CN112650221A - 平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质 - Google Patents

平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质 Download PDF

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CN112650221A CN202011412385.4A CN202011412385A CN112650221A CN 112650221 A CN112650221 A CN 112650221A CN 202011412385 A CN202011412385 A CN 202011412385A CN 112650221 A CN112650221 A CN 112650221A
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Abstract

本申请涉及平地机技术领域，提供一种平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质，在生成平地机的平地路径时，先将作业地块的地块边界内缩处理为可靠边界，再根据可靠边界对待作业地块的多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，每条备用路径均在可靠边界内；之后通过每条备用路径对应的所有离散点计算每条备用路径的工作效率，并依据工作效率从多条候选路径中找到最优的平地路径。与现有技术相比，本申请通过计算每条备用路径的工作效率来确定平地路径，从而使平地机按照该平地路径工作时，能够达到最优的土地平整效率，具有良好的实用性。

Description

平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质
技术领域
本申请涉及平地机技术领域，具体而言，涉及一种平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质。
背景技术
用户驾驶平地机进行平地工作时，往往只能根据平地作业者的观察和估测进行土地平整，易出现作业重叠和遗漏；同时，要不断掉头查看铲土量，以免平地机长时间超载或空载，这种方式需要用户进行大量工作，需要耗费大量的人力和时间。
因此，在利用平地机进行土地平整作业之前，需要规划好合适的作业路线，以减少作业时间，节省人工成本。但是，现有的路径规划方式，例如，连续型S路线、螺旋型路线等，仅能自动规划路径，将其应用到平地机进行平地作业时，无法保证平地机的土地平整效率。
发明内容
本申请的目的在于提供一种平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质，用以解决现有的路径规划方式无法保证平地机的土地平整效率的问题。
为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请提供了一种平地路径生成方法，所述方法包括：对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；获取每条所述备用路径对应的所有离散点；依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
可选地，所述依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率的步骤，包括：获取所有所述备用路径中的任意一条目标备用路径；沿着所述目标备用路径，以相邻两个所述离散点之间的间距为宽、以所述平地机的铲土铲长度为长，生成至少一个离散作业区域；获得每个所述离散作业区域的高度值；基于每个所述离散作业区域的高度值，计算所述目标备用路径的工作效率；返回至所述获取所有所述备用路径中的任意一条目标备用路径的步骤，直至得到每条所述备用路径的工作效率。
可选地，所述基于每个所述离散作业区域的高度值，计算所述目标备用路径的工作效率的步骤，包括：
获得第一离散作业区域的工作效率、所述待作业地块的期望高度、以及第二离散作业区域的高度值，其中，所述第二离散作业区域是与所述第一离散作业区域相邻的后一个离散作业区域；
基于所述待作业地块的期望高度和所述第二离散作业区域的高度值，计算所述第二离散作业区域的高度变化值；
对所述第二离散作业区域的高度变化值与所述第一离散作业区域的工作效率求和，得到所述第二离散作业区域的工作效率；
计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积；
确定所述第二离散作业区域是否为所述目标备用路径上的最后一个离散作业区域；
若是，则将所述第二离散作业区域的工作效率作为所述目标备用路径的工作效率；
若否，则利用所述第二离散作业区域替代所述第一离散作业区域并返回所述基于所述待作业地块的期望高度和所述第二离散作业区域的高度值，计算所述第二离散作业区域的高度变化值的步骤，直至所述第二离散作业区域为所述目标备用路径上的最后一个离散作业区域，得到所述目标备用路径的工作效率。
可选地，所述基于所述待作业地块的期望高度和所述第二离散作业区域的高度值，计算所述第二离散作业区域的高度变化值的步骤，包括：
将所述第二离散作业区域的高度值与所述待作业地块的期望高度进行对比；
当所述第二离散作业区域的高度值小于等于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000021
计算所述第二离散作业区域的高度变化值，其中，Δhj表示所述第二离散作业区域的高度变化值，H表示所述待作业地块的期望高度，hj表示所述第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示所述平地机到所述第一离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，sj表示所述第二离散作业区域的面积；
当所述第二离散作业区域的高度值大于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000031
计算所述第二离散作业区域的高度变化值，其中，Vs表示所述铲土铲的最大带土体积。
可选地，所述计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积的步骤，包括：
当所述第二离散作业区域的高度值小于等于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000032
计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，其中，Vj表示所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，H表示所述待作业地块的期望高度，hj表示所述第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示所述平地机到所述第一离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，sj表示所述第二离散作业区域的面积；
当所述第二离散作业区域的高度值大于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000033
计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，其中，Vs表示所述铲土铲的最大带土体积。
可选地，离散高程地图包括多个离散坐标点及每个所述离散坐标点的高程值；
所述获得每个所述离散作业区域的高度值的步骤，包括：生成每个所述离散作业区域的评判区域，其中，所述评判区域为所述离散作业区域的外接矩形或外接圆；对每个所述评判区域内所有所述离散坐标点的高程值求均值，得到每个所述评判区域对应的所述离散作业区域的高度值；
或者，所述获得每个所述离散作业区域的高度值的步骤，包括：
计算所述离散作业区域内所有离散坐标点的高程值的均值，以得到所述离散作业区域的高度值。
可选地，所述对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径的步骤，包括：获取所述多条候选路径中的任意一条目标候选路径；将所述目标候选路径离散化为多个离散点；以所述目标候选路径的起点开始，逐个确定所述离散点是否在所述可靠边界内，其中，所述起点位于所述可靠边界内；若当前离散点不在所述可靠边界内，则删除所述当前离散点的前一个离散点后的路径部分，得到所述目标候选路径对应的备用路径；返回所述获取所述多条候选路径中的任意一条目标候选路径的步骤，直至得到每条所述候选路径对应的备用路径；
或者，所述对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径的步骤，包括：
删除所述多条候选路径中所有的特定候选路径，得到所述至少一条备用路径，其中，所述特定候选路径中存在部分路径超出所述可靠边界。
可选地，所述对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界的步骤，包括：将每条地块边界线均向所述待作业地块内平行移动预设内缩距离，得到所述可靠边界；其中，所述预设内缩距离大于或等于所述平地机的2倍最小转弯半径与所述平地机的铲宽之和。
第二方面，本申请还提供了一种平地路径生成方法，所述方法包括：获得平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，所述至少一条备用路径是对所述平地机在所述待作业地块的多条候选路径进行处理得到的，且每条所述备用路径均在所述待作业地块的可靠边界内；获取每条所述备用路径对应的所有离散点；依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
第三方面，本申请还提供了一种平地路径生成方法，所述方法包括：获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的多条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径，其中，所述工作效率是依据每条所述备用路径对应的所有离散点进行计算得到的。
第四方面，本申请还提供了一种平地路径生成装置，所述装置包括：
第一处理模块，用于对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；
第一获取模块，用于获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；
第二处理模块，用于对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；
所述第一获取模块，还用于获取每条所述备用路径对应的所有离散点；
第三处理模块，用于依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；
第一路径确定模块，用于依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
第五方面，本申请还提供了一种平地路径生成装置，所述装置包括：
获得模块，用于获得平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，所述至少一条备用路径是对所述平地机在所述待作业地块的多条候选路径进行处理得到的，且每条所述备用路径均在所述待作业地块的可靠边界内；
第二获取模块，用于获取每条所述备用路径对应的所有离散点；
计算模块，用于依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；
第二路径确定模块，用于依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
第六方面，本申请还提供了一种平地路径生成装置，所述装置包括：
第一执行模块，用于对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；
第三获取模块，用于获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；
第二执行模块，用于对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的多条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；
第三路径确定模块，用于依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径，其中，所述工作效率是依据每条所述备用路径对应的所有离散点进行计算得到的。
第七方面，本申请还提供了一种处理设备，所述处理设备包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个程序；其中，所述一个或多个处理器执行所述一个或多个程序时，实现上述的平地路径生成方法。
第八方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的平地路径生成方法。
相对现有技术，本申请具有以下有益效果：本申请提供的一种平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质，在生成平地机的平地路径时，先将作业地块的地块边界内缩处理为可靠边界，再根据可靠边界对待作业地块的多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，每条备用路径均在可靠边界内；之后通过每条备用路径对应的所有离散点计算每条备用路径的工作效率，并依据工作效率从多条候选路径中找到最优的平地路径。与现有技术相比，本申请通过计算每条备用路径的工作效率来确定平地路径，从而使平地机按照该平地路径工作时，能够达到最优的土地平整效率，具有良好的实用性。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的平地路径生成方法的一种流程示意图。
图2示出了本申请实施例提供的可靠边界的示例图。
图3示出了本申请实施例提供的备用路径的示例图。
图4为图1所示的平地路径生成方法中步骤S105的流程示意图。
图5为图4所示的步骤S105中子步骤S1053的流程示意图。
图6示出了本申请实施例提供的离散作业区域的示例图。
图7为图4所示的步骤S105中子步骤S1054的流程示意图。
图8示出了本申请实施例提供的离散作业区域的高度示例图。
图9示出了本申请实施例提供的平地路径生成方法的另一种流程示意图。
图10示出了本申请实施例提供的平地路径生成方法的又一种流程示意图。
图11示出了本申请实施例提供的一种平地路径生成装置的结构框图。
图12示出了本申请实施例提供的另一种平地路径生成装置的结构框图。
图13示出了本申请实施例提供的又一种平地路径生成装置的结构框图。
图14示出了本申请实施例提供的处理设备的结构框图。
图标：10-处理设备；11-处理器；12-存储器；13-总线；100、200、300-平地路径生成装置；110-第一处理模块；120-第一获取模块；130-第二处理模块；140-第三处理模块；150-第一路径确定模块；210-获得模块；220-第二获取模块；230-计算模块；240-第二路径确定模块；310-第一执行模块；320-第三获取模块；330-第二执行模块；340-第三路径确定模块。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
用户驾驶平地机进行平地工作时，往往只能根据平地作业者的观察和估测进行土地平整，易出现作业重叠和遗漏；同时，要不断掉头查看铲土量，以免平地机长时间超载或空载，这种方式需要用户进行大量工作，需要耗费大量的人力和时间。因此，在利用平地机进行土地平整作业之前，需要规划好合适的作业路线，以减少作业时间，节省人工成本。
传统的农机工作路线，例如，连续型S路线、跨越型S路线、螺旋型路线和对角型路线等，可以实现路径的自动规划，但是无法兼顾平地机作业时的土地平整效率。
而移动机器人领域的路径规划方法，例如，以Trapezoidal、Boustrophedon等为代表的单元分解法，以内螺旋覆盖法、基于模板模型和势场法等为代表的栅格法，以神经网络和生物激励等为代表的启发式算法等，均是针对避障问题，这些路径规划方法对于全覆盖路径的规划仍然以线扫描为主，并不适用于需要考虑地势高程和铲车载荷的平地机。
为了解决上述问题，本申请实施例通过计算多条备用路径的工作效率来确定平地路径，从而使平地机按照该平地路径工作时，能够达到最优土地平整效率，下面进行详细介绍。
请参照图1，图1示出了本申请实施例提供的平地路径生成方法的一种流程示意图。该平地路径生成方法应用于用于控制平地机进行平地工作的处理设备，处理设备可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。该平地路径生成方法包括以下步骤：
S101，对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到待作业地块的可靠边界。
地块边界可以包括待作业地块的所有地块边界线和所有地块边界顶点，地块边界顶点是指待作业地块中各条地块边界线相交的交点。地块边界可以是本领域技术人员以任何能获取到的方式得到的，例如，人工实地测量、测绘器定点测绘、测绘无人机测绘等，或者基于雷达、或者卫星遥感方式测量等。
在一个实施方式中，得到待作业地块的地块边界之后，可以对地块边界进行内缩处理，例如，先找到地块边界的中心点，然后基于该中心点，将地块边界按照一定的比例进行缩小，就能得到待作业地块的可靠边界。也可以将待作业地块的每个地块边界顶点均向待作业地块内移动同一距离，得到每个地块边界顶点对应的可靠边界顶点，再将每个可靠边界顶点依次进行连接，就能得到待作业地块的可靠边界。
在另一个实施方式中，对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到待作业地块的可靠边界的方式，可以包括：
将每条地块边界线均向待作业地块内平行移动预设内缩距离，得到可靠边界；其中，预设内缩距离大于或等于平地机的2倍最小转弯半径与平地机的铲宽之和。
也就是，预设内缩距离满足以下公式：
d≥2×TR+W
其中，d表示预设内缩距离，TR表示平地机的最小转弯半径，W表示平地机的铲宽。
预设内缩距离按照上述方式进行设置，是为了确保后续平地机在作业过程中，具有足够的转弯空间。例如，请参照图2，图中实线框为地块边界，虚线框为可靠边界，将每条地块边界线均向待作业地块内平行移动一段距离d，即可得到可靠边界。
S102，获取平地机在待作业地块的多条候选路径。
候选路径是指以平地机的当前位置为起点，规划得到的平地机在待作业地块内的作业路线。候选路径可以是本领域技术人员以任何可能的方式规划得到的，例如，遗传算法、梯度下降法等，在此不再赘述。
S103，对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条备用路径均在可靠边界内。
由于候选路径是平地机在待作业地块内的作业路线，而可靠边界是对待作业地块的地块边界进行内缩处理得到的，因此，可能会出现候选路径的一部分在可靠边界内、另一部分在可靠边界外的情形。为了保证平地机在实际作业过程中的安全性，需要对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，使得每条备用路径均在可靠边界内。
作为一种实施方式，对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径的方式，可以是：对每条候选路径均进行调整，得到每条候选路径对应的备用路径，以使每条备用路径均在可靠边界内。
以一条候选路径为例，对该条候选路径进行调整时，可以删除该条候选路径中超出可靠边界的部分，之后再将可靠边界内的部分连接成一条连续的路径，即可得到该条候选路径对应的备用路径。或者，对该条候选路径进行调整时，可以先将该条候选路径离散化为若干个离散点，然后从该条候选路径的起点(即平地机的当前位置)开始，逐个确定各个离散点是否在可靠边界内，一旦发现某个离散点超出可靠边界，则保留上一个离散点及其之前的路径部分，其余部分均删除，也就是删除上一个离散点之后的路径部分。下面进行详细介绍。
因此，步骤S103可以包括以下子步骤：
S1031，获取多条候选路径中的任意一条目标候选路径。
S1032，将目标候选路径离散化为多个离散点。
其中，相邻两个离散点之间的间距不小于待作业地块的离散高程地图的分辨率。离散高程地图包括多个离散坐标点及每个离散坐标点的高程值，离散坐标点可以包括该点的经度和纬度，离散高程地图可以通过三维地图、或者点云地图、或者等高线和二维地图等转换而来，下面以三维地图为例进行说明。
三维地图可以采用三维体素的形式保存，也可以采用每个栅格记录每个平面点的高程数据的形式进行保存。三维地图中的每个点都具有位置信息，位置信息也就是每个点的三维坐标，包括经度、维度、海拔高度等。
利用三维地图得到离散高程地图的方式可以是：首先，采用等间隔方式，在待作业地块中确定多个离散坐标点，例如，在待作业地块中每隔1m确定一个离散坐标点；然后，在三维地图中，查询以当前离散坐标点为圆心、预设半径(例如，1.5m)的圆内的平均地形高度，并将平均地形高度作为当前离散坐标点的高程值。
离散高程地图也可以通过人工测绘的方式得到，例如，在待作业地块中每隔1m取一个离散坐标点，然后测量以该离散坐标点为圆心、预设半径(例如，1.5m)的圆内的平均地形高度，并将平均地形高度作为该离散坐标点的高程值。
S1033，以目标候选路径的起点开始，逐个确定离散点是否在可靠边界内，其中，起点位于可靠边界内。
S1034，若当前离散点不在可靠边界内，则删除当前离散点的前一个离散点后的路径部分，得到目标候选路径对应的备用路径。
上述子步骤S1031～S1034为将多条候选路径中的任意一条候选路径处理为备用路径的过程，因此，在执行完子步骤S1034后，步骤S103还包括：
返回执行子步骤S1031，直至得到每条候选路径对应的备用路径。对此可以理解为：返回执行子步骤S1031后，会继续执行步骤S1032～S1034，直至得到每条候选路径对应的备用路径。
例如，请参照图3，以左图中候选路径1为例，A、B、C、D、E为该路径上的各个离散点，A为起点，则从A点开始逐个确定各个离散点是否在可靠边界内，经判断E点不在可靠边界内，则删除E点的前一个离散点D点后的路径部分，得到备用路径1如右图所示。
作为另一种实施方式，步骤S103还可以包括以下子步骤：
S103a，删除多条候选路径中所有的特定候选路径，得到所述至少一条备用路径，其中，特定候选路径中存在部分路径超出可靠边界。对此可以理解为：在多条候选路径中，将存在部分路径超出可靠边界的所有候选路径(即前述的特定候选路径)都删除，保留任意部分都不超出可靠边界的其他路径，以得到备用路径。
S104，获取每条备用路径对应的所有离散点。
每条备用路径均包括至少两个离散点，且相邻两个离散点之间的间距不小于待作业地块的离散高程地图的分辨率。离散高程地图的分辨率是指，离散高程地图中相邻两个离散坐标点之间的间隔(例如，1m)，在一个可选的实施方式中，为保证基于离散点计算得到的工作效率的精度，相邻两个离散点之间的间距可以设定为不小于1m。
S105，依据每条备用路径对应的所有离散点，计算每条备用路径的工作效率。
备用路径的工作效率，是指平地机按照该备用路径平整土地时，平地机的土地平整效率。按照上述步骤S103介绍的内容，根据可靠边界对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径之后，需要计算每条备用路径的工作效率，也就是计算平地机按照每条备用路径平整土地时的土地平整效率。
下面对步骤S105进行详细介绍，在图1的基础上，请参照图4，步骤S105可以包括以下子步骤：
S1051，获取所有备用路径中的任意一条目标备用路径。
S1052，沿着目标备用路径，以相邻两个离散点之间的间距为宽、以平地机的铲土铲长度为长，生成至少一个离散作业区域。
S1053，获得每个离散作业区域的高度值。
以一个离散作业区域为例，该离散作业区域的高度值可以通过以下几种方式进行确定：
第一种，首先，确定该离散作业区域的外接矩形；然后，计算外接矩形内所有离散坐标点的高程值的均值，并将该均值作为该离散作业区域的高度值；
第二种，计算该离散作业区域内所有离散坐标点的高程值的均值，并将该均值作为该离散作业区域的高度值；
第三种，确定该离散作业区域的外接圆；然后，计算外接圆内所有离散坐标点的高程值的均值，并将该均值作为该离散作业区域的高度值。
在一个示例中，在图4的基础上，请参照图5，子步骤S1053可以包括以下子步骤：
S1053-1，生成每个离散作业区域的评判区域，其中，评判区域为离散作业区域的外接矩形或外接圆。
S1053-2，对每个评判区域内所有离散坐标点的高程值求均值，得到每个评判区域对应的离散作业区域的高度值。
例如，请参照图6，图中包括A点和B点的小实线框为一个离散作业区域，小虚线框为一个评判区域，评判区域是离散作业区域的外接矩形，即，评判区域的长为离散作业区域从左到右的长度、宽为离散作业区域从上到下的长度。另外，由于评判区域为矩形，则评判区域所有离散坐标点的高程值构成一个矩阵，便于数据的存储。
或者，在另一个示例中，子步骤S1053可以包括子步骤S1053a。
S1053a，计算离散作业区域内所有离散坐标点的高程值的均值，以得到离散作业区域的高度值。
S1054，基于每个离散作业区域的高度值，计算目标备用路径的工作效率。
上述子步骤S1051～S1054为计算所有备用路径中的任意一条备用路径的工作效率的过程，因此，在执行完子步骤S1054后，步骤S105还包括：
返回执行子步骤S1051，直至得到每条备用路径的工作效率。对此可以理解为：返回执行子步骤S1051后，会继续执行步骤S1052～S1054，直至得到每条备用路径的工作效率。
可选地，可以通过对各个离散作业区域的高度变化进行评估，来计算目标备用路径的工作效率，下面对子步骤S1054进行详细介绍。在图4的基础上，请参照图7，子步骤S1054可以包括以下子步骤：
S1054-1，获得第一离散作业区域的工作效率、待作业地块的期望高度、以及第二离散作业区域的高度值，其中，第二离散作业区域是与第一离散作业区域相邻的后一个离散作业区域。
待作业地块的期望高度，可以是但不限于待作业地块的平均高度。假设第一离散作业区域的工作效率为ej-1，待作业地块的期望高度为H，第二离散作业区域的高度值为hj。
S1054-2，基于待作业地块的期望高度和第二离散作业区域的高度值，计算第二离散作业区域的高度变化值。
假设第二离散作业区域的高度变化值为Δhj，可以通过待作业地块的期望高度H和第二离散作业区域的高度值hj之间的关系，确定Δhj。
基于待作业地块的期望高度和第二离散作业区域的高度值，计算第二离散作业区域的高度变化值的过程，可以包括：
第一步，将第二离散作业区域的高度值与待作业地块的期望高度进行对比，也就是将H和hj进行对比；
第二步，当第二离散作业区域的高度值小于等于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000121
计算第二离散作业区域的高度变化值，其中，Δhj表示第二离散作业区域的高度变化值，H表示待作业地块的期望高度，hj表示第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积，sj表示第二离散作业区域的面积；
当hj≤H时，表征第二离散作业区域是一个土坑，平地机在作业过程中需要将其填平，例如，请参照图8中左图，图中第j个离散作业区域是个土坑，平地机在作业过程中要对其进行平整，使得平整后的第j个离散作业区域的高度值接近待作业地块的期望高度H；
Vj-1≥|H-hj|sj表征：平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积大于等于填这个土坑所需的土体积，即，铲土铲中的土能填满这个土坑；则填土直至将这个土坑填满，填土之后第二离散作业区域的高度变化为：该土坑的高度，即，|H-hj|；
Vj-1<|H-hj|sj表征：平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积小于填这个土坑所需的土体积，即，铲土铲中的土不能填满这个土坑；则填土直至将铲土铲中的全部土都填到土坑中，填土之后第二离散作业区域的高度变化为：铲土铲中全部土的体积除以第二离散作业区域的面积，即，
Figure BDA0002817228110000122
第三步，当第二离散作业区域的高度值大于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000131
计算第二离散作业区域的高度变化值，其中，Vs表示铲土铲的最大带土体积。
当hj>H时，表征第二离散作业区域是一个土包，平地机在作业过程当前需要将其铲平，例如，请参照图8中右图，图中第j个离散作业区域是个土包，平地机在作业过程中要对其进行平整，使得平整后的第j个离散作业区域的高度值接近待作业地块的期望高度H；
Vj-1+|H-hj|sj≤Vs表征：平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积与这个土包的土体积之和小于等于铲土铲的最大带土体积，即，铲土铲能装下铲平这个土包的土；则铲土直至将这个土包铲平，铲土之后第二离散作业区域的高度变化为：该土包的高度，即，|H-hj|；
Vj-1<|H-hj|sj表征：平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积与这个土包的土体积之和大于铲土铲的最大带土体积，即，铲土铲不能装下铲平这个土包的土；则铲土直至将铲土铲装满，铲土之后第二离散作业区域的高度变化为：铲土铲还能装的土体积除以第二离散作业区域的面积，即，
Figure BDA0002817228110000132
S1054-3，对第二离散作业区域的高度变化值与第一离散作业区域的工作效率求和，得到第二离散作业区域的工作效率。
假设第二离散作业区域的工作效率为ej，则ej＝ej-1+Δhj。
S1054-4，计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积。
假设平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积为Vj-1，则计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积的过程，可以包括：
第一步，当第二离散作业区域的高度值小于等于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000133
计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积，其中，Vj表示平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积，H表示待作业地块的期望高度，hj表示第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积，sj表示第二离散作业区域的面积；
当hj≤H时，表征第二离散作业区域是一个土坑，平地机在作业过程中按照子步骤S1054-2的内容将其填平；
如果Vj-1≥|H-hj|sj，则表征铲土铲中的土在填满这个土坑之后还有剩余，剩余的土的体积为铲土铲中全部土的体积减去填坑的图的体积，即，Vj-|H-hj|sj；
如果Vj-1<|H-hj|sj，则表征铲土铲中的土在填满这个土坑之后没有剩余，即为0。
第二步，当第二离散作业区域的高度值大于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000141
计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积，其中，Vs表示铲土铲的最大带土体积。
当hj>H时，表征第二离散作业区域是一个土包，平地机在作业过程中按照子步骤S1054-2的内容将其铲平；
如果Vj-1+|H-hj|sj≤Vs，则表征铲土铲能装下铲平这个土包的土，此时，铲土铲中全部土的体积为铲土铲中原有土的体积与这个土包的体积之和，即，Vj+|H-hj|sj；
如果Vj-1+|H-hj|sj>Vs，则表征铲土铲不能装下铲平这个土包的土，此时，铲土铲中全部土的体积为铲土铲的最大带土体积，即，Vs。
S1054-5，确定第二离散作业区域是否为目标备用路径上的最后一个离散作业区域。
若是，即第二离散作业区域是目标备用路径上的最后一个离散作业区域，则执行子步骤S1054-7；若否，即第二离散作业区域不是目标备用路径上的最后一个离散作业区域，则执行子步骤S1054-6。
S1054-6，利用第二离散作业区域替代第一离散作业区域，之后返回执行子步骤S1054-1，直至第二离散作业区域为目标备用路径上的最后一个离散作业区域，得到目标备用路径的工作效率。对此可以理解为：返回执行子步骤S1054-1后，会继续执行步骤S1054-2～S1054-5，直至第二离散作业区域为目标备用路径上的最后一个离散作业区域，得到目标备用路径的工作效率。
S1054-7，将第二离散作业区域的工作效率作为目标备用路径的工作效率。
需要指出的是，当第一离散作业区域为目标备用路径上的第一个离散作业区域时，第一离散作业区域的工作效率为第一离散作业区域的高度变化值与预设的工作效率初始值之和。
可选地，工作效率初始值为0。也就是，当第一离散作业区域为目标备用路径上的第一个离散作业区域时，第一离散作业区域的工作效率为第一离散作业区域的高度变化值，即，e1＝Δh1。
S106，依据每条备用路径的工作效率，从多条候选路径中确定出平地路径。
按照上述步骤S105的内容计算出每条备用路径的工作效率之后，就能根据每条备用路径的工作效率，从每条备用路径对应的候选路径中确定出平地路径，该平地路径可以是平地机的土地平整效率最高的候选路径，例如，将工作效率最高的备用路径对应的候选路径作为平地路径。
请参照图9，图9示出了本申请实施例提供的平地路径生成方法的另一种流程示意图。该平地路径生成方法应用于用于控制平地机进行平地工作的处理设备，处理设备可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。该平地路径生成方法包括以下步骤：
S201，获得平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，至少一条备用路径是对平地机在待作业地块的多条候选路径进行处理得到的，且每条备用路径均在待作业地块的可靠边界内。
S202，获取每条备用路径对应的所有离散点。
S203，依据每条备用路径对应的所有离散点，计算每条备用路径的工作效率。
S204，依据每条备用路径的工作效率，从多条候选路径中确定出平地路径。
请参照图10，图10示出了本申请实施例提供的平地路径生成方法的又一种流程示意图。该平地路径生成方法应用于用于控制平地机进行平地工作的处理设备，处理设备可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。该平地路径生成方法包括以下步骤：
S301，对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到待作业地块的可靠边界。
S302，获取平地机在待作业地块的多条候选路径。
S303，对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条备用路径均在可靠边界内。
S304，依据每条备用路径的工作效率，从多条候选路径中确定出平地路径，其中，工作效率是依据每条备用路径对应的所有离散点进行计算得到的。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的步骤S201～S204的具体过程、以及步骤S301～S304的具体过程，可以参考前述步骤S101～S106中的对应过程，在此不再赘述。
为了执行上述平地路径生成方法实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面给出平地路径生成装置的实现方式。
请参照图11，图11示出了本申请实施例提供的一种平地路径生成装置100的结构框图。平地路径生成装置100应用于用于控制平地机进行平地工作的处理设备，处理设备可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。该平地路径生成装置100包括：第一处理模块110、第一获取模块120、第二处理模块130、第三处理模块140及第一路径确定模块150。
第一处理模块110，用于对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到待作业地块的可靠边界。
第一获取模块120，用于获取平地机在待作业地块的多条候选路径。
第二处理模块130，用于对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条备用路径均在可靠边界内。
第一获取模块120，还用于获取每条备用路径对应的所有离散点。
第三处理模块140，用于依据每条备用路径对应的所有离散点，计算每条备用路径的工作效率。
第一路径确定模块150，用于依据每条备用路径的工作效率，从多条候选路径中确定出平地路径。
可选地，地块边界包括所有地块边界线；第一处理模块110具体用于：
将每条地块边界线均向待作业地块内平行移动预设内缩距离，得到可靠边界；其中，预设内缩距离大于或等于平地机的2倍最小转弯半径与平地机的铲宽之和。
可选地，第二处理模块130具体用于
获取多条候选路径中的任意一条目标候选路径；
将目标候选路径离散化为多个离散点；
以目标候选路径的起点开始，逐个确定离散点是否在可靠边界内，其中，起点位于可靠边界内；
若当前离散点不在可靠边界内，则删除当前离散点的前一个离散点后的路径部分，得到目标候选路径对应的备用路径；
返回获取多条候选路径中的任意一条目标候选路径的步骤，直至得到每条候选路径对应的备用路径。
或者，第二处理模块130具体用于：
删除多条候选路径中所有的特定候选路径，得到所述至少一条备用路径，其中，特定候选路径中存在部分路径超出可靠边界。
可选地，第三处理模块140具体用于：
获取所有备用路径中的任意一条目标备用路径；
沿着目标备用路径，以相邻两个离散点之间的间距为宽、以平地机的铲土铲长度为长，生成至少一个离散作业区域；
获得每个离散作业区域的高度值；
基于每个离散作业区域的高度值，计算目标备用路径的工作效率；
返回至获取所有备用路径中的任意一条目标备用路径的步骤，直至得到每条备用路径的工作效率。
可选地，第三处理模块140执行基于每个离散作业区域的高度值，计算目标备用路径的工作效率的方式，包括：
获得第一离散作业区域的工作效率、待作业地块的期望高度、以及第二离散作业区域的高度值，其中，第二离散作业区域是与第一离散作业区域相邻的后一个离散作业区域；
基于待作业地块的期望高度和第二离散作业区域的高度值，计算第二离散作业区域的高度变化值；
对第二离散作业区域的高度变化值与第一离散作业区域的工作效率求和，得到第二离散作业区域的工作效率；
计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积；
确定第二离散作业区域是否为目标备用路径上的最后一个离散作业区域；
若是，则将第二离散作业区域的工作效率作为目标备用路径的工作效率；
若否，则利用第二离散作业区域替代第一离散作业区域并返回基于待作业地块的期望高度和第二离散作业区域的高度值，计算第二离散作业区域的高度变化值的步骤，直至第二离散作业区域为目标备用路径上的最后一个离散作业区域，得到目标备用路径的工作效率。
可选地，第三处理模块140执行基于待作业地块的期望高度和第二离散作业区域的高度值，计算第二离散作业区域的高度变化值的方式，包括：
将第二离散作业区域的高度值与待作业地块的期望高度进行对比；
当第二离散作业区域的高度值小于等于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000181
计算第二离散作业区域的高度变化值，其中，Δhj表示第二离散作业区域的高度变化值，H表示待作业地块的期望高度，hj表示第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示平地机到第一离散作业区域后铲土铲中的带土体积，sj表示第二离散作业区域的面积；
当第二离散作业区域的高度值大于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000182
计算第二离散作业区域的高度变化值，其中，Vs表示铲土铲的最大带土体积。
可选地，第三处理模块140执行计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积的方式，包括：
当第二离散作业区域的高度值小于等于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000183
计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积，其中，Vj表示平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积，H表示所述待作业地块的期望高度，hj表示所述第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示所述平地机到所述第一离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，sj表示所述第二离散作业区域的面积；
当第二离散作业区域的高度值大于待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure BDA0002817228110000184
计算平地机到第二离散作业区域后铲土铲中的带土体积，其中，Vs表示所述铲土铲的最大带土体积。
可选地，离散高程地图包括多个离散坐标点及每个离散坐标点的高程值；第三处理模块140执行获得每个离散作业区域的高度值的方式，包括：
生成每个离散作业区域的评判区域，其中，评判区域为离散作业区域的外接矩形或外接圆；
对每个评判区域内所有离散坐标点的高程值求均值，得到每个评判区域对应的离散作业区域的高度值。
或者，第三处理模块140执行获得每个离散作业区域的高度值的方式，包括：计算离散作业区域内所有离散坐标点的高程值的均值，以得到离散作业区域的高度值。
请参照图12，图12示出了本申请实施例提供的另一种平地路径生成装置200的结构框图。平地路径生成装置200应用于用于控制平地机进行平地工作的处理设备，处理设备可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。该平地路径生成装置200包括：获得模块210、第二获取模块220、计算模块230及第二路径确定模块240。
获得模块210，用于获得平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，至少一条备用路径是对平地机在待作业地块的多条候选路径进行处理得到的，且每条备用路径均在待作业地块的可靠边界内。
第二获取模块220，用于获取每条备用路径对应的所有离散点。
计算模块230，用于依据每条备用路径对应的所有离散点，计算每条备用路径的工作效率。
第二路径确定模块240，用于依据每条备用路径的工作效率，从多条候选路径中确定出平地路径。
请参照图13，图13示出了本申请实施例提供的又一种平地路径生成装置300的结构框图。平地路径生成装置300应用于用于控制平地机进行平地工作的处理设备，处理设备可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。该平地路径生成装置300包括：第一执行模块310、第三获取模块320、第二执行模块330及第三路径确定模块340。
第一执行模块310，用于对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到待作业地块的可靠边界。
第三获取模块320，用于获取平地机在待作业地块的多条候选路径。
第二执行模块330，用于对多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条备用路径均在可靠边界内。
第三路径确定模块340，用于依据每条备用路径的工作效率，从多条候选路径中确定出平地路径，其中，工作效率是依据每条备用路径对应的所有离散点进行计算得到的。
需要说明的是，上述各平地路径生成装置所包含的各模块的功能和作用的实现过程具体详见上述方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
请参照图14，图14示出了本申请实施例提供的处理设备的结构框图。处理设备10包括处理器11、存储器12及总线13，处理器11通过总线13与存储器12连接。其中，处理设备10可以包括但不限于：平地机自身的控制模块、农机自动驾驶设备。
存储器12用于存储程序，例如图11所示的平地路径生成装置100、图12所示的平地路径生成装置200、图13所示的平地路径生成装置300中的至少之一，平地路径生成装置100或者平地路径生成装置200或者平地路径生成装置300均包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于存储器12中的软件功能模块，处理器11在接收到执行指令后，执行所述程序以实现上述实施例揭示的平地路径生成方法。
存储器12可能包括高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory，NVM)。
处理器11可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器11中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器11可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、嵌入式ARM等芯片。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器11执行时实现上述实施例揭示的平地路径生成方法。
综上所述，本申请提供的一种平地路径生成方法、装置、处理设备及存储介质，在生成平地机的平地路径时，先将作业地块的地块边界内缩处理为可靠边界，再根据可靠边界对待作业地块的多条候选路径进行处理，得到平地机在待作业地块的至少一条备用路径，每条备用路径均在可靠边界内；之后通过每条备用路径对应的所有离散点计算每条备用路径的工作效率，并依据工作效率从多条候选路径中找到最优的平地路径。与现有技术相比，本申请通过计算每条备用路径的工作效率来确定平地路径，从而使平地机按照该平地路径工作时，能够达到最优的土地平整效率，具有良好的实用性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种平地路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；
获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；
对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；
获取每条所述备用路径对应的所有离散点；
依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；
依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率的步骤，包括：
获取所有所述备用路径中的任意一条目标备用路径；
沿着所述目标备用路径，以相邻两个所述离散点之间的间距为宽、以所述平地机的铲土铲长度为长，生成至少一个离散作业区域；
获得每个所述离散作业区域的高度值；
基于每个所述离散作业区域的高度值，计算所述目标备用路径的工作效率；
返回至所述获取所有所述备用路径中的任意一条目标备用路径的步骤，直至得到每条所述备用路径的工作效率。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于每个所述离散作业区域的高度值，计算所述目标备用路径的工作效率的步骤，包括：
获得第一离散作业区域的工作效率、所述待作业地块的期望高度、以及第二离散作业区域的高度值，其中，所述第二离散作业区域是与所述第一离散作业区域相邻的后一个离散作业区域；
基于所述待作业地块的期望高度和所述第二离散作业区域的高度值，计算所述第二离散作业区域的高度变化值；
对所述第二离散作业区域的高度变化值与所述第一离散作业区域的工作效率求和，得到所述第二离散作业区域的工作效率；
计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积；
确定所述第二离散作业区域是否为所述目标备用路径上的最后一个离散作业区域；
若是，则将所述第二离散作业区域的工作效率作为所述目标备用路径的工作效率；
若否，则利用所述第二离散作业区域替代所述第一离散作业区域并返回所述基于所述待作业地块的期望高度和所述第二离散作业区域的高度值，计算所述第二离散作业区域的高度变化值的步骤，直至所述第二离散作业区域为所述目标备用路径上的最后一个离散作业区域，得到所述目标备用路径的工作效率。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述待作业地块的期望高度和所述第二离散作业区域的高度值，计算所述第二离散作业区域的高度变化值的步骤，包括：
将所述第二离散作业区域的高度值与所述待作业地块的期望高度进行对比；
当所述第二离散作业区域的高度值小于等于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure FDA0002817228100000021
计算所述第二离散作业区域的高度变化值，其中，Δhj表示所述第二离散作业区域的高度变化值，H表示所述待作业地块的期望高度，hj表示所述第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示所述平地机到所述第一离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，sj表示所述第二离散作业区域的面积；
当所述第二离散作业区域的高度值大于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure FDA0002817228100000022
计算所述第二离散作业区域的高度变化值，其中，Vs表示所述铲土铲的最大带土体积。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积的步骤，包括：
当所述第二离散作业区域的高度值小于等于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure FDA0002817228100000023
计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，其中，Vj表示所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，H表示所述待作业地块的期望高度，hj表示所述第二离散作业区域的高度值，Vj-1表示所述平地机到所述第一离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，sj表示所述第二离散作业区域的面积；
当所述第二离散作业区域的高度值大于所述待作业地块的期望高度时，利用公式
Figure FDA0002817228100000031
计算所述平地机到所述第二离散作业区域后所述铲土铲中的带土体积，其中，Vs表示所述铲土铲的最大带土体积。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，离散高程地图包括多个离散坐标点及每个所述离散坐标点的高程值；
所述获得每个所述离散作业区域的高度值的步骤，包括：
生成每个所述离散作业区域的评判区域，其中，所述评判区域为所述离散作业区域的外接矩形或外接圆；
对每个所述评判区域内所有所述离散坐标点的高程值求均值，得到每个所述评判区域对应的所述离散作业区域的高度值；
或者，所述获得每个所述离散作业区域的高度值的步骤，包括：
计算所述离散作业区域内所有离散坐标点的高程值的均值，以得到所述离散作业区域的高度值。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径的步骤，包括：
获取所述多条候选路径中的任意一条目标候选路径；
将所述目标候选路径离散化为多个离散点；
以所述目标候选路径的起点开始，逐个确定所述离散点是否在所述可靠边界内，其中，所述起点位于所述可靠边界内；
若当前离散点不在所述可靠边界内，则删除所述当前离散点的前一个离散点后的路径部分，得到所述目标候选路径对应的备用路径；
返回所述获取所述多条候选路径中的任意一条目标候选路径的步骤，直至得到每条所述候选路径对应的备用路径；
或者，所述对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径的步骤，包括：
删除所述多条候选路径中所有的特定候选路径，得到所述至少一条备用路径，其中，所述特定候选路径中存在部分路径超出所述可靠边界。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界的步骤，包括：
将每条地块边界线均向所述待作业地块内平行移动预设内缩距离，得到所述可靠边界；
其中，所述预设内缩距离大于或等于所述平地机的2倍最小转弯半径与所述平地机的铲宽之和。
9.一种平地路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获得平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，所述至少一条备用路径是对所述平地机在所述待作业地块的多条候选路径进行处理得到的，且每条所述备用路径均在所述待作业地块的可靠边界内；
获取每条所述备用路径对应的所有离散点；
依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；
依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
10.一种平地路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；
获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；
对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的多条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；
依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径，其中，所述工作效率是依据每条所述备用路径对应的所有离散点进行计算得到的。
11.一种平地路径生成装置，其特征在于，所述装置包括：
第一处理模块，用于对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；
第一获取模块，用于获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；
第二处理模块，用于对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的至少一条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；
所述第一获取模块，还用于获取每条所述备用路径对应的所有离散点；
第三处理模块，用于依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；
第一路径确定模块，用于依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
12.一种平地路径生成装置，其特征在于，所述装置包括：
获得模块，用于获得平地机在待作业地块的至少一条备用路径，其中，所述至少一条备用路径是对所述平地机在所述待作业地块的多条候选路径进行处理得到的，且每条所述备用路径均在所述待作业地块的可靠边界内；
第二获取模块，用于获取每条所述备用路径对应的所有离散点；
计算模块，用于依据每条所述备用路径对应的所有离散点，计算每条所述备用路径的工作效率；
第二路径确定模块，用于依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径。
13.一种平地路径生成装置，其特征在于，所述装置包括：
第一执行模块，用于对待作业地块的地块边界进行内缩处理，得到所述待作业地块的可靠边界；
第三获取模块，用于获取平地机在所述待作业地块的多条候选路径；
第二执行模块，用于对所述多条候选路径进行处理，得到所述平地机在所述待作业地块的多条备用路径，其中，每条所述备用路径均在所述可靠边界内；
第三路径确定模块，用于依据每条所述备用路径的工作效率，从所述多条候选路径中确定出所述平地路径，其中，所述工作效率是依据每条所述备用路径对应的所有离散点进行计算得到的。
14.一种处理设备，其特征在于，所述处理设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
其中，所述一个或多个处理器执行所述一个或多个程序时，实现权利要求1-8中任一项所述的方法，或者，权利要求9所述的方法，或者，权利要求10所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法，或者，权利要求9所述的方法，或者，权利要求10所述的方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022116935A1 (zh) * 2020-12-03 2022-06-09 广州极飞科技股份有限公司 路径范围确定方法及装置、路径规划方法及装置

Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995016228A1 (en) * 1993-12-08 1995-06-15 Caterpillar Inc. Method and apparatus for operating geography-altering machinery relative to a work site
US5925085A (en) * 1996-10-23 1999-07-20 Caterpillar Inc. Apparatus and method for determining and displaying the position of a work implement
EP1671866A1 (en) * 2004-12-04 2006-06-21 CNH Italia S.p.A. Vehicle direction estimation using transmission control information
CN101686309A (zh) * 2008-09-28 2010-03-31 北大方正集团有限公司 一种图像路径生成陷印的方法及装置
US20100312428A1 (en) * 2003-03-20 2010-12-09 Roberge Andre C Gnss guidance and machine control
KR101041930B1 (ko) * 2010-12-30 2011-06-16 국방과학연구소 자율 이동 차량의 장애물 지도 생성 장치, 이를 구비하는 자율 이동 차량 및 자율 이동 차량의 장애물 지도 생성 방법
CN102282925A (zh) * 2011-05-26 2011-12-21 中国农业大学 土地平整方法、土地平整控制装置和土地平整装置
US20110320085A1 (en) * 2007-02-28 2011-12-29 Caterpillar Inc. Machine with automated steering system
US20120116617A1 (en) * 2008-02-15 2012-05-10 Schaffler Ip Pty Limited Traction control system and method
CN102999706A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 中国农业大学 一种用于gps控制平地系统的作业路线生成方法及作业路线
CN104520779A (zh) * 2012-08-07 2015-04-15 卡特彼勒公司 用于为机器规划转弯路径的方法和系统
US20160252909A1 (en) * 2003-03-20 2016-09-01 Agjunction Llc Gnss and optical guidance and machine control
CN106155048A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 江苏金秆农业装备有限公司 一种基于模糊控制的激光平地系统控制方法
CN108012608A (zh) * 2017-11-20 2018-05-11 中国农业大学 一种基于gnss的土地平整方法
WO2018179963A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
CN109341707A (zh) * 2018-12-03 2019-02-15 南开大学 未知环境下移动机器人三维地图构建方法
US10550543B1 (en) * 2019-01-08 2020-02-04 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Motor grader 3D grade control
CN110905019A (zh) * 2019-12-19 2020-03-24 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 平地机自动控制系统
CN111065494A (zh) * 2016-07-15 2020-04-24 快砖知识产权私人有限公司 机器人底座路径规划
CN111366065A (zh) * 2020-02-28 2020-07-03 深圳冰河导航科技有限公司 一种平地机的自动校准方法
CN111375205A (zh) * 2020-03-06 2020-07-07 网易（杭州）网络有限公司 游戏中寻路路径的处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN111428811A (zh) * 2020-04-14 2020-07-17 中国测绘科学研究院 一种单环多边形自相交模式识别及处理方法
CN111578942A (zh) * 2020-04-29 2020-08-25 中国农业大学 一种平地机导航方法和系统
CN111750858A (zh) * 2019-12-11 2020-10-09 广州极飞科技有限公司 航线生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN111750861A (zh) * 2020-05-29 2020-10-09 广州极飞科技有限公司 优选路径规划方法、装置及电子设备
CN111857104A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 广州极飞科技有限公司 自驾仪校准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

Patent Citations (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995016228A1 (en) * 1993-12-08 1995-06-15 Caterpillar Inc. Method and apparatus for operating geography-altering machinery relative to a work site
US5925085A (en) * 1996-10-23 1999-07-20 Caterpillar Inc. Apparatus and method for determining and displaying the position of a work implement
US20100312428A1 (en) * 2003-03-20 2010-12-09 Roberge Andre C Gnss guidance and machine control
US20160252909A1 (en) * 2003-03-20 2016-09-01 Agjunction Llc Gnss and optical guidance and machine control
EP1671866A1 (en) * 2004-12-04 2006-06-21 CNH Italia S.p.A. Vehicle direction estimation using transmission control information
US20110320085A1 (en) * 2007-02-28 2011-12-29 Caterpillar Inc. Machine with automated steering system
US20120116617A1 (en) * 2008-02-15 2012-05-10 Schaffler Ip Pty Limited Traction control system and method
CN101686309A (zh) * 2008-09-28 2010-03-31 北大方正集团有限公司 一种图像路径生成陷印的方法及装置
KR101041930B1 (ko) * 2010-12-30 2011-06-16 국방과학연구소 자율 이동 차량의 장애물 지도 생성 장치, 이를 구비하는 자율 이동 차량 및 자율 이동 차량의 장애물 지도 생성 방법
CN102282925A (zh) * 2011-05-26 2011-12-21 中国农业大学 土地平整方法、土地平整控制装置和土地平整装置
CN104520779A (zh) * 2012-08-07 2015-04-15 卡特彼勒公司 用于为机器规划转弯路径的方法和系统
CN102999706A (zh) * 2012-11-30 2013-03-27 中国农业大学 一种用于gps控制平地系统的作业路线生成方法及作业路线
CN106155048A (zh) * 2015-04-15 2016-11-23 江苏金秆农业装备有限公司 一种基于模糊控制的激光平地系统控制方法
CN111065494A (zh) * 2016-07-15 2020-04-24 快砖知识产权私人有限公司 机器人底座路径规划
WO2018179963A1 (ja) * 2017-03-30 2018-10-04 株式会社小松製作所 作業車両の制御システム、作業機の軌跡設定方法、及び作業車両
CN108012608A (zh) * 2017-11-20 2018-05-11 中国农业大学 一种基于gnss的土地平整方法
CN109341707A (zh) * 2018-12-03 2019-02-15 南开大学 未知环境下移动机器人三维地图构建方法
US10550543B1 (en) * 2019-01-08 2020-02-04 Caterpillar Trimble Control Technologies Llc Motor grader 3D grade control
CN111750858A (zh) * 2019-12-11 2020-10-09 广州极飞科技有限公司 航线生成方法、装置、电子设备及存储介质
CN110905019A (zh) * 2019-12-19 2020-03-24 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 平地机自动控制系统
CN111366065A (zh) * 2020-02-28 2020-07-03 深圳冰河导航科技有限公司 一种平地机的自动校准方法
CN111375205A (zh) * 2020-03-06 2020-07-07 网易（杭州）网络有限公司 游戏中寻路路径的处理方法、装置、电子设备及存储介质
CN111428811A (zh) * 2020-04-14 2020-07-17 中国测绘科学研究院 一种单环多边形自相交模式识别及处理方法
CN111578942A (zh) * 2020-04-29 2020-08-25 中国农业大学 一种平地机导航方法和系统
CN111750861A (zh) * 2020-05-29 2020-10-09 广州极飞科技有限公司 优选路径规划方法、装置及电子设备
CN111857104A (zh) * 2020-08-03 2020-10-30 广州极飞科技有限公司 自驾仪校准方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022116935A1 (zh) * 2020-12-03 2022-06-09 广州极飞科技股份有限公司 路径范围确定方法及装置、路径规划方法及装置

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