[發明專利]一種農業機械自動導航路徑規劃方法及系統

有效

• 申請號: 202010932827.1
• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112050801B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 印祥;金誠謙;李凡;王艷鑫;安家豪;耿端陽;杜娟
• 申請（專利權）人: 山東理工大學
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01C21/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 杜陽陽

本發明公開了一種農業機械自動導航路徑規劃方法及系統。所述農業機械自動導航路徑規劃方法包括：由每行作業的起點、每行作業的終點和作業幅寬確定多條作業路徑；獲取農業機械的當前作業方向和當前位置；計算農業機械的當前位置與當前作業路徑的偏移量；由偏移量判斷農業機械在當前位置是否偏離當前作業路徑，并調整農業機械的行進方向；由當前作業路徑、當前距離和當前夾角對行進方向調整后的農業機械進行地頭檢測，得到地頭檢測結果；由地頭檢測結果確定下一時刻的作業路徑，返回獲取農業機械的當前作業方向和當前位置的步驟，直至作業完成。本發明能夠有效地實現農業智能化機械在田間自動作業時的自動路徑規劃，從而提高工作效率。

技術領域

本發明涉及農業機械自動控制領域，特別是涉及一種農業機械自動導航路徑規劃方法及系統。

背景技術

隨著現代化科技水平的提高以及國家對于農業農村現代化的時代要求。農業機械的現代化和智能化是重要發展方向之一。而農業機械的自動導航是現代農業機械自動化和智能化的關鍵技術之一。在農業機械導航過程中，作業路徑規劃是影響工作效率的關鍵因素。而目前市面上所使用的路徑規劃方法大都是以預先設定好的路徑為主，或將使用GIS，MAP地圖等預先人為或自動規劃好路徑導入農業機械后再進行農業作業，農業機械無法自主切實的實時生成路徑。

發明內容

基于此，有必要提供一種農業機械自動導航路徑規劃方法及系統，能夠有效地實現農業智能化機械在田間自動作業時的自動路徑規劃，從而提高工作效率。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種農業機械自動導航路徑規劃方法，包括：

由每行作業的起點、每行作業的終點和作業幅寬確定多條作業路徑；

獲取農業機械的當前作業方向和當前位置；

計算農業機械的當前位置與當前作業路徑的偏移量；

由所述偏移量判斷所述農業機械在當前位置是否偏離當前作業路徑，得到路徑偏移判斷結果，并根據所述路徑偏移判斷結果調整農業機械的行進方向；

由當前作業路徑、當前距離和當前夾角對行進方向調整后的農業機械進行地頭檢測，得到地頭檢測結果；所述當前距離為當前位置與當前作業路徑的終點之間的距離；所述當前夾角為當前農機方向與當前作業方向之間的夾角；所述當前農機方向為當前位置與當前作業路徑的終點之間的連線的方向；

由所述地頭檢測結果確定下一時刻的作業路徑，并將下一時刻的作業路徑對應的作業方向作為當前作業方向，將下一時刻的作業路徑對應的位置作為當前位置，返回獲取農業機械的當前作業方向和當前位置的步驟，直至作業完成。

可選的，若農業機械運行過程中作業中斷，則執行重連過程；所述重連過程包括：

計算第一距離；所述第一距離為作業中斷后所處的位置與初始設定路徑之間的距離；

將所述第一距離與所述作業幅寬的商值確定為目標作業行；

由所述目標作業行、所述第一距離和所述作業幅寬計算第二距離；所述第二距離為作業中斷后所處的位置與目標作業行之間的距離；

若所述第二距離小于或等于所述作業幅寬的一半，則將所述目標作業行確定為當前作業路徑，并在農業機械行駛至當前作業路徑時，根據當前夾角確定當前作業方向，再返回獲取農業機械的當前作業方向和當前位置的步驟，直至作業完成；

若所述第二距離大于所述作業幅寬的一半，則將所述目標作業行的下一行確定為當前作業路徑，并在農業機械行駛至當前作業路徑時，根據當前夾角確定當前作業方向，再返回獲取農業機械的當前作業方向和當前位置的步驟，直至作業完成。

可選的，所述計算農業機械的當前位置與當前作業路徑的偏移量，具體包括：