CN114296446A - 一种自移动设备的行走路径规划方法、系统及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自移动设备的行走路径规划方法、系统及存储介质，该方法包括：获取目标工作区域的边界信息；根据边界信息将目标工作区域划分为多个子目标工作区域；根据子目标工作区域规划自移动设备的行走路径，行走路径的行走规则包括：以第一路径模式对多个子目标工作区域进行一次遍历行走；完成多个子目标工作区域的行走后，判断一次行走是否达到工作要求；当未达到工作要求时，以不同于第一路径模式的第二路径模式对多个子目标工作区域进行二次行走。

Description

一种自移动设备的行走路径规划方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及人工智能相关技术领域，具体涉及一种自移动设备的行走路径规划方法、系统及存储介质。

背景技术

随着社会的逐步发展，智能工具在人们生活中扮演重要的角色，例如自移动吸尘器和自移动割草机等，能够有效减少人的工作量，并提升工作效率。然而自移动设备进行移动工作的过程中障碍物时，会自动避开障碍物，现有技术中自移动设备的移动轨迹固定，而工作区域的边界形状复杂，障碍检测算法精度有限，受此影响易导致部分工作区域在工作过程中未遍历，被遗漏，从而导致自移动设备的作业覆盖率不高，给用户造成使用体验差的影响。

发明内容

针对上述技术中存在的不足，本申请提供了一种自移动设备的行走路径规划方法、系统及存储介质，可有效提高自移动设备的作业覆盖率。

本申请的第一个方面，提供了一种自移动设备的行走路径规划方法，其中，该方法包括：获取目标工作区域的边界信息；根据边界信息将目标工作区域划分为多个子目标工作区域；根据子目标工作区域规划自移动设备的行走路径，行走路径的行走规则包括：以第一路径模式对多个子目标工作区域进行一次遍历行走；完成多个子目标工作区域的行走后，判断一次行走是否达到工作要求；当未达到工作要求时，以不同于第一路径模式的第二路径模式对多个子目标工作区域进行二次行走。

本申请的第二个方面，提供了一种智自移动设备的行走路径规划系统，该系统包括：地图获取单元，用于获取目标区域的边界信息；区域规整单元，用于根据边界信息对目标工作区域进行虚拟规整，形成具有虚拟边界的规则工作区域；区域划分单元，根据规则工作区域和边界信息将目标工作区域划分为多个子目标工作区域；路径规划单元，用于基于子目标工作区域的边界信息规划智能割草机的行走路径，行走路径的行走规则包括：以第一路径模式对多个子目标工作区域进行一次遍历行走；完成多个子目标工作区域的行走后，判断一次行走是否达到工作要求；当未达到工作要求时，以第二路径模式对多个子目标工作区域进行二次行走。

本申请的第三个方面，提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现第一方面任一项方法的步骤。

本申请提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请提供的技术方案通过根据目标工作区域的边界信息，将目标工作区域划分为多个子目标工作区域，使自移动设备根据子目标工作区域的边界信息规划行走路径，以第一路径模式对多个子目标工作区域进行第一次遍历行走，判断第一次行走是否满足工作要求，若不满足则按照第二路径模式进行第二次遍历行走。本申请通过对不同目标工作区域制定不同的行走工作策略，避免了工作区域的边界轮廓复杂和障碍物导致工作区域中存在未遍历的工作区域的问题，提高了自移动设备作业时的覆盖率，增强了自移动设备的作业效果。

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，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

附图说明

图1为本申请提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图2为图1所述的方法中执行步骤S200后工作区域的示意图；

图3为本申请第一实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图4为图3所述的方法中执行步骤S311后工作区域的示意图；

图5为图3所述的方法中执行步骤S400后工作区域的示意图；

图6为本申请第二实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图7为图6所示的方法中执行步骤S400后工作区域的示意图；

图8为本申请第三实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图9为图8所示的方法中执行步骤S300后工作区域的示意图；

图10为图8所示的方法中执行步骤S400后工作区域的示意图；

图11为本申请第四实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图12为本申请第五实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图13为本申请第五实施例提供的一种智能割草机的行走路径规划方法中一次行走后作业覆盖效果的示意图；

图14为本申请第五实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法中二次行走后作业覆盖效果的示意图；

图15为本申请第五实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法中一次行走和二次行走合并后作业覆盖效果的示意图；

图16为本申请第六实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法中规划行走路径的流程示意图；

图17为图16所示的方法中一次行走后作业覆盖效果的示意图；

图18为图16所示的方法中二次行走后作业覆盖效果的示意图；

图19为图16所示的方法中一次行走和二次行走合并后作业覆盖效果的示意图；

图20为本申请第七实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法的流程示意图；

图21为本申请第八实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法中的流程示意图；

图22为如图21所示的方法中一次行走后作业覆盖效果的示意图；

图23为如图22所示的一次行走后标记出的重点区域的示意图；

图24为如图21所示的方法中二次行走后工作区域的作业覆盖效果的示意图；

图25为如图21所示的方法中一次行走和二次行走合并后重点区域作业覆盖效果的示意图；

图26为本申请任一实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划方法实际应用的覆盖效果示意图；

图27为本申请第九实施例提供的一种自移动设备的行走路径规划系统的结构示意图；

图28为本申请提供的示例性电子设备的结构示意图。

附图标记说明：行走路径规划系统100，地图获取单元110，区域规整单元120，区域划分单元130，路径规划单元140，电子设备300，存储器301，处理器302，通信接口303，总线架构304。

具体实施方式

申请概述

本申请提供的技术方案总体思路如下：

获取目标工作区域的地图信息；根据地图信息对目标工作区域进行虚拟规整，以形成具有虚拟边界的规则工作区域；将规则工作区域划分为多个子规则工作区域；基于多个子规则工作区域将目标工作区域划分为多个子目标工作区域；根据子目标工作区域规划智能割草机的行走路径，行走路径的行走规则包括：以第一路径模式对多个子目标工作区域进行一次遍历行走；完成多个子目标工作区域的行走后，判断一次行走是否达到工作要求；当未达到工作要求时，以第二路径模式对多个子目标工作区域进行二次行走，其中，第一路径模式和第二路径模式下，对同一子目标工作区域，智能割草机的轨迹路线不同。

在介绍了本申请基本原理后，下面将结合说明书附图来具体介绍本申请的各种非限制性的实施方式。

如图1所示，本申请提供了一种自移动设备的行走路径规划方法，方法包括如下步骤：

S100、获取目标工作区域的边界信息；

本申请实施例中，自移动设备指的是现有技术中任意能够按照认为设置路线，在目标工作区域内自行移动并完成一定工作任务的设备。示例性地，自移动设备包括：智能吸尘器、智能割草机等，其中，智能吸尘器的目标工作区域为客厅、卧室等，智能割草机的目标工作区域为公园、小区、高尔夫球场、足球场等，但不限于此。优选地，本申请实施例中所采用的自移动设备为智能割草机。

目标工作区域即为当前需要采用本申请实施例提供方法及智能割草机进行割草的区域，可通过提前铺设边界线而获得，优选地，目标工作区域的边界线为矩形。

目标工作区域的边界信息可在规格行走路径之前，通过智能割草机在目标工作区域的边界线上巡线自移动行走一圈后，形成目标工作区域的外轮廓图，获得目标工作区域的边界信息。

S200、根据边界信息对目标工作区域进行虚拟规整，以形成具有虚拟边界的规则工作区域；

图2示出了本申请实施例中对目标工作区域进行虚拟规整的一种可能的示意图。在一种实施例方式中，如图2所示，本申请提供的方法中的步骤S200包括：

S210、根据边界信息获取目标工作区域的边界轮廓；

S220、获取边界轮廓的外接矩形，将外接矩形作为目标工作区域的虚拟边界，以获得具有虚拟边界的规则工作区域。

实际的工作中，受现实的场地限制，目标工作区域的边界信息并非是规则的矩形，因此，需要对目标工作区域进行虚拟规整，以得到具有规则虚拟边界的规则工作区域。示例性地，为便于对规则工作区域进行划分，上述的虚拟边界为矩形。

如图2所示，在本申请实施例一具体的应用场景中，采用智能割草机对一具有不规则边界轮廓的目标工作区域进行割草，首先，获取该目标工作区域的边界轮廓，然后获取能够外切于该边界轮廓的外接矩形，将该外接矩形作为目标工作区域的虚拟边界，获得具有虚拟边界的规则工作区域。

在图2中，不规则曲线围成的区域为目标工作区域，虚线形成的矩形框为虚拟边界，并形成规则工作区域，其与不规则曲线围成的目标工作区域外切。

S300、将规则工作区域划分为多个子规则工作区域；

S400、基于多个子规则工作区域将目标工作区域划分为多个子目标工作区域；

S500、根据子目标工作区域规划智能割草机的行走路径，行走路径的行走规则包括如下步骤：

R100、以第一路径模式对多个子目标工作区域进行一次遍历行走；

R200、完成多个子目标工作区域的行走后，判断一次行走是否达到工作要求；

R300、当未达到工作要求时，以不同于第一路径模式的第二路径模式对多个子目标工作区域进行二次行走。

在规划路径之前，需要对目标工作区域进行划分，下面，结合具体实施例对本申请技术方案做进一步的阐述。

实施例一

如图3所示，在前述步骤S100和S200之后，本申请实施例一提供的方法中的步骤S300包括：

S311、对规则工作区域进行栅格化划分，得到多个区域面积相同的矩形工作区域，从而将规则工作区域划分为多个子规则工作区域。

图4示出了本申请实施例一中对规则工作区域进行划分的一种可能的示意图。具体而言，如图4所示，图中的黑色区域为目标工作区域内存在的障碍物，为了根据目标工作区域内不同部分的区域状况制定不同的工作策略，因此，需要对规则工作区域进行划分。

示例性地，如图4所示，对规则工作区域进行栅格式的划分，得到多个区域面积相同的规则工作区域，即为多个子规则工作区域，完成划分。划分完成后，目标工作区域内的障碍物被切割划分至不同的子规则工作区域内。多个子规则工作区域的大小可根据实际工作业务要求进行设置。

如图3所示，本申请实施例一提供的方法中的步骤S400包括：

S411、基于多个子规则工作区域，将目标工作区域划分为多个第一级子目标工作区域；

S412、获取每个第一级子目标工作区域及其邻近的多个其他第一级子目标工作区域的区域面积；

S413、根据区域面积对多个第一级子目标工作区域进行聚类分析合并，形成多个子目标工作区域。

图5示出了本申请实施例一中划分子目标工作区域的一种可能的示意图。具体而言，如图5所示，在划分获得子规则工作区域时，由于目标工作区域并不规则，在划分得到的各个子规则工作区域内，区域面积并不均等，与虚拟边界接触的子规则工作区域内区域面积较小。因此，需要根据区域面积对子目标工作区域进行合并。

将目标工作区域划分为多个第一级子目标工作区域，然后，获取每个第一级子目标工作区域的区域面积，通过聚类分析，若相邻的两个第一级子目标工作区域的区域面积均小于一预设的面积阈值，则将该相邻的两个第一级子目标工作区域进行合并为一个子目标工作区域，最终，完成所有子目标工作区域的划分。图5中目标工作区域的实线围成的多个区域，即为子目标工作区域，处于边界上的部分子目标工作区域通过合并而获得。

实施例二

如图6所示，本申请实施例二提供的方法中步骤S400包括：

S421、基于多个子规则工作区域，将目标工作区域划分为多个第一级子目标工作区域；

S422、获取每个第一级子目标工作区域的边界轮廓，及其邻近的多个其他第一级子目标工作区域的边界轮廓；

S423、根据边界轮廓对多个第一级子目标工作区域进行分析合并，形成多个子目标工作区域。

图7示出了本申请实施例二中划分子目标工作区域的一种可能的示意图。具体而言，如图6和图7所示，根据上述的多个子规则工作区域，将目标工作区域划分为多个第一级子目标工作区域。其中，由于目标工作区域的边界轮廓不规则，部分子规则工作区域划分后没有对应的第一级子目标工作区域。

进一步地，根据每个第一级子目标工作区域的边界轮廓，及其邻近的多个其他第一级子目标工作区域的边界轮廓，对多个第一级子目标工作区域进行合并，获得多个子目标工作区域。

实施例三

如图8所示，本申请实施例三提供的方法中的步骤S300包括：

S321、根据目标工作区域的边界信息获取目标工作区域的边界轮廓；

S322、根据边界轮廓，对规则工作区域进行网状划分，形成多个具有规则虚拟边界的子规则工作区域。

图9示出了本申请实施例三中划分子规则工作区域的一种可能的示意图。如图8和图9所示，根据目标工作区域的边界信息获取目标工作区域的边界轮廓，然后通过数据分析方法获取边界轮廓图形的角点，并获取边界轮廓与虚拟边界的内接点，边界轮廓的角点和内接点见图9中边界轮廓上的黑色点，进行划分时保证角点位于子规则工作区域内，内接点位于子规则工作区域的边界上，完成子规则工作区域的划分。

如图8所示，本申请实施例三提供的方法中的步骤S400包括：

S411、基于多个子规则工作区域，将目标工作区域划分为多个第一级子目标工作区域；

S412、获取每个第一级子目标工作区域及其邻近的多个其他第一级子目标工作区域的区域面积；

S413、根据区域面积对多个第一级子目标工作区域进行聚类分析合并，形成多个子目标工作区域。

图10示出了本申请实施例三中划分子目标工作区域的一种可能的示意图。如图8～图10所示，根据图9中划分获得的子规则工作区域，初步划分得到多个第一级子目标工作区域。其中，由于目标工作区域的边界轮廓不规则，部分子规则工作区域划分后没有对应的第一级子目标工作区域。

然后，获取各个第一级子目标工作区域的区域面积，若相邻的两个第一级子目标工作区域中的任意一个或多个的区域面积小于一定面积阈值，则将相邻的两个第一级子目标工作区域进行合并，获得合并后的子目标工作区域，完成子目标工作区域的划分。

在划分区域之后，需要根据划分获得的子目标工作区域设置自移动设备的行走路径规划，下面，结合具体的实施例对本申请的技术方案做进一步描述。

实施例四

如图11所示，本申请实施例四提供的方法中的步骤R100包括：

R111、以预设的第一路径在一子目标工作区域进行一次行走，并标记智能割草机的覆盖区域；

R112、判断是否完成当前子目标工作区域的行走；

R113、若是，根据标记的覆盖区域，计算当前子目标工作区域的第一覆盖率；

R114、判断第一覆盖率是否大于第一预设覆盖率；

R115、若是，则转入下一子目标工作区域的行走；

R116、若否，则以预设的第二路径在当前子目标工作区域进行二次行走，结束后转入下一子目标工作区域的行走。

实施例五

如图12所示，本申请实施例五提供的方法中的步骤R111包括：

R111-1、以当前子目标工作区域的一边界点为起点，向与规则工作区域的一特定边界成第一预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行一次行走。

如图12所示，本申请实施例五提供的方法中的步骤R116包括：

R116-1、以一次行走完成时的行走终点为起点，向与特定边界成第二预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行二次行走。包括：

图13示出了本申请实施例五中一次行走的一种可能的示意图。如图11～13所示，自移动设备在对一子目标工作区域进行行走工作时，首先，以子目标工作区域的一边界点为起点，优选为以角点为起点，然后向与规则工作区域的一特定边界成第一预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行一次行走。

示例性地，向矩形规则工作区域的一边界作为特定边界，与其成平行角度的方向出发，以弓字形轨迹在当前的子目标工作区域进行一次行走。

若当前子目标工作区域内无障碍物，则一次行走可覆盖当前子目标工作区域内的所有区域。若当前子目标工作区域内存在障碍物，如图13所示，则自移动设备的移动会被障碍物遮挡，导致部分区域无法到达以及无法进行工作。因此，需要在一次行走完成后判断当前子目标工作区域内行走过的区域的第一覆盖率是否大于第一预设覆盖率，示例性地，第一预设覆盖率为95％。

在图13中，由于障碍物的遮挡，导致当前子目标工作区域内部分区域在一次行走内未到达覆盖，即第一覆盖率小于第一预设覆盖率，然后，需要进行二次行走。

图14示出了本申请实施例五中二次行走的一种可能的示意图。如图14所示，在一次行走的第一覆盖率小于第一预设覆盖率时，以一次行走完成时的行走终点为起点，向一次行走朝向的规则工作区域的特点边界呈第二预设角度的方向出发，以上述的第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行二次行走。

示例性地，以与上述特定边界成垂直角度的方向出发，以上述弓字形轨迹在当前的子目标工作区域进行二次行走。如图13～14所示，由于当前子目标工作区域内障碍物的遮挡，在二次行走中仍然有部分区域无法行走覆盖，但是与一次行走中无法行走覆盖的区域不同。

如图15所示，基于上述的一次行走和二次行走，将两次行走覆盖当前子目标工作区域内的区域进行加和，能够发现，经过一次行走和二次行走后当前子目标工作区域内无法行走覆盖的区域相较于一次行走时变小，提升自移动行走工作的有效率。

实施例六

如图16所示，本申请实施例六提供的方法中的步骤R111包括：

R111-2、以当前子目标工作区域的第一规则边界上的一点为起点，向与第一规则边界成第一预设角度的方向，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行一次行走。

如图16所示，本申请实施例六提供的方法中的步骤R116包括：

R116-2、以当前子目标工作区域的第二规则边界上的一点为起点，向与第二规则边界成第二预设角度的方向，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行二次行走。

图17示出了本申请实施例六中一次行走的一种可能的示意图。如图17所示，以当前子目标工作区域的第一规则边界上的一点为起点，向与第一规则边界成第一预设角度的方向，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行一次行走。

示例性地，起点为当前子目标工作区域的第一规则边界上任意接近角点或为角点的一点，第一预设角度为与第一规则边界成任意角度的角度，第一形状诡异为弓字形轨迹。

如此，如图17所示，在经过一次行走后，由于当前子目标工作区域内的障碍物遮挡，导致一次行走无法覆盖当前子目标工作区域内所有的区域，则第一覆盖率小于第一预设覆盖率，因此，需要进行二次行走。

图18示出了本申请实施例六中二次行走的一种可能的示意图。如图18所示，以当前子目标工作区域的第二规则边界上的一点为起点，向与第二规则边界成第二预设角度的方向，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行二次行走。

示例性地，第二规则边界为当前子目标工作区域内与第一规则边界平行的一规则边界，第二预设角度为任意角度，优选为与第一预设角度相同的角度。

如此，完成二次行走，在二次行走后，由于当前子目标工作区域内的障碍物遮挡，导致二次行走无法覆盖当前子目标工作区域内所有的区域，但二次行走内无法覆盖的区域与一次行走不同。

如图16～19所示，结合一次行走和二次行走的覆盖区域，可以得到，能够覆盖当前子目标工作区域内的所有区域，因此，结合一次行走和二次行走后，覆盖率达到100％，大于第一预设覆盖率。

实施例七

如图20所示，本申请实施例七提供的方法中的步骤R200包括：

R211、根据第一覆盖率和多个子目标工作区域的区域面积计算目标工作区域的第二覆盖率；

R212、比较第二覆盖率与第二预设覆盖率；

R213、当第二覆盖率小于第二预设覆盖率时，确定一次遍历行走未达到工作要求；

R214、当第二覆盖率大于或等于第二预设覆盖率时，确定一次遍历行走达到工作要求，其中，第二预设覆盖率大于第一预设覆盖率。

如图20所示，本申请实施例七提供的方法中的步骤R300包括：

R311、当第一次遍历行走未达到工作要求时，统计多个子目标工作区域中第一覆盖率小于第三预设覆盖率的子目标工作区域，形成重点区域集合，其中，第三预设覆盖率介于第一预设覆盖率和第二预设覆盖率之间；

R312、以第二路径模式对重点区域集合进行遍历行走，以对多个子目标工作区域进行二次行走。

在根据不同子目标工作区域内的区域情况，对所有子目标工作区域进行基于步骤R111～R116的一次行走和二次行走后，根据所有子目标工作区域的第一覆盖率和多个子目标工作区域的区域面积计算整个目标工作区域在完成一次行走和二次行走后覆盖区域的第二覆盖率。比较该第二覆盖率与第二预设覆盖率，其中，第二预设覆盖率大于第一预设覆盖率。

当第二覆盖率大于第二预设覆盖率时，可认为一次行走和二次行走构成的一次遍历行走达到工作要求，完成当前工作。当第二覆盖率小于第二预设覆盖率时，可认为一次行走和二次行走构成的一次遍历行走未达到工作要求，需要进行针对性的二次行走。

具体地，当第二覆盖率小于第二预设覆盖率时，统计多个子目标工作区域中第一覆盖率小于第三预设覆盖率的子目标工作区域，将覆盖该条件的子目标工作区域进行收集构建重点区域集合。其中，第三预设覆盖率介于第一预设覆盖率和第二预设覆盖率之间，第三预设覆盖率大于第一预设覆盖率，可在二次遍历行走中提升重点区域内的工作覆盖率。然后，针对上述未达到工作要求的重点区域集合，进行二次行走，提升自移动设备对目标工作区域覆盖工作的有效率。

实施例八

如图21所示，本申请实施例八提供的方法中的步骤R100包括：

R121、以当前子目标工作区域的一边界点为起点，向与规则工作区域的一特定边界成第一预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域行走；

R122、判断是否完成当前子目标工作区域的行走；

R123、完成当前子目标工作区域的行走后转入下一邻近的子目标工作区域的行走。

如图21所示，本申请实施例八提供的方法中的步骤R200包括：

R221、在执行步骤R121的过程中，记录自移动设备的行进轨迹，根据行进轨迹计算当前子目标工作区域的第一覆盖率；

R222、统计多个子目标工作区域的第一覆盖率，根据每个子目标工作区域的区域面积和第一覆盖率计算目标工作区域的第二覆盖率；

R223、判断第二覆盖率是否小于第四预设覆盖率；

R224、当第二覆盖率小于第四预设覆盖率时，确定一次遍历行走未达到工作要求；

R225、当第二覆盖率大于或等于第四预设覆盖率时，确定一次遍历行走达到工作要求。

如图21所示，本申请实施例八提供的方法中的步骤R300包括：

R321、当第一次遍历行走未达到工作要求时，统计多个子目标工作区域中第一覆盖率小于第四预设覆盖率的子目标工作区域，形成重点区域集合；

R322、以目标工作区域中的一重点区域的一边界点为起点，向与规则工作区域的特定边界成第二预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前重点区域行走；

R323、完成当前重点区域的行走后，进入下一重点区域行走。

图22示出了本申请实施例八中一次行走的一种可能的示意图。具体而言，如图22所示，以当前子目标工作区域的一边界点为起点，向与规则工作区域的一特定边界成第一预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域行走。示例性地，边界点为当前子目标工作区域的任意边界点，其位于子规则工作区域的边界点上或目标工作区域的边界轮廓上。第一预设角度可为与规则工作区域的一特定边界平行的角度，第一形状轨迹优选为弓字形轨迹。

在完成一个当前子目标工作区域的一次行走后，直接根据当前子目标工作区域一次行走的结束点作为相邻子目标工作区域内一次行走的起始点，按照上述的第一预设角度和第一形状轨迹进行下一相邻子目标工作区域的一次行走，进而最终完成多个子目标工作区域的一次行走。

在执行上述一次行走的过程中，记录自移动设备的行进轨迹，根据行进轨迹计算当前子目标工作区域的第一覆盖率。在完成多个子目标工作区域的一次行走后，根据多个子目标工作区域的第一覆盖率和区域面积计算目标工作区域的第二覆盖率。并判断第二覆盖率是否小于第四预设覆盖率。若第二覆盖率小于第四预设覆盖率，可认为一次遍历行走未达到工作要求，以及，若第二覆盖率大于等于第四预设覆盖率，可认为一次遍历行走达到工作要求。其中，第四预设覆盖率大于第一预设覆盖率。

进一步地，当第二覆盖率小于第四预设覆盖率，一次遍历行走未达到工作要求时，统计多个子目标工作区域中第一覆盖率小于第四预设覆盖率的子目标工作区域，形成重点区域集合。如图23所示为完成如图22所示的一次行走后标记出的重点区域的示意图，其中重点区域示意为阴影部分。

然后以目标工作区域中的一重点区域的一边界点为起点(A1、A2、A3)，向与规则工作区域的特定边界成第二预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前重点区域行走至终点(B1、B2、B3)。示例性地，第二预设角度为与该特定边界垂直的角度。图24示出了本申请实施例八中二次行走的一种可能的示意图。

图25示出了本申请实施例八中一次行走和二次行走结合的一种可能的示意图。如图24所示，在完成当前重点区域的二次行走后，直接以当前重点区域内二次行走的结束点作为相邻重点区域的起始点，按照上述的第二预设角度和第一形状轨迹进行相邻重点区域的二次行走。结合二次行走，可覆盖一次行走未覆盖的子目标工作区域内的区域，完成符合第四预设覆盖率的行走覆盖。

在实施例四至八中以第一路径模式或第二路径模式在目标工作区域中行走的过程中，自移动设备可在遇到障碍物时转向避让，并继续按原路径模式行进。

图26示出了采用本申请实施例提供方法对目标工作区域进行行走后的覆盖效果示意图，如图25所示，在采用本申请实施例提供方法完成目标工作区域的行走工作后，可基本覆盖目标工作区域内的所有区域。此外，通过划分区域行走能够有效提升行走工作的效率和准确率。

综上，本申请实施例所提供的智能割草机的行走路径规划方法具有如下技术效果：

通过根据目标工作区域的边界信息，对目标工作区域进行虚拟规整，形成具有规则矩形虚拟边界的规则工作区域，进一步根据矩形虚拟边界对规则工作区域进行网状划分，划分为多个子规则工作区域，然后基于多个子规则工作区域将目标工作区域划分为多个子目标工作区域，使自移动设备根据子目标工作区域规划行走路径，以第一路径模式对多个对子目标工作区域进行第一次遍历行走，判断第一次行走是否满足工作要求，若不满足则按照第二路径模式进行第二次遍历行走。本申请提供的智能割草机，及路径规划方法，通过对目标工作区域进行区域划分，将工作区域分割为多个边界规整的子工作区域，针对不同子工作区域针对性地制定不同的行走路径策略，避免了工作区域的边界轮廓复杂和障碍物导致工作区域中存在未遍历的工作区域的问题，提高了自移动设备作业时的覆盖率，大大增强了自移动设备的作业效果。

实施例九

如图27所示，基于与前述任一实施例中一种自移动设备的行走路径规划方法相同的发明构思，本申请实施例提供了一种自移动设备的行走路径规划系统100，其中，该系统包括：

地图获取单元110，用于获取目标区域的地图信息；

区域规整单元120，用于根据地图信息对目标工作区域进行虚拟规整，形成具有虚拟边界的规则工作区域；

区域划分单元130，对规则工作区域进行划分，获得多个子规则工作区域，根据子规则工作区域和边界信息将目标工作区域划分为多个子目标工作区域；

路径规划单元140，用于基于子目标工作区域规划智能割草机的行走路径，行走路径的行走规则包括：

以第一路径模式对多个子目标工作区域进行一次遍历行走；完成多个子目标工作区域的行走后，判断一次行走是否达到工作要求；当未达到工作要求时，以不同于第一路径模式的第二路径模式对多个子目标工作区域进行二次行走。

示例性电子设备

下面参考图28来描述本申请实施例的电子设备，

该电子设备300包括：处理器302、通信接口303、存储器301。可选的，电子设备300还可以包括总线架构304。其中，通信接口303、处理器302以及存储器301可以通过总线架构304相互连接；总线架构304可以是外设部件互连标(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry Standardarchitecture，简称EISA)总线等。总线架构304可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图28中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。

处理器302可以是一个CPU，微处理器，ASIC，或一个或多个用于控制本申请方案程序执行的集成电路。

通信接口303，使用任何收发器一类的系统，用于与其他设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网(radio access network，RAN),无线局域网(wireless local areanetworks，WLAN)，有线接入网等。

存储器301可以是ROM或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器(electrically erasable Programmable read-only memory，EEPROM)、只读光盘(compactdiscread-only memory，CD-ROM)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。存储器可以是独立存在，通过总线架构304与处理器相连接。存储器也可以和处理器集成在一起。

其中，存储器301用于存储执行本申请方案的计算机执行指令，并由处理器302来控制执行。处理器302用于执行存储器301中存储的计算机执行指令，从而实现本申请上述任一实施例提供的行走路径规划方法。

可选的，本申请实施例中的计算机执行指令也可以称之为应用程序代码，本申请实施例对此不作具体限定。

本领域普通技术人员可以理解：本申请中涉及的第一、第二等各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请实施例的范围，也不表示先后顺序。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“至少一个”是指一个或者多个。至少两个是指两个或者多个。“至少一个”、“任意一个”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a,b,或c中的至少一项(个、种)，可以表示：a,b,c,a-b,a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c可以是单个，也可以是多个。

在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程系统。

计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘(Solid State Disk，SSD))等。

本申请实施例中所描述的各种说明性的逻辑单元和电路可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑系统，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算系统的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件单元、或者这两者的结合。软件单元可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于终端中的不同的部件中。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请意图包括这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种自移动设备的行走路径规划方法，其特征在于，包括：

获取目标工作区域的边界信息；

根据所述边界信息将所述目标工作区域划分为多个子目标工作区域；

根据所述子目标工作区域规划所述自移动设备的行走路径，所述行走路径的行走规则包括：

以第一路径模式对所述多个子目标工作区域进行一次遍历行走；

完成所述多个子目标工作区域的行走后，判断所述一次遍历行走是否达到工作要求；

当未达到工作要求时，以不同于第一路径模式的第二路径模式对所述多个子目标工作区域进行二次行走。

2.如权利要求1所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以第一路径模式对所述多个子目标工作区域进行一次遍历行走，包括：

以预设的第一路径在一子目标工作区域进行一次行走，并标记所述自移动设备的覆盖区域；

判断是否完成当前子目标工作区域的行走，若是，根据标记的所述覆盖区域，计算当前子目标工作区域的第一覆盖率，判断所述第一覆盖率是否大于第一预设覆盖率；

若是，则转入下一子目标工作区域的行走；若否，则以预设的第二路径在当前子目标工作区域进行二次行走，结束后转入下一子目标工作区域的行走。

3.如权利要求2所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以预设的第一路径在一子目标工作区域进行一次行走，包括：

以当前子目标工作区域的一边界点为起点，向与所述规则工作区域的一特定边界成第一预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行一次行走。

4.如权利要求3所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以预设的第二路径在当前子目标工作区域进行二次行走，包括：

以所述一次行走完成时的行走终点为起点，向与所述特定边界成第二预设角度的方向出发，以所述第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行二次行走。

5.如权利要求2所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以预设的第一路径在一子目标工作区域进行一次行走，包括：

以当前子目标工作区域的第一规则边界上的一点为起点，向与所述第一规则边界成第一预设角度的方向，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行一次行走。

6.如权利要求5所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以预设的第二路径在当前子目标工作区域进行二次行走，包括：

以当前子目标工作区域的第二规则边界上的一点为起点，向与所述第二规则边界成第二预设角度的方向，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域进行二次行走。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的第一形状轨迹包括弓字形行走轨迹。

8.如权利要求2所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述判断所述一次行走是否达到工作要求，包括：

根据所述第一覆盖率和所述多个子目标工作区域的区域面积计算所述目标工作区域的第二覆盖率，比较所述第二覆盖率与第二预设覆盖率；

当所述第二覆盖率小于所述第二预设覆盖率时，确定所述一次遍历行走未达到工作要求；当所述第二覆盖率大于或等于所述第二预设覆盖率时，确定所述一次遍历行走达到工作要求，其中，所述第二预设覆盖率大于所述第一预设覆盖率。

9.如权利要求8所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述当未达到工作要求时，以不同于第一路径模式的第二路径模式对所述多个子目标工作区域进行二次行走，包括：

当所述第一次遍历行走未达到工作要求时，统计所述多个子目标工作区域中第一覆盖率小于所述第三预设覆盖率的子目标工作区域，形成重点区域集合，其中，所述第三预设覆盖率介于所述第一预设覆盖率和第二预设覆盖率之间；

以第二路径模式对所述重点区域集合进行遍历行走，以对所述多个子目标工作区域进行二次行走。

10.如权利要求1所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以第一路径模式对所述多个子目标工作区域进行一次遍历行走，包括：

以当前子目标工作区域的一边界点为起点，向与所述规则工作区域的一特定边界成第一预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域行走；

判断是否完成当前子目标工作区域的行走，若是则转入下一邻近的子目标工作区域的行走。

11.如权利要求10所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述以第二路径模式对所述目标区域进行二次行走，包括：

以所述目标区域中的一子目标工作区域的一边界点为起点，向与所述规则工作区域的所述特定边界成第二预设角度的方向出发，以第一形状轨迹在当前子目标工作区域行走。

12.如权利要求1所述的行走路径规划方法，其特征在于，所述行走路径的规划规则还包括：

以所述第一路径模式和或所述第二路径模式在所述目标工作区域中行走的过程中，遇到障碍物时转向避让，并继续按原路径模式行进。

13.一种自移动设备的行走路径规划系统，其特征在于，包括：

地图获取单元，用于获取目标区域的边界信息；

区域规整单元，用于根据所述边界信息对所述目标工作区域进行虚拟规整，形成具有虚拟边界的规则工作区域；

区域划分单元，根据所述规则工作区域和所述边界信息将所述目标工作区域划分为多个子目标工作区域；

路径规划单元，用于基于所述子目标工作区域规划所述智能割草机的行走路径，所述行走路径的行走规则包括：

以第一路径模式对所述多个子目标工作区域进行一次遍历行走；完成所述多个子目标工作区域的行走后，判断所述一次行走是否达到工作要求；当未达到工作要求时，以第二路径模式对所述多个子目标工作区域进行二次行走。

14.如权利要求13所述的行走路径规划系统，其特征在于，所述第一路径模式和所述第二路径模式下，对同一子目标工作区域，所述路径规划单元规划的行走路径的轨迹路线不同。

15.一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1～12任一项所述的行走路径规划方法。

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