實現以上的目的，依據本發明的一個方面，提供了一種基于作業行的作業區域路徑規劃方法，包括：周邊參數獲取步驟，獲得農用機械在預定作業區域的周邊直線行程、周邊轉向行程以及各周邊直線行程和周邊轉向行程之間的轉向角；子分塊確定步驟，根據所述周邊直線行程、周邊轉向行程以及各轉向角，確定子分塊以及子分塊跨度；轉向模式確定步驟，根據所述子分塊跨度q的奇偶性，確定轉向模式，其中，所述子分塊確定步驟包括：轉向點坐標確定步驟，根據所述周邊直線行程及周邊轉向行程確定各轉向點的位置坐標；作業行集合確定步驟，根據所述轉向點的位置坐標和有效作業寬度確定等距基本分塊區間集合，即作業行集合；分塊序數間隔差確定步驟，根據各轉向點的位置坐標，確定各相鄰轉向點的分塊序數間隔差；子分塊跨度確定步驟，根據所述分塊序數間隔差，確定子分塊以及各子分塊的跨度，即所包含的作業行的數目。

依據本發明的實施方式，細分了整體作業區域，使得不依賴GPS定位而獲得作業區域面積和進行農用機械作業控制成為可能。

附圖說明

圖1示出了依據本發明的一種實施方式的作業區域路徑規劃方法的示意性流程圖。