CN113625701A - 一种割草机器人路径规划方法及割草机器人 - Google Patents

一种割草机器人路径规划方法及割草机器人 Download PDF

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Abstract

本说明书实施例公开了一种割草机器人路径规划方法及割草机器人，所述方法包括获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域；根据存储的预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于第二作业区域；其中，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。利用本说明书各个实施例，可以使割草机器人更加快速的到达指定位置，以更加安全高效的完成指定任务。

Description

一种割草机器人路径规划方法及割草机器人
技术领域
本说明书涉及导航技术领域，特别地，涉及一种割草机器人路径规划方法及割草机器人。
背景技术
目前，市场上的自动割草机器人智能化程度较低，需要在边界埋设电缆作为割草机器人可识别的边界识别，这给使用者带来极大不便。这类割草机器人通常不具有精确导航功能，而是随机搜寻边界线，然后沿着边界线前行，导致前行效率较低。
发明内容
本说明书实施例的目的在于提供一种割草机器人路径规划方法及割草机器人，可以使割草机器人更加快速的到达指定位置，以完成指定任务。
本说明书提供一种割草机器人路径规划方法及割草机器人是包括如下方式实现的：
一种割草机机器人的路径规划方法，所述方法包括：获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域；根据存储的预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于第二作业区域；其中，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述预设作业地图还包括连接所述第一作业区域和所述第二作业区域的通道区域。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径，包括：获取所述当前位置点与目标位置点之间的直线路径；判断所述直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；当所述直线路径上不存在无效点时，将所述直线路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径，还包括：当所述直线路径上存在无效点时，则获取所述直线路径的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述直线路径以避开所述无效点区域。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述根据预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，包括：
根据所述第二作业区域内的有效点确定所述割草机器人的目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述目标位置点包括所述第二作业区域的几何重心或与所述几何重心关联的有效点。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述根据预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，包括：根据预设作业地图确定目标充电桩，所述预设作业地图中配置有充电桩的位置信息；获取所述目标充电桩对应的预设位置点，将所述预设位置确定为目标位置点。
本说明书提供的所述方法的另一些实施例中，所述预设位置点根据所述目标充电桩的充电方式和/或对接方式确定。
另一方面，本说明书实施例还提供一种割草机器人，包括：机身；切割装置，安装于所述机身，用于执行切割；驱动装置，安装于所述机身，用于带动所述机身移动；存储模块，用于存储预设作业地图，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；位置获取模块，用于获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于所述第一作业区域；位置确定模块，根据所述预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于所述第二作业区域；路径生成模块，用于根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
本说明书提供的所述割草机器人的另一些实施例中，所述预设作业地图包括连接所述第一作业区域和所述第二作业区域的通道区域。
本说明书提供的所述割草机器人的另一些实施例中，所述路径生成模块包括：直线路径获取单元，用于获取所述当前位置点与目标位置点之间的直线路径；判断单元，用于判断所述直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；第一路径生成单元，当所述直线路径上不存在无效点时，将所述直线路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
本说明书提供的所述割草机器人的另一些实施例中，所述第一路径生成单元还用于当所述直线路径上存在无效点时，则获取所述直线路径的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述直线路径以避开所述无效点区域。
本说明书提供的所述割草机器人的另一些实施例中，所述位置确定模块还用于根据所述第二作业区域内的有效点确定所述割草机器人的目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
本说明书提供的所述割草机器人的另一些实施例中，所述位置确定模块包括：充电桩确定单元，用于根据预设作业地图确定目标充电桩，所述预设作业地图中配置有充电桩的位置信息；第二目标位置确定单元，用于获取所述目标充电桩对应的预设位置点，将所述预设位置确定为目标位置点。
本说明书提供的所述割草机器人的另一些实施例中，所述预设位置点根据所述目标充电桩的充电方式和/或对接方式确定。
另一方面，本说明书实施例还提供一种割草机器人路径规划设备，所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现：
获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域；
根据存储的预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于第二作业区域；其中，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；
根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
本说明书一个或多个实施例提供的割草机器人路径规划方法及割草机器人，可以通过预先采集割草机器人的作业区域的信息，根据采集的信息生成作业地图。然后，在实际作业中，可以基于预先生成的作业地图准确确定割草机器人的目标位置点，并可以基于作业地图进行点对点随机路径规划，生成割草机器人的跨区域作业行进路径。基于预设存储的作业地图随机生成路径的方式，可以使得割草机器人的行进路径更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，进一步提高割草机器人的跨区域作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
图1为本说明书提供的一种割草机器人路径规划方法实施例的流程示意图；
图2为本说明书提供的一些实施例中的割草机器人路径规划示意图；
图3为本说明书提供的另一些实施例中的割草机器人路径规划示意图；
图4为本说明书提供的另一些实施例中的割草机器人路径规划示意图；
图5为本说明书提供的另一些实施例中的割草机器人路径规划示意图；
图6为本说明书提供的另一种割草机器人路径规划方法实施例的流程示意图；
图7为本说明书提供的另一些实施例中的割草机器人充电回归路径规划示意图；
图8为本说明书提供的另一些实施例中的割草机器人充电回归路径规划示意图；
图9为本说明书提供的另一种割草机器人路径规划方法实施例的流程示意图；
图10为本说明书提供的一种割草机器人的模块结构示意图。
图11为根据本说明书的一个示例性实施例的服务器的示意结构图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。
本说明书提供的一个场景示例中，割草机器人在执行跨区域作业时，割草机器人对应的路径规划装置可以基于预先存储的预设作业地图进行点到点随机路径规划，以生成割草机器人从当前作业区域至待前往的下一作业区域的行进路径。所述路径规划装置可以集成在割草机器人中，也可以为独立的设备，或者，集成在与割草机器人存储数据交互的其他设备中。割草机器人可以基于路径规划装置规划的行进路径从当前作业区域行进至下一作业区域。基于预设存储的作业地图随机生成路径的方式，可以使得割草机器人的行进路径更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，进一步提高割草机器人的跨区域作业效率。
图1是本说明书提供的所述一种割草机器人路径规划方法实施例流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
具体的一个实施例如图1所示，本说明书提供的割草机器人路径规划方法的一个实施例中，所述方法可以应用于割草机器人的路径规划装置，所述方法可以包括如下步骤：
S00：获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域。
路径规划装置可以获取割草机器人的当前位置点。所述当前位置点可以由路径规划装置确定，也可以由割草机器人内部的其他模块或者与路径规划装置存在数据交互的其他外围设备确定，这里不做限定。若当前位置点由路径规划装置之外的设备或模块确定时，相应的设备或者模块可以将确定的当前位置点的坐标数据通过数据传输等方式发送给路径规划装置。
一些实施例中，可以利用位置采集设备采集割草机器人的当前位置信息。所述割草机器人内部可以安装有位置采集设备，如GPS位置采集设备或者北斗位置采集设备，以实现对割草机器人的精准位置定位。或者，所述位置采集设备也可以独立于所述割草机器人，例如，可以为推动割草机器人作业的人工的智能设备内的位置采集设备等。
然后，可以根据当前位置信息确定所述当前位置点。通常割草机器人的当前位置信息投影至作业地图中可能对应不止一个位置点。一些实施方式中，可以将当前位置信息投影至作业地图中后，将当前位置信息所对应的一个或者多个位置点所形成的当前位置区域内的任意点作为当前位置点。另一些实施方式中，也可以将当前位置信息投影至作业地图中后，将当前位置信息所对应的一个或者多个位置点所形成的当前位置区域的中心点作为当前位置点等。当然，也可以根据实际需要选择其他有特殊特征的点作为当前位置点，这里不做限定。
一些实施例中，所述当前位置点可以包括所述割草机器人在接收到更换作业区域指令或者充电回归指令时对所述割草机器人进行位置信息采集所确定的位置点。割草机器人在完成当前作业区域的工作后，可以基于更换作业区域指令前往临近的其他作业区域继续执行工作任务。或者，在电量不足时，可以基于充电回归指令前往充电桩进行充电。当割草机器人接收到相应的指令时，可以通过位置采集设备采集割草机器人的当前位置信息。然后，可以根据上述实施例的方案确定所述当前位置点的坐标数据。
一些实施方式中，所述更换作业区域指令可以由割草机器人的作业规划模块判断完成当前作业区域的工作后发出，也可以由控制割草机器人工作的外部设备在判断割草机器人完成当前作业区域的工作后发出，这里不做限定。
另一些实施方式中，可以通过判断割草机器人的剩余电量是否小于预设阈值，如果剩余电量小于预设阈值，则可以触发充电回归指令，以使割草机器人回归充电站进行充电。所述预设阈值可以预先根据经验设定。
当然，当前位置点的确定方式并不限于上述实施例所列举的方式。例如，所述当前位置点也可以由人工确定，然后输入至路径规划装置中。
所述作业区域可以包括割草机器人执行割草作业的区域或者充电桩所在的区域，各作业区域的范围可以根据实际作业场景预先确定。如前后庭院内均存在草地，则可以将一个庭院内的草地区域设定为一个作业区域，从而划分成两个作业区域。而对于城市公共绿化草坪，则可以根据原有的草坪规划边界划分作业区域。所述作业区域之间可以通过通道区域连接，也可以通过至少一个预设设定的横穿路径进行连接。
为了便于区分表述，可以将当前位置点所在的作业区域作为第一作业区域。将割草机器人当前跨区域作业中待前往的作业区域作为第二作业区域。
S02：根据存储的预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于所述第二作业区域；其中，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到。
所述目标位置点可以为割草机器人当前跨区域作业中所待前往的第二作业区域内的任一点。所述路径规划装置可以根据存储的预设作业地图确定割草机器人待前往的目标位置点。
所述预设作业地图可以根据对割草机器人当前所在的第一作业区域以及待前往的第二作业区域的进行采集的信息制作得到。所述预设作业地图可以存储于割草机器人的存储模块或者存储于与割草机器人进行通信的设备中，如存储于与割草机器人进行实时通信的云端所在的服务器中。
采集的信息至少可以包括作业区域的位置信息、环境信息等。所述位置信息可以包括作业区域的边界位置信息的边界位置信息、作业区域的障碍物边界信息、充电桩位置信息等位置信息。所述环境信息如可以包括障碍物的高度、深度、宽度等信息，如树枝等影响割草机器人通行的遮挡类障碍物的高度、宽度等信息。所述障碍物可以是指妨碍割草机器人通行的静止状态和运动状态的物体。
一些实施方式中，可以利用信息采集装置对割草机器人当前所在的第一作业区域以及待前往的第二作业区域的进行信息采集。信息采集装置如可以包括位置采集设备、图像采集装置等。所述位置采集设备可以包括GPS位置采集设备或者北斗位置采集设备。所述信息采集装置可以单独的采集设备，也可以集成在用户的手机、电脑、智能手表等智能终端设备中，或者，也可以安装在割草机器人中。
所述信息采集装置可以将采集的信息发送给地图生成装置，由地图生成装置根据采集的信息生成作业地图。地图生成装置可以为单独的设备，也可以集成在服务器中或者用户的手机、电脑、智能手表等智能终端设备中，或者，也可以安装在割草机器人中。地图生成装置可以将生成的作业地图发送给存储模块进行存储。如可以发送至割草机器人的存储模块进行存储。当然，也可以发送至与割草机器人进行交互通信的其他设备，如云端服务器。割草机器人在割草作业时，路径规划装置可以根据存储的预设作业地图生成割草机器人的行径路径。
目标位置点可以在预设作业地图中预先标定，也可以根据实际作业场景和/或预设作业地图中的信息确定。如割草机器人结束当前作业区域内的作业，前往下一作业区域执行割草作业，可以将待作业的作业区域内预先配置的点、或者待作业的作业区域内的任意一点、或者待作业的作业区域内满足一定要求的点作为目标位置点。或者，如割草机器人电量不足，需要回归充电，则可以将充电桩所在的位置点、或者充电桩附近预先配置的点、或者充电桩附近满足一定要求的点作为目标位置点。
对于割草机器人在完成当前作业区域作业任务，切换作业区域的实施场景中，一些实施例中，可以根据所述第二作业区域内的有效点确定所述割草机器人的目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
若预设作业地图包括两个以上的作业区域。一些实施方式中，预设作业地图中可以预先配置有作业区域执行顺序，并在预设作业地图中进行标记，割草机器人可以按照预先配置的作业执行顺序，从预设作业地图中确定出当前作业区域的下一作业区域，作为第二作业区域。另一些实施例中，预设作业地图中也可以实时标记有已作业区域以及未作业区域，割草机器人可以在完成当前作业区域的作业后，根据预设作业地图分析当前作业区域与周围未作业区域之间的距离，或者割草机器人当前位置点与周围未作业区域的边界点之间的距离，优选出距离最近的未作业区域作为待作业的第二作业区域。
一些实施方式中，可以预先在预设作业地图中配置有效点以及无效点，所述有效点可以包括所述预设作业地图中割草机器人可有效通过的点，无效点可以包括预设作业地图中割草机器人不能有效通过的点以及预设作业地图之外的点。如，预设作业地图中障碍物上的点属于无效点，所述障碍物如水坑、正在维修的路面、高度高于预设高度的地面凸起等，使得割草机器人无法通过该障碍物或者通过该障碍物困难；割草机器人无法正常通过的狭窄通道上的点也属于无效点；预设作业地图以外的点可能其本身就属于割草机器人不能或者不允许通过的区域，或者当前未进行有效的信息采集，无法确定其对割草机器人的影响，为了便于分析，也可以将预设作业地图以外的点列为无效点。相应的，可以将预设作业地图以外的点所在的区域定义为非有效作业区域，以便于区分表述。而预设作业地图内的割草机器人可以正常通行的草地或者通道上的点则可以确定为有效点。
一些实施方式中，所述预设作业地图中可以直接标记有无效点区域、有效点区域。另一些实施方式中，所述预设作业地图中也可以仅标记有草地、障碍物、割草机器人可通过的有效通道、割草机器人无法通过的狭窄通道、预设作业地图外区域等，然后，预先定义各区域是属于无效点区域还是有效点区域，从而确定无效点区域、有效点区域。例如，某点落在标记为草地的区域中，则可以确定该点落在有效点区域，而另一点落在标记为障碍物的区域中，则可以确定该点落在无效点区域。可以预先在地图中对上述信息进行标记，如可以采用不同的颜色或者标记点等方式进行分别标记。
可以将第二作业区域内的任意有效点确定为目标位置点，也可以基于一定的规则从第二作业区域内选择某有效点作为目标位置点。一些实施例中，所述目标位置点可以包括所述第二作业区域的几何重心或与所述几何重心关联的有效点。
若割草机器人在完成当前作业区域的工作后，需前往临近的其他作业区域继续执行工作任务时，则可以先确定待前往作业的下一作业区域作为第二作业区域，所述第二作业区域的确定方式可以参考上述实施例，这里不做赘述。一些实施方式中，可以随机将所述第二作业区域的几何重心或与所述几何重心关联的有效点作为目标位置点。另一些实施方式中，也可以获取所述第二作业区域的几何重心作为初始中心点；判断所述初始中心点是否属于所述第二作业区域的有效点。若判断所述初始中心点为有效点，则将所述初始中心点确定为目标位置点。若判断所述初始中心点为无效点，则将与所述几何重心关联的有效点作为目标位置点。
一些实施例中，若判断所述初始中心点为无效点，所述将与所述几何重心关联的有效点作为目标位置点如可以包括：获取所述几何重心所在的第一无效点区域与所述第一无效点区域相邻的有效点区域的第一分界点，根据所述第一分界点确定目标位置点。如可以从第一分界点中随机选择一个点作为目标位置点，也可以将距离当前位置点最近的第一分界点作为目标位置点。或者，也可以基于割草机器人的宽度等信息，选择距离第一分界点预设距离的有效点作为目标位置点。通过根据预设作业地图中预先配置的无效点区域与有效点区域确定目标位置点，可以使得目标位置点的确定更加简单高效。
另一些实施例中，所述关联可以包括在预设方向上与所述几何重心距离最短。如可以沿预设方向进行搜索，将搜索到的第一个有效点作为目标位置点。所述预设方向可以预先配置或者基于一定的算法进行实时配置。一些实施例中，可以构建所述第二作业区域的最小外接矩，所述预设方向可以包括沿所述最小外接矩的一边所在方向。所述最小外接矩可以是指所述第二作业区域的面积最小的外接矩形。可以沿所述最小外接矩的某一边所在方向进行搜索，将搜索到的第一个有效点作为目标位置点。优选的，一些实施方式中，可以先沿所述最小外接矩的任一短边所在方向开始寻找，以提高提高寻找的效率。
例如，可以获取所述第二作业区域的几何重心作为初始中心点，所述几何重心可以依据下述方式确定：
计算该第二作业区域的边界轮廓，假设边界轮廓由N个离散数据点(xi,yi)(i＝1,2,…,N)构成，则其几何重心(xc,yc)的坐标计算公式如下：
Figure BDA0002484054100000071
判断该初始中心点是否有效，即判断该几何重心是否在有效点区域内。若是，则记录该点为目标位置点。当初始中心点为无效点时，首先记录该几何重心的坐标位置，并计算该第二作业区域的最小外接矩。
基于所述最小外接矩，设定搜索方向：若最小外接矩的宽等于高，则任意选择宽或者高所在的方向进行搜索；若最小外接矩的宽小于高，则选择宽所在的方向搜索；若最小外接矩的宽大于高，则选择高所在的方向搜索。然后根据设定的搜索方向，从几何重心位置开始逐点向上或者向右搜索，若超出最小外接矩时仍未搜索到有效点，则从几何重心位置开始逐点向下或者向左搜索，直到搜索到一点位于第二作业区域内部且为有效点，将该点设为目标位置点。
当然，上述搜索方向执行顺序仅为本说明书实施例中的优先搜索方向，但本说明书实施例并不因此排除其他可以实现的搜索方向执行顺序。
另一些实施例中，对于割草机器人回归充电的实施场景下，可以根据预设作业地图确定目标充电桩，所述预设作业地图中配置有充电桩的位置信息；获取所述目标充电桩对应的预设位置点，将所述预设位置确定为目标位置点。
预设作业地图中可以预先配置有充电桩的位置信息，可以根据充电桩的位置信息确定目标充电桩。如可以将距离最近的充电桩作为目标充电桩。当然，如果预设作业地图中的充电桩仅为一个，则直接将该充电桩作为目标充电桩即可。通过在预设作业地图中预先配置充电桩位置信息，可以使得割草机器人更加快速准确的定位充电桩的位置数据，从而更加快速的完成回归充电。
所述预设位置点可以为距离目标充电桩预设距离内预先设置的一个或者多个固定点。所述预设位置点可以直接配置在所述预设作业地图中，割草机器人在根据当前位置点以及各充电桩的位置点确定目标充电桩后，可以进一步从预设作业地图中获取该目标充电桩所对应的预设位置点的位置信息。
通过设置预设位置点，可以将充电回归路径划分为两部分进行配置，所述当前位置点至预设位置点之间的路径可以根据预设作业地图进行实时配置，以适应割草机器人的实时运行；所述预设位置点至目标充电桩之间的充电对接路径可以根据对接规则预先配置，使得割草机器人可以实现快速准确充电对接。
目前充电桩与割草机器人对接充电时，通常需要满足较为严格的对接要求，才能实现有效的充电。通过设置预设位置点，将充电回归路径划分为两部分进行配置，可以使得割草机器人更加准确高效的实现自动回归充电机能。
另一些实施例中，所述预设位置点可以根据目标充电桩的充电方式、对接方式等中的一种或者多种确定。所述充电桩的充电方式如可以为有线充电、无线充电等，所述有线充电方式可以为充电桩与割草机器人之间采用有线连接等方式进行充电。所述无线充电方式如可以为电磁感应式、磁共振式、无线电波传输等方式。所述对接方式可以包括有轨对接、无轨对接等方式。所述有轨对接如可以通过预先铺设的对接轨道进行对接。所述无轨对接无对应的对接轨道，可以通过设置一定的对接规则，割草机器人可以基于该预设规则完成充电对接。
一些实施方式中，所述对接规则可以包括对接参数以及对接要求。如，对于无线对接，可以设置以充电桩为中心的一定距离范围内均可以实现对接，割草机机器人只要进入该范围，然后，开启对接功能，即可完成对接。当然上述举例仅为简单说明，具体实现方式可以参考实际应用场景进行。根据充电桩的充电方式、对接方式等确定预设位置点，可以使得充电对接更加准确高效。
例如，若充电桩前设置有充电对接轨道，则可以将对接轨道上的起始点作为预设位置点，割草机器人到达该点后，可以沿着对接轨道前行，从而有效实现割草机器人与充电桩的准确对接。若无对接轨道，则可以根据预先配置的对接规则确定预设位置点以及预设位置点至目标充电桩的对接路径，从而有效实现割草机器人与充电桩的准确对接。
所述目标充电桩可以是预先配置好的，或者，由割草机器人随机搜索到的。另一些实施中，所述目标充电桩可以根据充电桩与当前位置点之间的距离、充电桩当前是否可执行充电功能、充电桩的充电方式以及对接方式中的一种或者多种确定。
通常，割草机器人当前位置点周围的充电站可能不止一个，充电站内的充电桩通常也可能不止一个。而各充电桩的充电方式、对接方式等也可能各有差异，充电桩可能出现故障正在维修或者正在给其他割草机器人执行充电功能，不能尽快实现割草机器人的当前充电需求。可以通过考虑上述一个或者多个因素，先优选出充电桩，然后，再根据优选的充电桩确定预设位置点。通过优选充电桩，可以使得割草机器人更加高效的完成充电，投入工作。
本说明书提供的一个实施场景中，如可以先根据割草机器人自身配置的充电方式和/或对接方式，筛选预设距离范围内匹配的充电桩，然后，再判断匹配到的充电桩是否可执行充电功能，并将可执行充电功能的充电桩作为待选充电桩，再从待选充电桩中随机选择一个充电桩作为目标充电桩，或者，选择与当前位置点位于一个作业区域的待选充电桩作为目标充电桩。然后，可以再根据目标充电桩确定预设位置点。当然，上述场景实施例的方案仅为举例说明，具体实施时，可以根据割草机器人的实际配置、周围充电桩的配置、周围环境等确定待参考的因素类型、数量、执行顺序等。
另一些实施例中，还可以判断初步选定的预设位置点是否为有效点，若确定其为有效点，则将初步确定的预设位置点作为后续路径规划的目标位置点；若其为无效点，则可以抛弃该点，重新筛选其他符合条件的点作为预设位置点，并重复上述判断步骤，直至确定其为有效点；若遍历所有满足条件的点后，均未能确定有效点，则可以抛出异常，重新筛选目标充电桩，或者由人工介入。
需要说明的是，各充电桩所对应的预设位置点可以由外围服务器根据上述方案预先配置好后，导入割草机器人的路径规划装置中；也可以由割草机器人的路径规划装置在确定回归充电时根据上述方案确定，这里不做限定。
S04：根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从当前位置点至目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的所述行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，与所述第二作业区域边界形成不同的交点。
路径规划装置可以获取当前位置点以及目标位置点在预设作业地图中的坐标数据，然后，基于预设作业地图中各作业区域的边界位置信息、障碍物分布等信息，进行点到点随机路径规划。多次规划形成的所述行进路径与所述第一作业区域边界可以形成不同的交点，和/或，与所述第二作业区域边界可以形成不同的交点。基于预设作业地图生成的所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径可以是随机的，每次生成的行进路径可能相同也可能不同。通过随机生成路径的方式，可以使得路径的生成更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，实现割草机器人快速行进至目标位置。
路径规划装置可以通过预先设计的路径规划算法进行当前位置点至目标位置点路径规划。还可以通过优选路径规划算法，以使得规划的行进路径的路程较短的或者转弯较少，提高割草机器人跨区域工作的效率。
一些实施例中，所述预设作业地图还可以包括连接所述第一作业区域和所述第二作业区域的通道区域。所述通道区域可以包括作业区域之间用于割草机器人通过的区域。所述通道区域的边界位置可以根据实际作业场景预先确定。相邻的两个作业区域之间可以通过通道区域进行连接，割草机器人从当前作业区域进入相邻的另一个作业区域时，可以通过两个作业区域之间的通道区域，进入相邻的另一个作业区域。可以利用信息采集装置对通道区域的信息进行采集。相应的，信息采集装置采集的信息还可以包括通道区域的边界位置信息，作业区域与通道区域之间的分界位置信息、通道区域内的障碍物位置信息等信息。预先采集作业区域之间的通道区域，基于通道区域进行随机路径的规划，可以进一步提高路径规划的效率。
另一些实施例中，割草机器人还可以获取基于位置采集设备采集的割草机器人的作业区域以及通道区域的位置信息；根据获取的所述位置信息生成预设作业地图；存储生成的所述预设作业地图。
所述位置信息可以包括作业区域及通道区域的边界位置信息、作业区域与通道区域的分界线位置信息、作业区域及通道区域内的障碍物位置信息、充电桩位置信息等位置信息。位置采集设备可以将采集的位置信息发送给割草机器人。如位置采集设备未安装在割草机器人中，则位置采集设备可以通过有线数据传输或者无线数据传输等方式将采集的位置信息发送给割草机器人的地图生成装置。如位置采集设备安装在割草机器人中，则位置采集设备可以通过内部传输协议将采集的位置信息发送给割草机器人的地图生成装置。
割草机器人的地图生成装置可以获取位置采集设备发送的位置信息，以及，根据获取的位置信息生成预设作业地图。地图生成装置如可以利用地图生成方法对获取的位置信息进行处理，生成预设作业地图，所述地图生成方法如可以包括ArcMap、Map Info等。然后，可以将生成的预设作业地图存储至割草机器人的存储模块中。
一些实施例中，所述作业区域以及作业区域之间的通道区域的位置信息可以基于位置采集设备沿所述作业区域及作业区域之间的通道区域的边界移动进行位置信息采集获得，或者，沿所述作业区域及作业区域之间的通道区域内的障碍物的边界移动进行位置信息采集获得。
一些实施方式中，若将所述位置采集设备安装在所述割草机器人中；相应的，所述作业区域以及作业区域之间的通道区域的位置信息可以采用下述方式采集：指示所述割草机器人沿所述作业区域及通道区域的边界移动，或者，沿所述作业区域及通道区域内障碍物的边界移动，采集所述作业区域及通道区域的位置信息。一些实施方式中，可以利用遥控或者人工推动等方式指示所述割草机器人进行移动。然后，可以将采集的位置信息发送给割草机器人的处理模块，以生成预设作业地图。
另一些实施方式中，若所述位置采集设备安装在所述割草机器人中，指示位置采集设备或者位置采集设备集成的设备沿沿所述作业区域及通道区域的边界移动，或者，沿所述作业区域及通道区域内障碍物的边界移动，采集所述作业区域及通道区域的位置信息。然后，位置采集设备可以将采集的位置信息发送给割草机器人的处理模块，以生成预设作业地图。
割草机器人从当前作业区域前往相邻的另一个作业区域时，也可能因为部分通道区域或者两个作业区域的公共边界过于狭窄、通道区域内或者两个作业区域的公共边界上存在障碍物等问题，使得割草机器人无法有效通过。一些实施例中，还可以在预设作业地图中对作业区域的公共边界或者通道区域内的障碍物以及通道区域是否允许割草机器人有效通过等进行标记，以便于更为准确的进行路径规划。
另一些实施方式中，也可以由人工或者地图生成软件预先根据实际作业场景初步制定作业地图，在作业地图中初步对作业区域的边界点、通道区域的边界点、作业区域与通道区域之间的分界点、作业区域及通道区域内的障碍物信息、通道区域是否允许割草机器人有效通过、充电桩位置信息等信息进行录入以及标记。然后，再由割草机器人对某一些障碍物或者狭窄通道区域等进行信息采集，以进一步准确确定该部分障碍物或者狭窄通道等是否对割草机器人有效通过产生影响，并基于割草机器人采集的信息对初步制定的作业地图进行修正，获得所述预设作业地图，从而更为准确高效的制定作业地图。
当然，还可以定期或者实时基于信息采集装置采集到的信息进行预设作业地图的动态更新。如割草机器人内安装有信息采集装置，可以根据割草机器人实时行进信息对预设作业地图中各信息进行动态更新。
一些实施例中，可以获取所述当前位置点与所述目标位置点之间的直线路径；判断所述直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；当不存在无效点时，将所述直线路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
另一些实施例中，当所述直线路径上存在无效点时，则可以获取直线路径上的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述直线路径以避开所述无效点区域。所述有效点、无效点以及有效点区域、无效点区域的设置以及标记可以参考上述实施例实施，这里不做赘述。
如图2所示，图2给出的预设作业地图中包含有作业区域A、B，以及A、B之间的通道区域C，作业区域B中有障碍物T1。割草机器人a以及割草机器人b目前位于作业区域A中，割草机器人a的当前位置点为O，割草机器人b的当前位置点为P，割草机器人a、b待前往的目标位置点为M，M位于作业区域B中。
对于割草机器人b，割草机器人b从当前位置点P至目标位置点M的直线路径上不存在无效点，则可以直接将两点之间的直线路径作为割草机器人b的行进路径。图2中当前位置点P与目标位置点M之间虚线即为割草机器人b的行进路径。
对于割草机器人a，割草机器人a的当前位置点O与目标位置点M之间的直线路径上存在无效点。可以先确定OM之间的连线上的无效点所在的无效点区域：作业区域A和B之间的非有效作业区域D以及障碍物T1所在的区域。如图2所示，所述割草机器人a可以至少部分地偏离所述直线路径以避开上述两个无效点区域D和T1从当前位置点O行进至目标位置点M，相应的行进路径如图2中当前位置点O与目标位置点M之间的虚线所示。
一些实施方式中，当所述直线路径上存在无效点时，还可以获取所述直线路径经过的各作业区域与所述各作业区域间的通道区域之间的第二分界点；根据所述当前位置点、目标位置点、第二分界点生成初始行进路径；判断所述初始行进路径上是否存在无效点，如果不存在，则将所述初始行进路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。如果所述初始行进路径上存在无效点，则获取所述初始行进路径上的无效点所在的第二无效点区域与所述第二无效点区域相邻的有效点区域的第三分界点；根据所述当前位置点、目标位置点、第二分界点以及第三分界点确定从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
如图3所示，图3给出的预设作业地图中包含有作业区域A、B，以及A、B之间的通道区域C，作业区域A中有障碍物T2。割草机器人a以及割草机器人b目前位于作业区域A中，割草机器人a的当前位置点为O，割草机器人b的当前位置点为P，割草机器人a、b待前往的目标位置点为M，M位于作业区域B中。
对于割草机器人b，割草机器人b从当前位置点P至目标位置点M的直线路径上不存在无效点，则可以直接将两点之间的直线路径作为割草机器人b的行进路径。图2中当前位置点P与目标位置点M之间虚线即为割草机器人b的行进路径。
对于割草机器人a，割草机器人a的当前位置点O与目标位置点M之间的直线路径上存在无效点。则可以先确定OM之间的连线所经过的作业区域，本实例中为了简便描述仅示处了A、B两个作业区域，所以OM之间的连线所经过的作业区域可以明显确定为A和B，当然，实际作业场景中，直线路径可能经过的作业区域存在多个。进一步的，可以获取作业区域A、B与二者之间的通道区域C的分界线，将分界线上点作为第二分界点。然后，可以进一步根据当前位置点、目标位置点以及第二分界点进行点到点路径规划，确定初始行进路径。确定出的初始行进路径可能存在多条，可以从中任意选择一条路径作为割草机器人的行进路径；也可以从中选择最短的路径作为割草机器人的行进路径，以使得割草机可以以最快的速度回归。
假设确定出的初始行进路径经过障碍物T2，则可以确定该初始行进路径上存在无效点，相应的无效点落在障碍物T2所形成的无效点区域内。则可以获取障碍物T2所形成的无效点区域与其相邻的有效点区域(草地对应的区域)的分界点，作为第三分界点。然后，可以根据所述当前位置点、所述目标位置点、第二分界点以及第三分界点进行点到点路径规划，确定从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。图2中的当前位置点O与目标位置点M之间的虚线即为割草机器人a的行进路径。
另一些实施例中，可以在预设作业地图中标注出无效点区域，所述无效点区域如可以包括障碍物所在的区域以及预设作业地图之外的非有效作业区域等。然后，可以基于预设随机采样概率以及延伸步长，从所述当前位置点开始向所述目标位置点进行逐步随机延伸，当某采样点沿某延伸方向延伸到无效点区域时，该采样点对应的当前延伸方向即停止延伸，否则，则继续延伸，直至延伸至所述目标位置点或者距离目标位置点预设距离范围内。将从当前位置点开始并首先延伸至目标位置点或者距离目标位置点预设距离范围内的随机路径作为割草机器人的行进路径。
其中，所述随机采样概率可以包括选择当前采样点所延伸至的下一个采样点的随机方向概率值。所述延伸步长包括当前采样点至其所延伸至的下一个采样点之间的长度。所述延伸步长以及随机采样概率值可以通过综合分析预设作业地图内的无效点区域分布、行进路径的生成效率需要等进行确定，以在保证可以找到从当前位置点至目标位置点的基础上，提高行进路径的生成效率。
一些实施场景中，如可以预先设定延伸步长，从当前位置点开始每次按预设延伸步长进行路径延伸，延伸到一个采样点位置，然后，再从该采样点开始按预设延伸步长继续延伸。同时，在基于当前采样点延伸选择延伸方向以确定下一个采样点所在的位置时，可以设有一定的概率会向着目标位置点延伸，也有一定的概率随机在地图内选择一个方向延伸一段距离，当前采样点沿某延伸方向延伸到无效点区域时，则该当前采样点对应的该延伸方向即停止延伸，若未延伸到无效点区域，则沿该延伸方向延伸预设延伸步长，确定出下一个采样点。依次类推，直至延伸至目标位置点或者距离目标位置点预设距离范围内。可以将从当前位置点开始并首先延伸至目标位置点或者距离目标位置点预设距离范围内的随机路径作为割草机器人的行进路径，或者，也可以确定的随机路径上的各个采样点为基准，进一步优选更短的路程的行进路径。从而可以有效避开无效点区域，并快速高效的找到一个可以行进至目标位置点的路径。
如图4所示，图4给出的预设作业地图中包含有作业区域A、B，以及A、B之间的通道区域C，作业区域A中有障碍物T3。割草机器人b目前位于作业区域A中，割草机器人b的当前位置点为P，割草机器人b待前往的目标位置点为M，M位于作业区域B中。
可以基于上述实施例提供的算法，基于预先设定的延伸步长，从当前位置点开始每次按预设延伸步长进行路径延伸，延伸到一个采样点位置，然后，再从该采样点开始按预设延伸步长继续延伸。当前采样点沿某延伸方向延伸到无效点区域时，则该当前采样点对应的该延伸方向即停止延伸，若未延伸到无效点区域，则沿该延伸方向延伸预设延伸步长，确定出下一个采样点。依次类推，直至延伸至目标位置点M或者距离目标位置点M预设距离范围内。然后，再获取从当前位置点开始并首先延伸至目标位置点或者距离目标位置点预设距离范围内的随机路径，以确定的随机路径上的各个采样点为基准，进一步优选更短的路程的行进路径。如图4所述，图4所示的从P至M之间的实线即为优选确定的较短路径的行进路径。
另一些实施例中，所述预设作业地图还可以包括第一作业区域与第二作业区域之间的至少一个横穿路径。所述横穿路径可以包括割草机器人从当前作业区域行进至相邻的下一作业区域的预设行进路径。所述横穿路径可以预先配置于所述作业地图中，以使割草机器人可以沿所述横穿路径准确且快速的行进至从一个作业区域行进至其相邻的另一个作业区域。
如图5所示，可以作业区域A和B之间的虚线为预设的横穿路径。图5中仅示出了一条横穿路径，具体实施时，两个作业区域之间的横穿路径当然也可以不止一条。R、W为由作业区域切换至横穿路径的切入点，割草机器人可以从作业区域A由位置点R进入横穿路径，然后，再经过横穿路径后，由W点进入作业区域B。
一些实施方式中，可以基于当前位置点、目标位置点以及各作业区域至横穿路径的切入位置点确定割草机器人的行进路径。对于切入位置点R、W之间，割草机器人从切入位置点R开始，可以直接基于该横穿路径进行行驶。当然，若实际行驶时，横穿路径上出现障碍物，割草机器人在行驶过程中，也可以随时基于探测到的信号，至少部分地偏离该横穿路径以避开该障碍物，然后回归该横穿路径继续行驶，直至切入位置点W。
对于作业区域A内，可以先获取当前位置点P与切入位置点R之间的直线路径，如果该直线路径PR上不存在无效点，则可以将该直线路径PR作为割草机器人在作业区域A内的行进路径。如果该直线路径PR上存在无效点，则割草机器人在作业区域A内的行进路径可以至少部分地偏离该直线路径PR以避开该无效点所对应的所述无效点区域。对于作业区域B内，可以先获取目标位置点M与切入位置点W之间的直线路径，如果该直线路径WM上不存在无效点，则可以将该直线路径WM作为割草机器人在作业区域B内的行进路径。如果该直线路径WM上存在无效点，则割草机器人在作业区域B内的行进路径可以至少部分地偏离该直线路径WM以避开该无效点所对应的所述无效点区域。
图5中所示出的当前位置点P至目标位置点W之间的虚线即为割草机器人b从当前位置点P至目标位置点W的一种行进路径示例。直线路径PR上存在障碍物T4，直线路径PR可以至少部分地偏离直线路径PR以避开障碍物T4，然后，由切入位置点R进入横穿路径RW，再由切入位置点W沿直线路径WM至目标位置点M。通过在作业区域之间预先配置横穿路径，以使割草机器人从一个作业区域基于预先配置的横穿路径行驶至另一个作业区域，可以进一步提高割草机器人行驶的可靠性。
另一些实施例中，当割草机器人回归充电时，还可以进一步获取所述预设位置点与所述目标充电桩之间的充电对接路径，根据所述充电对接路径以及行进路径确定所述割草机器人的充电回归路径。
基于步骤S02中的方式确定目标充电桩以及预设位置点后，可以获取二者之间的充电对接路径。例如，对于有对接轨道的目标充电桩，可以将对接轨道作为充电对接路径；对于无轨道的目标充电桩，可以根据预设对接规则确定充电对接路径。然后，可以将从当前位置点到目标位置点之间的行进路径与充电对接路径连接起来，生成获得割草机器人的充电回归路径。割草机器人可以沿着最终确定的充电回归路径回归至目标充电桩，实现与目标充电桩的有效对接。通过将充电回归划分为两段路径进行规划，可以使得割草机器人在回归充电时，更为快速准确的实现与充电桩的对接，提高割草机器人自动回归充电机能。
图6表示本说明书一个或者多个实施例中的割草机器人路径规划方法流程示意图。对于割草机器人回归充电的实施场景下，如图6所示，所述割草机器人路径规划方法可以包括：
S20：获取割草机器人的第一当前位置点。
可以利用位置采集设备获取割草机器人所在的当前位置点，作为第一当前位置点。割草机器人在低电量情况下需要回归充电站进行充电。一些实施例中，可以判断割草机器人的剩余电量是否小于预设阈值，如果剩余电量小于预设阈值，则可以触发充电回归指令，以使割草机器人回归充电站进行充电。所述预设阈值可以预先根据经验设定。一些实施方式中，所述预设阈值也可以根据割草机器人距离充电站的距离确定，以使得割草机器人在实现最大工作效能的情况下，有足够的电量可以回归充电站。
割草机器人可以根据该充电回归指令停止割草工作，定位第一当前位置点，获取第一当前位置点的坐标数据。所述割草机器人内部可以安装有卫星位置采集设备，如GPS位置采集设备或者北斗位置采集设备，以实现割草机器人的精准位置定位。
S22：根据预设作业地图确定目标充电桩，将所述目标充电桩的预设位置点确定为第一目标位置点，所述预设作业地图包括对割草机器人的作业区域、作业区域之间的通道区域以及充电桩的位置进行信息采集后制定的地图。
所述预设作业地图可以包括对割草机器人的作业区域、作业区域之间的通道区域以及充电桩的位置进行信息采集后制定的地图。所述预设作业地图的制定方式可以参考上述实施例确定，这里不做赘述。
所述预设作业地图中预先配置有充电桩的位置信息，割草机器人可以根据第一当前位置点的坐标数据以及各充电桩的坐标数据，确定目标充电桩，如可以将距离最近的充电桩作为目标充电桩。当然，如果预设作业地图中的充电桩仅为一个，则直接将该充电桩作为目标充电桩即可。通过在预设作业地图中预先配置充电桩位置信息，可以使得割草机器人更加快速准确的定位充电桩的位置数据。
所述预设位置点可以为距离目标充电桩预设距离内的一个或者多个固定点，如可以为目标充电桩正前方预设距离的点。所述预设位置点也可以直接配置在所述预设作业地图中，割草机器人在根据第一当前位置点以及各充电桩的位置点确定目标充电桩后，可以进一步从预设作业地图中获取该目标充电桩所对应的预设位置点的位置信息。
一些实施例中，所述预设位置点可以根据目标充电桩的充电方式、对接方式等中的一种或者多种确定。根据目标充电桩的充电方式、对接方式等可以更加准确的确定预设位置点，使得预设位置点更符合实际应用场景，进一步提高割草机器人自动回归充电的准确性以及效率。具体实施方式可以参考上述实施例进行，这里不做赘述。
一些实施例中，所述目标充电桩可以根据充电桩与第一当前位置点之间的距离、充电桩当前是否可执行充电功能、充电桩的充电方式以及对接方式中的一种或者多种确定。通常，割草机器人的第一当前位置点周围的充电站可能不止一个，充电站内的充电桩通常也可能不止一个。而各充电桩的充电方式、对接方式等也可能各有差异，充电桩可能出现故障正在维修或者正在给其他割草机器人执行充电功能，不能尽快实现割草机器人的当前充电需求。可以通过考虑上述一个或者多个因素，先优选出充电桩，然后，再根据优选的充电桩确定预设位置点。通过优选充电桩，可以使得割草机器人更加高效的完成充电，投入工作。
S24：根据所述预设作业地图生成所述割草机器人从所述第一当前位置点至所述目标位置点的第一回归路径。
可以根据第一当前位置点和第一目标位置点，基于预设作业地图，利用高精度的定位导航技术，进行点到点路径规划，生成第一回归路径。根据预设作业地图进行点到点路径规划，可以大幅度提高路径规划的简便性以及高效性。
一些实施例中，可以获取所述第一当前位置点与所述第一目标位置点之间的第一直线路径；判断所述第一直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；当不存在无效点时，将所述第一直线路径确定为所述割草机器人的第一回归路径。
另一些实施例中，当第一直线路径上存在无效点时，获取所述第一直线路径的无效点所在的无效点区域，所述第一回归路径至少部分地偏离所述第一直线路径以避开所述无效点区域。
如图7所示，图7中第一直线路径所经过的作业区域数量为一个作业区域B，作业区域B中存在障碍物T5，割草机器人b位于作业区域B中，其对应的第一当前位置点为Q，充电桩对应的预设位置点为H。如图7所示，所述第一直线路径上的无效点落在障碍物T5上，则相应的第三无效点区域即为障碍物T2所在的区域，其相邻的有效点区域即为草地所在的区域。获取所述第一直线路径的无效点所在的第三无效点区域，所述第一回归路径至少部分地偏离所述第一直线路径以避开所述第三无效点区域。图7中的虚线表示确定的第一回归路径的一种示例。
如图8所示，割草机器人a位于作业区域A中，割草机器人的第一当前位置点为W，充电桩位于作业区域B中，充电桩对应的预设位置点为H，相应的，第一直线路径上存在无效点，无效点分别位于障碍物T6上以及作业区域A和B之间的无效作业区域。获取所述第一直线路径的无效点所在的第三无效点区域，所述第一回归路径至少部分地偏离所述第一直线路径以避开所述第三无效点区域。图8中的虚线表示确定的第一回归路径的一种示例。
S26：获取所述预设位置点与所述目标充电桩之间的充电对接路径，将所述充电对接路径确定为第二回归路径；
S28：据所述第一回归路径以及第二回归路径生成所述割草机器人的充电回归路径。
确定目标充电桩以及预设位置点后，可以确定二者之间的充电对接路径，作为第二回归路径。例如，对于有对接轨道的目标充电桩，可以将对接轨道作为第二回归路径；对于无轨道的目标充电桩，可以根据预设对接规则确定第二回归路径。如图7及图8所示，图7及图8中的H点表示预设位置点，H点与充电桩之间的实线表示确定的第二回归路径。
然后，可以将第一回归路径与第二回归路径连接起来，生成获得割草机器人的充电回归路径。割草机器人可以沿着最终确定的充电回归路径回归至目标充电桩，实现与目标充电桩的有效对接。通过预先设置预设位置点，并配置当前位置点与预设位置点之间的回归路径以及预设位置点与充电桩之间的对接路径，可以使得割草机器人在需要回归充电时，更加快速的实现回归，并准确的实现与充电桩的对接，提高割草机器人自动工作以及回归充电机能。
图9是本说明书提供的另一种割草机器人路径规划方法实施例流程示意图。对于割草机器人切换作业区域的实施场景下，如图9所示，所述方法可以包括：
S40：获取割草机器人的第二当前位置点。
可以利用位置采集设备获取割草机器人所在的当前位置点。一些实施场景中，割草机器人在完成当前作业区域的工作后，可以前往临近的其他作业区域继续执行工作任务。当割草机器人确定要前往下一作业区域进行工作任务时，可以发出切换作业区域指令，以使割草机器人前往目标作业区域。当割草机器人接收到该指令后，可以暂停行进，获取割草机器人的第二当前位置点数据。所述割草机器人内部可以安装有卫星位置采集设备，如GPS位置采集设备或者北斗位置采集设备，以实现割草机器人的精准位置定位。
S42：根据预设作业地图确定所述割草机器人待作业的目标作业区域，所述预设作业地图包括对割草机器人的作业区域以及作业区域之间的通道区域进行信息采集后制定的地图。
所述预设作业地图的确定方式以及包含的信息可以参考上述实施例确定，这里不做赘述。一些实施例中，预设作业地图中预先配置有作业区域执行顺序，并在预设作业地图中进行标记，割草机器人可以按照预先配置的作业执行顺序，从预设作业地图中确定出当前作业区域的下一作业区域，作为目标作业区域，然后，可以将目标作业区域内的某点作为目标位置点。另一些实施例中，预设作业地图中也可以实时标记有已作业区域以及未作业区域，割草机器人可以在完成当前作业区域的作业后，根据预设作业地图分析当前作业区域与周围未作业区域之间的距离，或者割草机器人当前位置点与周围未作业区域之间的距离，优选出距离最近的未作业区域作为目标作业区域，然后，可以将目标作业区域内的某点作为目标位置点。当然，也可以采用其他方式确定目标作业区域，这里不做限定。
S44：根据目标作业区域内的有效点确定所述割草机器人的第二目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
可以预先在预设作业地图中配置有效点以及无效点，所述有效点可以包括割草机器人可有效通过的点，无效点可以包括预设作业地图中割草机器人不能有效通过的点以及预设作业地图之外的点。可以将目标作业区域内的任意有效点确定为第二目标位置点，也可以基于一定的规则从目标作业区域内选择某有效点作为第二目标位置点。
一些实施例中，可以采用下述方式确定所述割草机器人的目标位置点：
获取所述目标作业区域的几何重心作为初始中心点，判断所述初始中心点是否属于有效点；
若判断结果为是，则将所述初始中心点确定为目标位置点。
若判断结果为否，获取所述初始中心点所在的第一无效点区域与所述第一无效点区域相邻的有效点区域的第一分界点，根据所述第一分界点确定目标位置点。
或者，若判断结果为否，生成所述目标作业区域的最小外接矩；
当所述最小外接矩各边相等时，在所述最小外接矩所在的范围内，从所述初始中心点开始沿所述最小外接矩任一边所在方向搜索，将搜到的第一个位于所述目标作业区域的有效点确定为目标位置点；
当所述最小外接矩各边不相等时，在所述最小外接矩所在的范围内，从所述初始中心点开始沿所述最小外接矩较小一边所在方向搜索，将搜到的第一个位于所述目标作业区域的有效点确定为目标位置点。
第二目标位置点的确定方式可以参考上述实施例确定，这里不做赘述。
S46：根据所述预设作业地图生成所述割草机器人从所述第二当前位置点至所述第二目标位置点的行进路径，获得所述割草机器人前往所述目标作业区域的路径。
可以根据第二当前位置点和第二目标位置，利用预设作业地图进行点到点路径规划，生成割草机器人从所述第二当前位置点至所述第二目标位置点的行进路径，获得所述割草机器人前往所述目标作业区域的路径。利用点到点的方式进行路径规划，可以大幅度提高路径规划的简便性以及高效性。
一些实施例中，可以获取所述第二当前位置点与所述第二目标位置点之间的第二直线路径；判断所述第二直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；当所述第二直线路径上不存在无效点时，将所述第二直线路径确定为所述割草机器人从所述第二当前位置点至所述第二目标位置点的行进路径。另一些实施例中，当所述第二直线路径上存在无效点时，则获取所述第二直线路径的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述第二直线路径以避开所述无效点区域。
通过先确定目标作业区域内的目标位置点，然后，以割草机器人的当前位置点与目标位置点作为基准，进行点到点路径规划，可以更加简单高效的确定割草机器人的跨区域工作行进路径，同时，还可以使得割草机器人的行进更安全可靠。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述，在此不做一一赘述。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本说明书一个或多个实施例提供的割草机器人路径规划方法，可以通过预先采集割草机器人的作业区域的信息，根据采集的信息生成作业地图。然后，在实际作业中，可以基于预先生成的作业地图准确确定割草机器人的目标位置点，并可以基于作业地图进行点对点随机路径规划，生成割草机器人的跨区域作业行进路径。基于预设存储的作业地图随机生成路径的方式，可以使得割草机器人的行进路径更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，进一步提高割草机器人的跨区域作业效率。
基于上述所述的割草机器人路径规划方法，如图10所示，本说明书实施例还提供一种割草机器人，可以包括：机身101；切割装置102，安装于所述机身，用于执行切割；驱动装置103，安装于所述机身，用于带动所述机身移动；存储模块104，用于存储预设作业地图，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；位置获取模块105，用于获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域；位置确定模块106，根据所述预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于所述第二作业区域；路径生成模块107，用于根据所述预设作业地图规划所述割草机器人的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
另一些实施例中，所述预设作业地图可以包括连接所述第一作业区域和所述第二作业区域的通道区域。
另一些实施例中，所述路径生成模块107可以包括：直线路径获取单元，可以用于获取所述当前位置点与目标位置点之间的直线路径；判断单元，可以用于判断所述直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；第一路径生成单元，可以当所述直线路径上不存在无效点时，将所述直线路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
另一些实施例中，所述第一路径生成单元还可以用于当所述直线路径上存在无效点时，则获取所述直线路径的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述直线路径以避开所述无效点区域。
另一些实施例中，所述位置确定模块106还可以用于根据所述第二作业区域内的有效点确定所述割草机器人的目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
另一些实施例中，所述目标位置点可以包括所述目标作业区域的几何重心或与所述几何重心关联的有效点。
另一些实施例中，所述关联可以包括在预设方向上与所述几何重心距离最短。
另一些实施例中，所述位置确定模块106可以包括：外接矩构建单元，可以用于构建所述目标作业区域的最小外接矩，所述预设方向可以包括沿所述最小外接矩的一边所在方向。
另一些实施例中，所述位置确定模块106可以包括：充电桩确定单元，可以用于根据预设作业地图确定目标充电桩，所述预设作业地图中配置有充电桩的位置信息；第二目标位置确定单元，可以用于获取所述目标充电桩对应的预设位置点，将所述预设位置确定为目标位置点。
另一些实施例中，所述预设位置点可以根据所述目标充电桩的充电方式和/或对接方式确定。
另一些实施例中，所述装置还可以包括：数据获取模块，可以用于获取基于位置采集设备采集的割草机器人的作业区域以及作业区域之间的通道区域的位置信息；地图生成模块，可以用于根据获取的所述作业区域以及通道区域的位置信息生成预设作业地图。
另一些实施例中，作业区域以及作业区域之间的通道区域的位置信息基于位置采集设备沿所述作业区域及作业区域之间的通道区域的边界移动进行位置信息采集获得，或者，沿所述作业区域及作业区域之间的通道区域内的障碍物的边界移动进行位置信息采集获得。
另一些实施例中，所述当前位置点包括所述割草机器人在接收到更换作业区域指令或者充电回归指令时对所述割草机器人进行位置信息采集所确定的位置点。
另一些实施例中，所述装置还可以包括：对接路径获取模块，可以用于获取所述预设位置点与所述目标充电桩之间的充电对接路径；充电回归路径生成模块，可以用于根据所述充电对接路径以及行进路径确定所述割草机器人的充电回归路径。
另一些实施例中，所述装置还可以包括：充电回归指令确定模块，可以用于判断割草机器人的电量是否低于预设阈值，当判断结果为是时，发出充电回归指令；相应的，所述第一位置获取模块可以用于根据所述充电回归指令，获取割草机器人的当前位置点。
需要说明的，上述所述的系统根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
本说明书一个或多个实施例提供的割草机器人路径规划装置，可以通过预先采集割草机器人的作业区域的信息，根据采集的信息生成作业地图。然后，在实际作业中，可以基于预先生成的作业地图准确确定割草机器人的目标位置点，并可以基于作业地图进行点对点随机路径规划，生成割草机器人的跨区域作业行进路径。基于预设存储的作业地图随机生成路径的方式，可以使得割草机器人的行进路径更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，进一步提高割草机器人的跨区域作业效率。
本说明书提供的上述实施例所述的方法或系统可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。因此，本说明书还提供一种割草机器人路径规划设备，包括处理器及存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括上述任意一个实施例方法的步骤。
本说明书实施例所提供的方法实施例可以在计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。以运行在割草机器人的处理设备上为例，图11是应用本说明书实施例的割草机器人的处理设备的硬件结构框图。如图11所示，割草机器人的处理设备可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器200(处理器200可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置)、用于存储数据的存储器300、以及用于通信功能的传输模块400。本领域普通技术人员可以理解，图11所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，割草机器人的处理设备还可包括比图11中所示更多或者更少的组件，例如还可以包括其他的处理硬件，如数据库或多级缓存、GPU，或者具有与图11所示不同的配置。
存储器300可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本发明实施例中的搜索方法对应的程序指令/模块，处理器200通过运行存储在存储器300内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器300可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，存储器300可进一步包括相对于处理器200远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
传输模块400用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输模块400包括一个网络适配器(Network Interface Controller，NIC)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输模块400可以为射频(Radio Frequency，RF)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括：利用电能方式存储信息的装置如，各式存储器，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置如，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置如，CD或DVD。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
需要说明的，上述所述的设备根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的割草机器人路径规划设备，可以通过预先采集割草机器人的作业区域的信息，根据采集的信息生成作业地图。然后，在实际作业中，可以基于预先生成的作业地图准确确定割草机器人的目标位置点，并可以基于作业地图进行点对点随机路径规划，生成割草机器人的跨区域作业行进路径。基于预设存储的作业地图随机生成路径的方式，可以使得割草机器人的行进路径更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，进一步提高割草机器人的跨区域作业效率。
本说明书还提供一种割草机器人路径规划系统，所述系统可以为单独的割草机器人路径规划系统，也可以应用在多种计算机数据处理系统中。所述的系统可以为单独的服务器，也可以包括使用了本说明书的一个或多个所述方法或一个或多个实施例装置的服务器集群、系统(包括分布式系统)、软件(应用)、实际操作装置、逻辑门电路装置、量子计算机等并结合必要的实施硬件的终端装置。所述割草机器人路径规划系统可以包括至少一个处理器以及存储计算机可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意一个或者多个实施例中所述方法的步骤。
需要说明的是，本说明书上述所述的装置或者系统根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
上述实施例所述的割草机器人路径规划系统，可以通过预先采集割草机器人的作业区域的信息，根据采集的信息生成作业地图。然后，在实际作业中，可以基于预先生成的作业地图准确确定割草机器人的目标位置点，并可以基于作业地图进行点对点随机路径规划，生成割草机器人的跨区域作业行进路径。基于预设存储的作业地图随机生成路径的方式，可以使得割草机器人的行进路径更适应于实际作业环境，在保证割草机器人行进的安全可靠性的基础上，进一步提高割草机器人的跨区域作业效率。
本说明书实施例并不局限于必须是符合标准数据模型/模板或本说明书实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例，仍然可以属于本说明书的可选实施方案范围之内。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述并不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (16)

1.一种割草机机器人路径规划方法，其特征在于，所述方法包括：
获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域；
根据存储的预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于第二作业区域；其中，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；
根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设作业地图还包括连接所述第一作业区域和所述第二作业区域的通道区域。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径，包括：
获取所述当前位置点与目标位置点之间的直线路径；
判断所述直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；
当所述直线路径上不存在无效点时，将所述直线路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径，还包括：
当所述直线路径上存在无效点时，则获取所述直线路径的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述直线路径以避开所述无效点区域。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，包括：
根据所述第二作业区域内的有效点确定所述割草机器人的目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标位置点包括所述第二作业区域的几何重心或与所述几何重心关联的有效点。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，包括：
根据预设作业地图确定目标充电桩，所述预设作业地图中配置有充电桩的位置信息；
获取所述目标充电桩对应的预设位置点，将所述预设位置确定为目标位置点。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述预设位置点根据所述目标充电桩的充电方式和/或对接方式确定。
9.一种割草机器人，其特征在于，包括：
机身；
切割装置，安装于所述机身，用于执行切割；
驱动装置，安装于所述机身，用于带动所述机身移动；
存储模块，用于存储预设作业地图，所述预设作业地图根据对第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；
位置获取模块，用于获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于所述第一作业区域；
位置确定模块，根据所述预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于所述第二作业区域；
路径生成模块，用于根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
10.根据权利要求9所述的割草机器人，其特征在于，所述预设作业地图包括连接所述第一作业区域和所述第二作业区域的通道区域。
11.根据权利要求9所述的割草机器人，其特征在于，所述路径生成模块包括：
直线路径获取单元，用于获取所述当前位置点与目标位置点之间的直线路径；
判断单元，用于判断所述直线路径上是否存在无效点，所述无效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人不能有效通过的点以及所述预设作业地图以外的点；
第一路径生成单元，当所述直线路径上不存在无效点时，将所述直线路径确定为所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径。
12.根据权利要求11所述的割草机器人，其特征在于，所述第一路径生成单元还用于当所述直线路径上存在无效点时，则获取所述直线路径的无效点所在的无效点区域，所述行进路径至少部分地偏离所述直线路径以避开所述无效点区域。
13.根据权利要求9所述的割草机器人，其特征在于，所述位置确定模块还用于根据所述第二作业区域内的有效点确定所述割草机器人的目标位置点，所述有效点包括所述预设作业地图中预先配置的割草机器人可有效通过的点。
14.根据权利要求9所述的割草机器人，其特征在于，所述位置确定模块包括：
充电桩确定单元，用于根据预设作业地图确定目标充电桩，所述预设作业地图中配置有充电桩的位置信息；
第二目标位置确定单元，用于获取所述目标充电桩对应的预设位置点，将所述预设位置确定为目标位置点。
15.根据权利要求14所述的割草机器人，其特征在于，所述预设位置点根据所述目标充电桩的充电方式和/或对接方式确定。
16.一种割草机器人路径规划设备，其特征在于，所述设备包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现：
获取割草机器人的当前位置点，所述当前位置点位于第一作业区域；
根据存储的预设作业地图确定所述割草机器人的目标位置点，所述目标位置点位于第二作业区域；其中，所述预设作业地图根据对所述第一作业区域以及第二作业区域采集的信息制作得到；
根据所述预设作业地图规划所述割草机器人从所述当前位置点至所述目标位置点的行进路径；其中，多次规划形成的行进路径与所述第一作业区域边界形成不同的交点，和/或，在所述第二作业区域边界形成不同的交点。
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