CN113268067A - 自移动设备的循迹方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自移动设备的循迹方法及装置，属于计算机技术领域，该方法包括：确定自移动设备与导航轨迹之间的相对位置关系；在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与运动方向相切，第二圆弧与导航轨迹相切；在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；第二循迹轨迹与运动方向和导航轨迹均相切；按照循迹轨迹进行循迹；可以保证自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，运动方向与导航轨迹保持平行，无需调整自移动设备的轮体方向，提高循迹效率。

Description

自移动设备的循迹方法及装置

技术领域

本申请涉及一种自移动设备的循迹方法及装置，属于计算机技术领域。

背景技术

随着智能设备的发展，自移动设备支持在果园中自动移动。比如：自动割草机等设备。自移动设备在果园中进行移动时，需要按照预先生成的导航轨迹行驶。

但是，由于路面凹凸不平、或者自移动设备的轮胎磨损等原因，可能会导致自移动设备偏离导航轨迹行驶的问题。因此，自移动设备需要对导航轨迹进行循迹。

典型的循迹方式包括：基于自移动设备与导航轨迹之间的相对位置关系生成一条自移动设备可以执行的圆弧轨迹，按照该圆弧轨迹移动。

但是，自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，可能运动方向并不与导航轨迹平行，此时，需要自移动设备调整车轮方向，这就会导致自移动设备运行效率较低的问题。

发明内容

本申请提供了一种自移动设备的循迹方法及装置，可以解决自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，可能运动方向并不与导航轨迹平行的问题。本申请提供如下技术方案：

第一方面，提供一种自移动设备的循迹方法，所述方法包括：

获取所述自移动设备的导航轨迹；

确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹。

可选地，所述在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹，包括：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧的半径与所述第二圆弧的半径；

计算所述最短距离所在直线与所述导航轨迹之间的交点；

基于所述当前位置坐标和所述交点坐标确定所述第一圆弧的第一圆心；

基于所述第一圆心和所述第一圆弧的半径构造1/4圆，得到所述第一圆弧；

基于所述第一圆弧的结束位置坐标、所述最短距离和所述第一圆心，确定所述第二圆弧的第二圆心；

基于所述第二圆心和所述第二圆弧的半径构造1/4圆，得到所述第二圆弧。

可选地，所述在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹，包括：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹的角度和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；

将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧。

可选地，在所述运动方向与所述导航轨迹的方向相反时，所述按照循迹轨迹进行循迹，包括：

控制所述自移动设备减速至0，并以相反的速度加速，以沿所述循迹轨迹移动；

在移动至所述导航轨迹的本次循迹终点后，再次执行所述控制所述自移动设备减速至0，并以相反的速度加速的步骤，以沿所述导航轨迹移动。

可选地，在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、且重合的情况下，所述方法包括：

继续按照所述运动方向运行。

可选地，所述获取所述自移动设备的导航轨迹，包括：

获取所述自移动设备上的传感器采集到的环境数据；

根据所述环境数据中的参考物信息生成所述导航轨迹。

可选地，所述参考物信息包括果园中果树的位置信息，所述根据所述环境数据中的参考物信息生成所述导航轨迹，包括：

根据至少两个果树之间的中点，生成所述导航轨迹。

第二方面，提供一种自移动设备的循迹装置，所述装置包括：

第一轨迹获取模块，用于获取所述自移动设备的导航轨迹；

相对位置确定模块，用于确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

第二轨迹获取模块，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

第三轨迹获取模块，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

导航轨迹循迹模块，用于按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹。

可选地，所述第二轨迹获取模块，用于：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧与所述第二圆弧的半径；

基于所述自移动设备的当前位置坐标和第一圆弧的半径确定所述第一圆弧的第一圆心，得到所述第一圆弧；所述第一圆弧为1/4圆；

基于所述第一圆弧的结束位置坐标和第二圆弧的半径确定所述第二圆弧的第二圆心，得到所述第二圆弧；所述第二圆弧为1/4圆。

可选地，所述第三轨迹获取模块，用于：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹的角度和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；

将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧。

本申请的有益效果在于：通过获取自移动设备的导航轨迹；确定自移动设备与导航轨迹之间的相对位置关系；在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与运动方向相切，第二圆弧与导航轨迹相切；在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；第二循迹轨迹包括第三圆弧，第三圆弧与运动方向和导航轨迹均相切；按照循迹轨迹进行循迹，循迹轨迹为第一循迹轨迹或第二循迹轨迹；可以解决自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，可能运动方向并不与导航轨迹平行的问题；通过生成与自移动设备的当前位置、以及导航轨迹均相切的循迹轨迹，可以保证自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，运动方向与导航轨迹保持平行，无需调整自移动设备的轮体方向，提高循迹效率。

上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本申请的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本申请一个实施例提供的自移动设备的循迹方法的流程图；

图2是本申请一个实施例提供的δ=0°，自移动设备在导航轨迹上的循迹示意图；

图3是本申请一个实施例提供的δ=0°，自移动设备与导航轨迹平行、且位于导航轨迹左侧的循迹示意图；

图4是本申请一个实施例提供的δ=0°，自移动设备与导航轨迹平行、且位于导航轨迹右侧的循迹示意图；

图5是本申请一个实施例提供的0°<δ≤90°，自移动设备与导航轨迹不平行、且位于导航轨迹的右侧的循迹示意图；

图6是本申请一个实施例提供的0°<δ≤90°，自移动设备与导航轨迹不平行、且位于导航轨迹的左侧的循迹示意图；

图7是本申请一个实施例提供的-90°≤δ<0°，自移动设备与导航轨迹不平行、且位于导航轨迹的左侧的循迹示意图；

图8是本申请一个实施例提供的-90°≤δ<0°，自移动设备与导航轨迹不平行、且位于导航轨迹的右侧的循迹示意图；

图9是本申请一个实施例提供的图5的计算过程的示意图；

图10是本申请一个实施例提供的图9的线条简化后的示意图；

图11是本申请一个实施例提供的自移动设备的循迹装置的框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本申请，但不用来限制本申请的范围。

可选地，本申请以各个实施例的执行主体为自移动设备为例进行说明，该自移动设备支持在果园区域内自动移动，比如：自移动设备为智能割草机、智能清扫设备等，在实际实现时，各个实施例的执行主体也可以为与自移动设备通信相连的电子设备，比如：计算机、笔记本电脑、平板电脑等，本实施例不对自移动设备的类型和电子设备的类型作限定。

另外，自移动设备的工作区域除了果园区域之外，还可以是其它区域、比如：快递仓库、居民房间等。

本申请中，自移动设备上安装有传感器（如激光雷达传感器），在自移动设备位于工作区域内工作时，该传感器用于采集该工作区域内的环境数据，比如：用于采集自移动设备行进方向前方一定距离内的环境点云数据，和/或，采集行进方向左侧的环境点云数据，和/或，采集行进方向右侧的环境点云数据，和/或，采集行进方向后侧的环境点云数据等，本实施例不对环境数据的采集范围作限定。

其中，激光雷达传感器可以为2D激光雷达，当然，在实际实现时，激光雷达传感器也可以为其它类型的传感器，本申请不对激光雷达传感器的类型作限定。

本申请中，为解决自移动设备对导航轨迹进行循迹后，运动方向与导航轨迹不平行的问题，提出如下自移动设备的循迹方法。

图1是本申请一个实施例提供的自移动设备的循迹方法的流程图。该方法至少包括以下几个步骤：

步骤101，获取自移动设备的导航轨迹。

导航轨迹是自移动设备按照一定规则预先生成的移动轨迹，用于指示自移动设备从工作区域的一个位置移动至工作区域的另一个位置。

在一个示例中，获取自移动设备的导航轨迹，包括：获取自移动设备上的传感器采集到的环境数据；根据环境数据中的参考物信息生成导航轨迹。

以参考物信息包括果园中果树的位置信息为例，根据环境数据中的参考物信息生成导航轨迹，包括：根据至少两个果树之间的中点，生成导航轨迹。此时，自移动设备可以沿着果树之间的位置行走。

在其它工作环境中，参考物信息也可以其它位置不变的物体的信息，如：在公路环境中，参考物信息可以为路沿信息等，本实施例不对参考物信息的实现方式作限定。

在其它示例中，自移动设备的导航轨迹也可以是基于时间最短原则、或者路径最短原则生成的，本实施例不对自移动设备的导航轨迹的获取方式作限定。

导航轨迹的轨迹参数存储在自移动设备中，轨迹参数包括轨迹位置和轨迹方向。

步骤102，确定自移动设备与导航轨迹之间的相对位置关系，执行步骤103或104。

本实施例中，在全局坐标系（或者说是世界坐标系）中确定自移动设备与导航轨迹之间的相对位置关系。在一个示例中，全局坐标系以自移动设备通电后开始工作的位置（即初始位置）为世界坐标的原点（用于后期的定位）。

按照自移动设备当前运动方向夹角R_A（与全局坐标系下X轴的夹角）与导航线的斜率对应的角度N_A（当斜率不存在的时候，N_A=90°）之间的角度差δ进行划分（在世界坐标系下，δ=N_A-R_A），相对位置关系包括如下两种情况：

1、δ=0°，自移动设备在导航轨迹上。

此时，相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、且重合。自移动设备继续按照运动方向运行，参考图2。换言之，保持原始的运动方向不变继续行驶，即可实现对导航轨迹的循迹。

2、δ=0°，自移动设备与导航轨迹平行。

此时，相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、但未重合。参考图3，自移动设备可以位于导航轨迹的左侧；或者参考图4，自移动设备可以位于导航轨迹的右侧。此时，自移动设备偏离导航轨迹，需要生成循迹轨迹以对导航轨迹进行循迹。

3、0°<δ≤90°或者-90°≤δ<0°；自移动设备在导航轨迹的左侧或右侧。

此时，相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹不平行、且未重合。参考图5，0°<δ≤90°，自移动设备可以位于导航轨迹的右侧；或者参考图6，0°<δ≤90°，自移动设备可以位于导航轨迹的左侧；或者，参考图7，-90°≤δ<0°，自移动设备可以位于导航轨迹的左侧；或者，参考图8，-90°≤δ<0°，自移动设备可以位于导航轨迹的右侧。此时，自移动设备偏离导航轨迹，也需要生成循迹轨迹以对导航轨迹进行循迹。

本实施例中，以自移动设备在全局坐标系中的位置作为局部坐标原点，构建局部坐标系，局部坐标系用于确定自移动设备当前位置的运动方向。

本实施例中，图2-图8中的符号含义参考下表一：

表一：

另外，图2-图8中单箭头（虚线）指的是自移动设备在上电后工作后移动的过程（移动的过程并非图中显示的移动轨迹）。本实施例中，以自移动设备当作质心来处理。

步骤103，在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与运动方向相切，第二圆弧与导航轨迹相切，执行步骤105。

本实施例中，通过两段圆弧保证第一循迹轨迹的起始位置与运动方向相切、终止位置与导航轨迹相切，从而保证自移动设备沿第一循迹轨迹循迹后的运动方式保持不变，即与导航轨迹平行。

在一个示例中，在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹，包括：确定自移动设备的当前位置坐标至导航轨迹的最短距离；基于最短距离确定第一圆弧的半径与第二圆弧的半径；计算最短距离所在直线与导航轨迹之间的交点；基于当前位置坐标和交点坐标确定第一圆弧的第一圆心；基于第一圆心和第一圆弧的半径构造1/4圆，得到第一圆弧；基于第一圆弧的结束位置坐标、最短距离和第一圆心，确定第二圆弧的第二圆心；基于第二圆心和第二圆弧的半径构造1/4圆，得到第二圆弧。

其中，第一圆弧的半径和第二圆弧的半径可以是最短距离的1/2。

可选地，自移动设备的当前位置坐标可以基于SLAM技术确定，或者，基于自移动设备上安装的定位组件定位得到，本实施例不对当前位置坐标的获取方式作限定。

以图3所示的情况为例，由于是运输机器人初始的运动方向与导航线平行，则选择在一个正方形中利用两个1/4圆弧进行循迹，该正方形的边长为d（O_r1到导航轨迹的最短距离）。本示例中，要想得到圆弧所在的圆，这里需要得到三个在圆上的点O_r1、O_r2和O_r3的坐标、第一圆心O₁及第二圆心O₂的坐标，通过世界坐标系可以得到如下信息：

导航轨迹（O_r3Y_r3的对应的直线）：

，O_r1Y_r1的对应的直线：

，O₁O_r1对应的直线：

，O_r1的坐标：

。通过直角坐标系内点到直线的距离公式可得：

。

从而得到两个1/4圆弧的半径为

。

联合

和

这两条直线可得交点N的坐标：

。

从而得到两者的中点，即第一圆心O₁的坐标：

。

根据第一圆心O₁、O_r1的坐标可以得到第一圆弧对应的圆，从O_r1的位置开始，沿运动方向取1/4圆弧即可得到第一圆弧。

之后，可以根据第一圆心O₁、第一圆弧的结束位置坐标Or₂和d确定出第二圆心O₂，将第二圆心至导航轨迹的最短距离所在直线与导航轨迹之间的交点确定为Or₃，即得到第二段圆弧对应的圆。取Or₂至Or₃之间的圆弧，得到第二圆弧。

需要补充的是，图3中所示的第一圆弧和第二圆弧仅是示意性的，在实际实现时，第一圆弧的位置和第二圆弧的位置也可以对调，只需保证第一循迹轨迹的起始位置与运动方向相切、终止位置与导航轨迹相切即可，本实施例不对第一圆弧和第二圆弧的生成方式作限定。

另外，在计算第一圆心和第二圆心时，也可以通过最短距离所在直线的角度进行计算，本实施例不对第一圆心和第二圆心的计算方式作限定。

步骤104，在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；第二循迹轨迹包括第三圆弧，第三圆弧与运动方向和导航轨迹均相切。

在一个示例中，在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹，包括：在全局坐标下，计算导航轨迹与自移动设备当前轨迹的交点坐标；使用自移动设备的当前位置坐标、交点坐标和导航轨迹计算自移动设备的本次循迹终点；基于导航轨迹的角度和本次循迹终点确定第一直线；基于运动方向和当前位置坐标确定第二直线；将第一直线和第二直线的交点确定为第三圆弧的圆心；按照圆心、当前位置坐标和本次循迹终点生成第三圆弧。

其中，本次循迹终点是本次循迹后自移动设备在导航轨迹上的位置。

以图5所示的情况为例，计算过程参考图9所示，线条简化后的示意图参考图10。第三圆弧的确定需要得到两个在圆上的点Or1和Or2的坐标和圆心O，通过世界坐标系可以得到如下信息：导航轨迹（O_r2Y_r2的对应的直线）：

，O_r1Y_r1的对应的直线：

，OO_r1对应的直线：

，O_r1的坐标：

。通过计算可以得到导航轨迹和O_r1Y_r1的对应的直线的交点P的坐标（即交点坐标）：

。

连接点O_r1和点O_r2，连接点P和点O，两者交于点M（根据圆的特性，PM是O_r1O_r2的垂直平分线），则PO_r1=PO_r2，设点O_r2的坐标为

，可得下式：

点O_r2在

上，可得：

。

两者结合可得到点O_r2的坐标:

，由此可得OO_r2对应的直线：

。

综上，OO_r1对应的直线和OO_r2对应的直线的交点，即圆心O的坐标：

，最终可得第三圆弧的方程。

在图5和图6所示的情况中，自移动设备的运动方向与导航轨迹的方向相反。此时，按照循迹轨迹进行循迹，包括：控制自移动设备减速至0，并以相反的速度加速，以沿循迹轨迹移动；在移动至导航轨迹的本次循迹终点后，再次执行控制自移动设备减速至0，并以相反的速度加速的步骤，以沿导航轨迹移动。

步骤105，按照循迹轨迹进行循迹，循迹轨迹为第一循迹轨迹或第二循迹轨迹。

在得到循迹轨迹后，该段循迹轨迹会以点集的形式呈现（存储在自移动设备中），以便于自移动设备沿着导航轨迹行走（自移动设备在行走的过程中，自移动设备会将每一个点作为目的点，直到走完整段循迹轨迹）。自移动设备会沿着点集以PID或者模糊控制的控制方式（在实际实现时，也可以是其他控制方法，本实施例不对该控制方式作限定），通过不断调整横向偏差和纵向偏差使自移动设备到达导航轨迹上。其中，横向偏差和纵向偏差是以自移动设备为原点的局部坐标系中计算得到的。

在自移动设备到达导航轨迹所在的位置后，继续以PID或者模糊控制的控制方式（在实际实现时，也可以是其他控制方法，本实施例不对该控制方式作限定），通过不断调整横向偏差和纵向偏差沿着导航轨迹行走。

综上所述，本实施例提供的自移动设备的循迹方法，通过获取自移动设备的导航轨迹；确定自移动设备与导航轨迹之间的相对位置关系；在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，第一圆弧与运动方向相切，第二圆弧与导航轨迹相切；在相对位置关系指示自移动设备的运动方向与导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；第二循迹轨迹包括第三圆弧，第三圆弧与运动方向和导航轨迹均相切；按照循迹轨迹进行循迹，循迹轨迹为第一循迹轨迹或第二循迹轨迹；可以解决自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，可能运动方向并不与导航轨迹平行的问题；通过生成与自移动设备的当前位置、以及导航轨迹均相切的循迹轨迹，可以保证自移动设备按照该圆弧轨迹移动至导航轨迹上后，运动方向与导航轨迹保持平行，无需调整自移动设备的轮体方向，提高循迹效率。

图11是本申请一个实施例提供的自移动设备的循迹装置的框图。该装置至少包括以下几个模块：第一轨迹获取模块1110、相对位置确定模块1120、第二轨迹获取模块1130、第三轨迹获取模块1140和导航轨迹循迹模块1150。

第一轨迹获取模块1110，用于获取所述自移动设备的导航轨迹；

相对位置确定模块1120，用于确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

第二轨迹获取模块1130，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

第三轨迹获取模块1140，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

导航轨迹循迹模块1150，用于按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹。

可选地，所述第二轨迹获取模块1130，用于：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧与所述第二圆弧的半径；

基于所述自移动设备的当前位置坐标和第一圆弧的半径确定所述第一圆弧的第一圆心，得到所述第一圆弧；所述第一圆弧为1/4圆；

基于所述第一圆弧的结束位置坐标和第二圆弧的半径确定所述第二圆弧的第二圆心，得到所述第二圆弧；所述第二圆弧为1/4圆。

可选地，所述第三轨迹获取模块1140，用于：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹的角度和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；

将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧。

相关细节参考上述方法实施例。

需要说明的是：上述实施例中提供的自移动设备的循迹装置在进行自移动设备的循迹时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将自移动设备的循迹装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的自移动设备的循迹装置与自移动设备的循迹方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

可选地，本申请还提供有一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的自移动设备的循迹方法。

可选地，本申请还提供有一种计算机产品，该计算机产品包括计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有程序，所述程序由处理器加载并执行以实现上述方法实施例的自移动设备的循迹方法。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

上述仅为本申请的一个具体实施方式，其它基于本申请构思的前提下做出的任何改进都视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种自移动设备的循迹方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述自移动设备的导航轨迹；

确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹，包括：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧的半径与所述第二圆弧的半径；

计算所述最短距离所在直线与所述导航轨迹之间的交点；

基于所述当前位置坐标和所述交点坐标确定所述第一圆弧的第一圆心；

基于所述第一圆心和所述第一圆弧的半径构造1/4圆，得到所述第一圆弧；

基于所述第一圆弧的结束位置坐标、所述最短距离和所述第一圆心，确定所述第二圆弧的第二圆心；

基于所述第二圆心和所述第二圆弧的半径构造1/4圆，得到所述第二圆弧。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹，包括：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹的角度和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；

将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述运动方向与所述导航轨迹的方向相反时，所述按照循迹轨迹进行循迹，包括：

控制所述自移动设备减速至0，并以相反的速度加速，以沿所述循迹轨迹移动；

在移动至所述导航轨迹的本次循迹终点后，再次执行所述控制所述自移动设备减速至0，并以相反的速度加速的步骤，以沿所述导航轨迹移动。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、且重合的情况下，所述方法包括：

继续按照所述运动方向运行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述自移动设备的导航轨迹，包括：

获取所述自移动设备上的传感器采集到的环境数据；

根据所述环境数据中的参考物信息生成所述导航轨迹。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述参考物信息包括果园中果树的位置信息，所述根据所述环境数据中的参考物信息生成所述导航轨迹，包括：

根据至少两个果树之间的中点，生成所述导航轨迹。

8.一种自移动设备的循迹装置，其特征在于，所述装置包括：

第一轨迹获取模块，用于获取所述自移动设备的导航轨迹；

相对位置确定模块，用于确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

第二轨迹获取模块，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

第三轨迹获取模块，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

导航轨迹循迹模块，用于按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二轨迹获取模块，用于：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧与所述第二圆弧的半径；

基于所述自移动设备的当前位置坐标和第一圆弧的半径确定所述第一圆弧的第一圆心，得到所述第一圆弧；所述第一圆弧为1/4圆；

基于所述第一圆弧的结束位置坐标和第二圆弧的半径确定所述第二圆弧的第二圆心，得到所述第二圆弧；所述第二圆弧为1/4圆。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第三轨迹获取模块，用于：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹的角度和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；

将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧。

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