[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

本發明提供了一種耙地作業的路徑規劃方法及裝置，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。本發明可以用于不規則地塊的耙地路徑規劃，擴展了農機自動駕駛系統用于耙地的場景，從而提高了耙地效率；通過對不規則地塊提供對角耙地的路徑規劃，提高了耙地效果。

技術領域

本發明涉及路徑規劃技術領域，尤指一種耙地作業的路徑規劃方法及裝置。

背景技術

農機自動駕駛系統是一種以傳統農機的轉向機構作為被控對象，根據GNSS(Global Navigation Satellite System，全球導航衛星系統)進行精確的位置計算，以系統中規劃好的行駛路徑作為目標路徑進行行走方向控制的系統。農機自動駕駛系統可以極大的解放生產力，提高工作效率，為農事作業提供便利。

耙地是用耙(一種農具)進行的一種表土耕作，通常在犁耕后、播種前或早春保墑時進行。通過耙地可以把耕地經過犁地后產生的大土塊機械破碎，耙地有疏松土壤、保蓄水分、提高土溫等作用。

耙地有直線耙地、對角耙地等。直線耙地較為簡單，按照犁溝的方向進行耙地作業即可，到達地邊界掉頭。對角耙地較為復雜，需要把耕地內每個區域經過兩次交叉的路徑對角耙過，這樣有助于將犁溝填平和大土塊破碎的更小。

無論是直線耙地或對角耙地，目前多是對規則地塊進行耙地的路徑規劃，如長方形、正方形地塊，無法對不規則地塊，如不規則四邊形、多邊形等進行路徑規劃。然而在實際的農業場景中，僅有少部分規則地塊，絕大多數地塊都是不規則圖形，所以當前的耙地路徑規劃方法極大地限制了農機自動駕駛系統用于耙地的場景，無法滿足用戶對耙地作業的要求。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種耙地作業的路徑規劃方法及裝置，用于解決目前路徑規劃方法只能對規則地塊進行規劃的問題。

本發明提供的技術方案如下：

一種耙地作業的路徑規劃方法，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。

可選地，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；計算所述凸多邊形的最小外接矩形，將所述最小外接矩形作為所述地塊的外接矩形。

可選地，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：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。

可選地，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。

可選地，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。