[發明專利]一種耙地作業的路徑規劃方法及裝置

有效

• 申請號: 202110967426.4
• 申請日: 2021-08-23
• 公開（公告）號: CN113804212B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 李曉宇;梅軍輝;郭向明
• 申請（專利權）人: 上海聯適導航技術股份有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

1.一種耙地作業的路徑規劃方法，其特征在于，包括：

獲取地塊的邊界數據；

根據所述地塊的邊界數據得到所述地塊的外接矩形；

按照預設規則在所述外接矩形內規劃耙地作業路徑，得到第一規劃路徑；

按照地塊邊界對所述第一規劃路徑進行裁剪，得到第二規劃路徑；

根據所述第二規劃路徑，得到符合農機行駛要求的第三規劃路徑；

所述的根據所述地塊的邊界數據得到所述地塊的外接矩形包括：

對所述地塊的邊界數據進行凸包計算，得到包含所述邊界數據中所有點的最小的凸多邊形；

計算包含所述凸多邊形的面積最小的外接矩形，將所述面積最小的外接矩形作為所述地塊的外接矩形；

所述按照預設規則在所述外接矩形內規劃耙地作業路徑包括：

所述耙地作業路徑包括第一斜率的路徑線段和第二斜率的路徑線段；

當一斜率為第一斜率的路徑線段在前進方向與所述地塊的外接矩形的一條邊有交點時，則調頭從所述交點處按第二斜率作下一路徑線段；

當一斜率為第二斜率的路徑線段在前進方向與所述地塊的外接矩形的一條邊有交點時，則調頭從所述交點處按第一斜率作下一路徑線段；

所述第一斜率與所述第二斜率不同。

2.根據權利要求1所述的路徑規劃方法，其特征在于：

設置所述地塊的外接矩形的一條邊為滑動邊，其余邊為非滑動邊；

所述按照預設規則在所述外接矩形內規劃耙地作業路徑還包括：

當在一交點處無法得到有效的下一路徑線段，且該交點位于所述外接矩形的滑動邊時，則沿所述滑動邊滑動預設距離，再按第二斜率或第一斜率作下一路徑線段。

3.根據權利要求1所述的路徑規劃方法，其特征在于，所述的按照所述地塊邊界對所述第一規劃路徑進行裁剪，得到第二規劃路徑，包括：

將所述第一規劃路徑中超出地塊邊界的路徑線縮回到所述地塊邊界上，將與所述地塊邊界無交點的路徑線刪除，得到第二規劃路徑。

4.根據權利要求1所述的路徑規劃方法，其特征在于，所述的根據所述第二規劃路徑，得到符合農機行駛要求的第三規劃路徑，包括：

所述第二規劃路徑為點集；

按照所述第二規劃路徑初始化第三規劃路徑；

從所述第二規劃路徑中選取除第一個點和最后一個點外的一個待處理點；

從所述第三規劃路徑中獲取與所述待處理點對應的點，將其前一個點作為起點，后一個點作為終點；

計算從所述起點到所述終點的符合農機行駛要求的曲線點集；

用去除所述起點和所述終點的曲線點集取代所述第三規劃路徑中與所述待處理點對應的點；

選擇所述第二規劃路徑中下一個待處理點，從所述第三規劃路徑中獲取與所述下一個待處理點對應的點，重復上述過程，直至所述第二規劃路徑中除第一個點和最后一個點外的所有點都得到處理。

5.根據權利要求4所述的路徑規劃方法，其特征在于，計算從所述起點到所述終點的符合農機行駛要求的曲線點集，包括：

根據所述第三規劃路徑中與所述待處理點對應的點、所述起點、所述終點，得到起點方向和終點方向；

根據農機轉向半徑、起點位置、終點位置、所述起點方向和所述終點方向，使用dubins曲線算法得到符合農機行駛要求的曲線點集。

6.一種耙地作業的路徑規劃裝置，其特征在于，包括：

邊界獲取模塊，用于獲取地塊的邊界數據；

矩形生成模塊，用于根據所述地塊的邊界數據得到所述地塊的外接矩形；

第一規劃模塊，用于按照預設規則在所述外接矩形內規劃耙地作業路徑，得到第一規劃路徑；

第二規劃模塊，用于按照地塊邊界對所述第一規劃路徑進行裁剪，得到第二規劃路徑；

第三規劃模塊，用于根據所述第二規劃路徑，得到符合農機行駛要求的第三規劃路徑；

所述矩形生成模塊，還用于對所述地塊的邊界數據進行凸包計算，得到包含所述邊界數據中所有點的最小的凸多邊形；計算包含所述凸多邊形的面積最小的外接矩形，將所述面積最小的外接矩形作為所述地塊的外接矩形；

所述耙地作業路徑包括第一斜率的路徑線段和第二斜率的路徑線段；

所述第一規劃模塊，還用于當一斜率為第一斜率的路徑線段在前進方向與所述地塊的外接矩形的一條邊有交點時，則調頭從所述交點處按第二斜率作下一路徑線段；當一斜率為第二斜率的路徑線段在前進方向與所述地塊的外接矩形的一條邊有交點時，則調頭從所述交點處按第一斜率作下一路徑線段；所述第一斜率與所述第二斜率不同。