CN114459487B - 一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114459487B CN114459487B CN202210182517.1A CN202210182517A CN114459487B CN 114459487 B CN114459487 B CN 114459487B CN 202210182517 A CN202210182517 A CN 202210182517A CN 114459487 B CN114459487 B CN 114459487B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- path
- point
- preset
- planned
- angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 9
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 description 4
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 4
- 238000011478 gradient descent method Methods 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 239000010721 machine oil Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/20—Instruments for performing navigational calculations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
- G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
- G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/42—Determining position
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本发明公开了一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及计算机可读存储介质,本申请中的第一预设角度为锐角,第二预设角度则为钝角,这样保证了在按照预设方位角搜索后能够形成交叉的路径,而预设方位角中之所以还包括第一预设角度的反向角以及第二预设角度的反向角,是为了使得从边界上的任意点出发均可以向待作业地块内部进行坐标点的搜索,再通过合理的预设步长的设置便可以使得最终形成的交叉路径可以均匀的分布在待作业地块内部的各个区域,只需要根据规划好的路径点进行自动驾驶,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗。
Description
技术领域
本发明涉及农机路径规划领域,特别是涉及一种对角耙地的路径规划方法,本发明还涉及一种对角耙地的路径规划装置、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
耙地是指在耕地经过犁地后产生的大土块需要通过耙地机械破碎的过程,而对角耙地是指“耙地的耕地内的每一个点必须经过两次交叉的路径对角耙过”,这样有助于将犁沟填平和大土块破碎的更小,现有技术中在进行对角耙地工作时通常需要有经验的驾驶员驾驶农机进行路线选取,然而即使对于经验丰富的驾驶员来说,其仍会造成耕地的重耙以及漏耙的现象从而导致作物减产以及油耗增加,并且人力成本较高。
因此,如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种对角耙地的路径规划方法,能够生成合理均匀的交叉耙地路径,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗;本发明的另一目的是提供一种对角耙地的路径规划装置、设备及计算机可读存储介质,能够生成合理均匀的交叉耙地路径,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种对角耙地的路径规划方法,包括:
从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点;
在规划至所述待作业地块的边界时,判断在所述边界上以所述预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点;
若是,则基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点;
将多个预设方位角中,从所述路径起始点指向所述待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个所述预设方位角,更新为所述指定方位角,并执行所述从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点的步骤;
若否,则结束路径规划;
其中,多个所述预设方位角包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,θ1为锐角,θ2为钝角,所述路径起始点的初始值为边界上的预设路径点,首个所述指定方位角为预先指定的所述预设方位角,某坐标点在指向所述待作业地块内部的所述预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
优选地,所述从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点具体为:
从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,将距离最新规划的路径点预设步长的坐标点确定为待定路径点;
判定所述待定路径点是否位于所述待作业地块的边界之外;
若否,则将所述待定路径点规划为路径点;
若是,则将最新规划的路径点与所述待定路径点的连线与边界的交点规划为路径点。
优选地,所述基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点具体为:
基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点。
优选地,所述基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点具体为:
基于最新规划的路径点,朝向与当前的所述指定方位角夹角较小的一侧边界,以指定倍数的所述预设步长搜索一个坐标点;
判断最新搜索到的坐标点是否规划完毕;
若未规划完毕,则将最新搜索到的坐标点更新为所述路径起始点并将所述指定倍数置为初始值;
若规划完毕,则将所述指定倍数加一并执行所述基于最新规划的路径点,朝向与当前的所述指定方位角夹角较小的一侧边界,以指定倍数的所述预设步长搜索一个坐标点的步骤;
其中,所述指定倍数的初始值为1。
优选地,所述将多个预设方位角中,从所述路径起始点指向所述待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个所述预设方位角,更新为所述指定方位角具体为:
从多个预设方位角中,确定出基于所述路径起始点指向所述待作业地块内部的各个所述预设方位角,均作为所述路径起始点的可规划方位角;
从所述路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个所述可规划方位角中选择一个更新为所述指定方位角。
优选地,所述从所述路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个所述可规划方位角中选择一个更新为所述指定方位角具体为:
判断所述路径起始点在所在方向上未规划路径点的所述可规划方位角的数量是否大于1;
若是,则选择与所述路径起始点的搜索方向夹角较小的所述可规划方位角更新为所述指定方位角;
若否,则将唯一的所述可规划方位角更新为所述指定方位角。
优选地,所述第二预设角度为所述第一预设角度加上90度。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种对角耙地的路径规划装置,包括:
第一搜索模块,用于从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点;
判断模块,用于在规划至所述待作业地块的边界时,判断在所述边界上以所述预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点,若是,则触发第二搜索模块,若否,则触发结束模块;
所述第二搜索模块,用于基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点;
更新模块,用于将多个预设方位角中,从所述路径起始点指向所述待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个所述预设方位角,更新为所述指定方位角,并执行所述从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点的步骤;
所述结束模块,用于结束路径规划;
其中,多个所述预设方位角包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,θ1为锐角,θ2为钝角,所述路径起始点的初始值为边界上的预设路径点,首个所述指定方位角为预先指定的所述预设方位角,某坐标点在指向所述待作业地块内部的所述预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种对角耙地的路径规划设备,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如上所述对角耙地的路径规划方法的步骤。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质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上所述对角耙地的路径规划方法的步骤。
本发明提供了一种对角耙地的路径规划方法,本申请中的第一预设角度为锐角,第二预设角度则为钝角,这样保证了在按照预设方位角搜索后能够形成交叉的路径,而预设方位角中之所以还包括第一预设角度的反向角以及第二预设角度的反向角,是为了使得从边界上的任意点出发均可以向待作业地块内部进行坐标点的搜索,再通过合理的预设步长的设置便可以使得最终形成的交叉路径可以均匀的分布在待作业地块内部的各个区域,只需要根据规划好的路径点进行自动驾驶,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗。
本发明还提供了一种对角耙地的路径规划装置、设备及计算机可读存储介质,具有如上对角耙地的路径规划方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对现有技术和实施例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发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的一种对角耙地的路径规划方法的流程示意图;
图2为本发明提供的一种对角耙地的路径规划过程的示意图;
图3为本发明提供的一种对角耙地的规划完成路径的示意图;
图4为本发明提供的一种对角耙地的路径规划装置的结构示意图;
图5为本发明提供的一种对角耙地的路径规划设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种对角耙地的路径规划方法,能够生成合理均匀的交叉耙地路径,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗;本发明的另一核心是提供一种对角耙地的路径规划装置、设备及计算机可读存储介质,能够生成合理均匀的交叉耙地路径,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。
请参考图1,图1为本发明提供的一种对角耙地的路径规划方法的流程示意图,该对角耙地的路径规划方法包括:
S101:从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点;
具体的,在耙地领域,耙地机械是挂载在拖拉机后部的机械部件,随着拖拉机的前进拖拽前进,耙地时将液压装置降低,使耙地机械能够充分接触土地,之后行走的拖拉机带动耙地机械进行耙地作业。倒车时需要将耙地液压装置升起,使耙地机械与土地脱离接触,这样才能保护耙地机械不被损坏。耙地指在耕地经过犁地后产生的大土块需要通过耙地机械破碎的过程。对角耙地指需要耙地的耕地内的每一个点必须经过两次交叉的路径对角耙过,这样有助于将犁沟填平和大土块破碎的更小。路径规划是指在一定区域内按照路径设计要求,规划出符合路径设计和车辆行驶要求的路径。全局规划指在已知区域内规划符合路径约束和车辆行驶要求的路径,且该路径覆盖所有需要规划的区域。自动搜索路径指按照路径设计规则自动搜索符合要求的路径。
具体的,考虑到如上背景技术中的技术问题,为了实现规划出均匀分布的对角耙地的路径,本申请中首先需要完成路径起始点的设定以及指定方位角的设定,如此一来才能够在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点,从而顺利完成路径的规划。
其中,路径起始点的初始值可以为边界上的预设路径点,如此一来便能够实现路径规划任务的开始,该预设路径点可以为边界上的任一坐标点,本发明实施例在此不做限定。
具体的,正是因为本发明实施例中对于指定方位角的合理更新,从而实现了在按照指定方位角进行路径点搜索后,能够在待作业地块内形成用于对角耙地的较差路径,指定方位角均来自预设方位角,具体的可以包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,其中的θ1为锐角,θ2为钝角,这样的设置可以保证最终规划出的路径呈现互相交叉的对角耙地路径,而预设方位角中之所以还包括第一预设角度的反向角以及第二预设角度的反向角,是为了使得从边界上的任意点出发均可以向待作业地块内部进行坐标点的搜索,再通过合理的预设步长的设置便可以使得最终形成的交叉路径可以均匀的分布在待作业地块内部的各个区域,只需要根据规划好的路径点进行自动驾驶,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗。
另外,本发明实施例中明显需要待作业地块的边界定位数据才能够进行,因此在此给出一种边界数据的获取方式:
第一步,采用装有卫星定位系统(例如北斗卫星定位系统)的耙地拖拉机绕待作业地块的边界行走一圈采集到待作业地块的地边界数据P={(x1,y1),(x2,y2),......}。
第二步,,由于拖拉机行驶过程中速度变化量不确定的原因,生成的数据点需要滤除距离过于小的数据点,计算边界数据点P={(x1,y1),(x2,y2),......}中相邻两点的距离D={d1,d2,......},当发现di(i=1,2,3,...)与di-1的距离<dmin(预设距离阈值),时舍弃pi点重新排列边界数据点。
第三步,采用梯度下降方法平滑边界数据点得到G={(x1,y1),(x2,y2),......}使得边界路径点更加平滑符合拖拉机行驶要求。
S102:在规划至待作业地块的边界时,判断在边界上以预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点;
具体的,此处可以将待作业地块的边界看作一个整体,在搜索路径每到达边界时,便可以判断在边界上以预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点,如果能够搜索到则代表未完成路径规划,通过判断结果可以触发后续动作。
其中,某坐标点在指向待作业地块内部的预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕,如此的规划完毕的判断规则可以保证边界上间隔预设步长的每一个坐标点均需要向“指向地块内部的两个预设方位角的方向”进行路径规划,从而保证最终在地块的所有区域均匀地进行了路径的规划。
S103:若是,则基于最新规划的路径点,在边界上以预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为路径起始点;
具体的,如果能够搜索到则可以继续规划,当然这里需要以预设步长进行逐次搜索,从而使得最终规划出的路径呈现间隔预设步长的网格状。
具体的,将搜索到的未规划完毕的坐标点更新为路径起始点,在下一次“从边界出发进行路径搜索的时候”,便可以以该路径起始点开始进行路径搜索,也即对于该边界上的坐标点进行规划,一旦该坐标点在指向待作业地块内部的预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
S104:将多个预设方位角中,从路径起始点指向待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个预设方位角,更新为指定方位角,并执行步骤S1;
具体的,在确定了下一次的路径起始点之后,还需要确定的便是下一次的搜索方向,因此本发明实施例中需要对指定方位角进行更新,具体的更新方式即为“将多个预设方位角中,从路径起始点指向待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个预设方位角,更新为指定方位角”。
其中,多个预设方位角中,使得每个路径起始点指向待作业地块内部的预设方位角通常不止一个,由于每次可以进行一个方向的路径点搜索,因此需要从使得每个路径起始点指向待作业地块内部的预设方位角中,选择一个未规划路径点的预设方位角将其更新为指定方位角,以便进行步骤S1中的下一次的“从边界出发进行路径搜索”。
S105:若否,则结束路径规划;
其中,多个预设方位角包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,θ1为锐角,θ2为钝角,路径起始点的初始值为边界上的预设路径点,首个指定方位角为预先指定的预设方位角,某坐标点在指向待作业地块内部的预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
具体的,当以预设步长在边界上未搜索到未规划完毕的坐标点时,则代表整个边界上,以预设步长搜索到的坐标点均完成了规划,此时也代表整个待作业地块已经被规划了对角耙地的路径,此时可以结束路径规划。
具体的,本发明实施例中规划得到的农机行驶路径为从预设坐标点出发向待作业地块内部行进,遇到边界便不断转向,最后到结束时刻所在坐标点为止的一条完整路径,该路径为均匀分布的网格状路径,可以指导农机行驶从而高效地进行对角耙地作业,降低了人力成本,且有利于提升作业效率,降低漏耙以及重耙的现象,降低农机油耗。
本发明提供了一种对角耙地的路径规划方法,本申请中的第一预设角度为锐角,第二预设角度则为钝角,这样保证了在按照预设方位角搜索后能够形成交叉的路径,而预设方位角中之所以还包括第一预设角度的反向角以及第二预设角度的反向角,是为了使得从边界上的任意点出发均可以向待作业地块内部进行坐标点的搜索,再通过合理的预设步长的设置便可以使得最终形成的交叉路径可以均匀的分布在待作业地块内部的各个区域,只需要根据规划好的路径点进行自动驾驶,一方面节省了人力成本,另一方面提升了行驶路线合理性且减少了重耙漏耙现象,有利于提升了作物产量并降低油耗。
为了更好地对本发明实施例进行说明,请参考图2以及图3,图2为本发明提供的一种对角耙地的路径规划过程的示意图;图3为本发明提供的一种对角耙地的规划完成路径的示意图,在上述实施例的基础上:
作为一种优选的实施例,从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点具体为:
从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,将距离最新规划的路径点预设步长的坐标点确定为待定路径点;
判定待定路径点是否位于待作业地块的边界之外;
若否,则将待定路径点规划为路径点;
若是,则将最新规划的路径点与待定路径点的连线与边界的交点规划为路径点。
具体的,为了能够生成均匀的网格状的对角耙地的路径,本发明实施例中在待作业地块内部严格按照预设步长进行坐标点的搜索,也即每次都沿指定方位角的方形搜索一个预设步长的距离,在搜索到边界之外时,可以将最新规划的路径点与待定路径点的连线与边界的交点规划为路径点,如此一来便能够顺利完成“在边界上进行下一路径起始点的搜索”。
具体的,图2以及图3中的A、B、C以及D包围而成的封闭四边形即为待作业地块的边界,从图3中可以直观的看出在待作业地块内部以预设步长搜索坐标点而形成的网格状的交叉路径。
作为一种优选的实施例,基于最新规划的路径点,在边界上以预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为路径起始点具体为:
基于最新规划的路径点,在边界上以预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为路径起始点。
具体的,在搜索未规划完毕的坐标点时,基于边界上最新规划的路径点而以预设步长进行就近搜索,可以有效地降低农机在遵循路径行驶时的行驶距离,从而降低油耗。
作为一种优选的实施例,基于最新规划的路径点,在边界上以预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为路径起始点具体为:
基于最新规划的路径点,朝向与当前的指定方位角夹角较小的一侧边界,以指定倍数的预设步长搜索一个坐标点;
判断最新搜索到的坐标点是否规划完毕;
若未规划完毕,则将最新搜索到的坐标点更新为路径起始点并将指定倍数置为初始值;
若规划完毕,则将指定倍数加一并执行基于最新规划的路径点,朝向与当前的指定方位角夹角较小的一侧边界,以指定倍数的预设步长搜索一个坐标点的步骤;
其中,指定倍数的初始值为1。
具体的,为了能够规划出均匀的网格状路径,本发明实施例中在边界上搜索坐标点时的步长同样为预设步长,从而能够通过路径将待作业地块进行均匀地分割,从而能够全面且高效地对待作业地块进行作业。
其中,在到达边界并进行下一路径起始点的搜索时,“基于最新规划的路径点,朝向与当前的指定方位角夹角较小的一侧边界”的方向进行搜索的方式可以减小农机的转向角度,从而降低油耗。
具体的,在图3中可以明显看出,在边界上进行下一路径起始点搜索的时候,若遇到拐角处时同样可以以预设步长向前进行路径点的搜索。
当然,除了本发明实施例中的具体方式外,“基于最新规划的路径点,在边界上以预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为路径起始点”还可以为其他具体方式,本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例,将多个预设方位角中,从路径起始点指向待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个预设方位角,更新为指定方位角具体为:
从多个预设方位角中,确定出基于路径起始点指向待作业地块内部的各个预设方位角,均作为路径起始点的可规划方位角;
从路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个可规划方位角中选择一个更新为指定方位角。
具体的,通常情况下,在多个预设方位角中,基于路径起始点指向待作业地块内部的各个预设方位角的数量为两个,因此在搜索到路径起始点时,可以将基于路径起始点指向待作业地块内部的各个预设方位角均作为路径起始点的可规划方位角以便备选,然后再从各个可规划方位角中选择一个更新为指定方位角,具体的选定规则可以进行自主设定,例如可以为随机选择等,本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例,从路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个可规划方位角中选择一个更新为指定方位角具体为:
判断路径起始点在所在方向上未规划路径点的可规划方位角的数量是否大于1;
若是,则选择与路径起始点的搜索方向夹角较小的可规划方位角更新为指定方位角;
若否,则将唯一的可规划方位角更新为指定方位角。
具体的,在可规划方位角的数量大于一的情况下,可以选择与路径起始点的搜索方向夹角较小的可规划方位角更新为指定方位角,如此一来规划出的路径可以减小农机的转向角度从而进一步地降低油耗。
当然,除了该选定规则外,从路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个可规划方位角中选择一个更新为指定方位角还可以为其他具体方式,本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例,第二预设角度为第一预设角度加上90度。
具体的,将第二预设角度设置为第一预设角度加上90度可以提高规划出路径的网格的对称性,从而有利于提升路径均匀性,也即提高了作业的均匀性,提高了作业效率。
其中,第一预设角度可以进行自主设定,例如可以为45度等,本发明实施例在此不做限定。
当然,除了第一预设角度加上90度外,第二预设角度还可以为其他钝角,本发明实施例在此不做限定。
请参考图4,图4为本发明提供的一种对角耙地的路径规划装置的结构示意图,该对角耙地的路径规划装置包括:
第一搜索模块41,用于从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点;
判断模块42,用于在规划至待作业地块的边界时,判断在边界上以预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点,若是,则触发第二搜索模块43,若否,则触发结束模块45;
第二搜索模块43,用于基于最新规划的路径点,在边界上以预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为路径起始点;
更新模块44,用于将多个预设方位角中,从路径起始点指向待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个预设方位角,更新为指定方位角,并执行从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点的步骤;
结束模块45,用于结束路径规划;
其中,多个预设方位角包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,θ1为锐角,θ2为钝角,路径起始点的初始值为边界上的预设路径点,首个指定方位角为预先指定的预设方位角,某坐标点在指向待作业地块内部的预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
对于本发明实施例提供的对角耙地的路径规划装置的介绍请参照前述的对角耙地的路径规划方法的实施例,本发明实施例在此不再赘述。
请参考图5,图5为本发明提供的一种对角耙地的路径规划设备的结构示意图,该对角耙地的路径规划设备包括:
存储器51,用于存储计算机程序;
处理器52,用于执行计算机程序时实现如前述实施例中对角耙地的路径规划方法的步骤。
对于本发明实施例提供的对角耙地的路径规划设备的介绍请参照前述的对角耙地的路径规划方法的实施例,本发明实施例在此不再赘述。
为解决上述技术问题,本发明还提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例中对角耙地的路径规划方法的步骤。
对于本发明实施例提供的计算机可读存储介质的介绍请参照前述的对角耙地的路径规划方法的实施例,本发明实施例在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。还需要说明的是,在本说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,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、物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、物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,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其他实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种对角耙地的路径规划方法,其特征在于,包括:
从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点;
在规划至所述待作业地块的边界时,判断在所述边界上以所述预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点;
若是,则基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点;
将多个预设方位角中,从所述路径起始点指向所述待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个所述预设方位角,更新为所述指定方位角,并执行所述从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点的步骤;
若否,则结束路径规划;
其中,多个所述预设方位角包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,θ1为锐角,θ2为钝角,所述路径起始点的初始值为边界上的预设路径点,首个所述指定方位角为预先指定的所述预设方位角,某坐标点在指向所述待作业地块内部的所述预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
2.根据权利要求1所述的对角耙地的路径规划方法,其特征在于,所述从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点具体为:
从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,将距离最新规划的路径点预设步长的坐标点确定为待定路径点;
判定所述待定路径点是否位于所述待作业地块的边界之外;
若否,则将所述待定路径点规划为路径点;
若是,则将最新规划的路径点与所述待定路径点的连线与边界的交点规划为路径点。
3.根据权利要求2所述的对角耙地的路径规划方法,其特征在于,所述基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点具体为:
基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点。
4.根据权利要求3所述的对角耙地的路径规划方法,其特征在于,所述基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长就近搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点具体为:
基于最新规划的路径点,朝向与当前的所述指定方位角夹角较小的一侧边界,以指定倍数的所述预设步长搜索一个坐标点;
判断最新搜索到的坐标点是否规划完毕;
若未规划完毕,则将最新搜索到的坐标点更新为所述路径起始点并将所述指定倍数置为初始值;
若规划完毕,则将所述指定倍数加一并执行所述基于最新规划的路径点,朝向与当前的所述指定方位角夹角较小的一侧边界,以指定倍数的所述预设步长搜索一个坐标点的步骤;
其中,所述指定倍数的初始值为1。
5.根据权利要求4所述的对角耙地的路径规划方法,其特征在于,所述将多个预设方位角中,从所述路径起始点指向所述待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个所述预设方位角,更新为所述指定方位角具体为:
从多个预设方位角中,确定出基于所述路径起始点指向所述待作业地块内部的各个所述预设方位角,均作为所述路径起始点的可规划方位角;
从所述路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个所述可规划方位角中选择一个更新为所述指定方位角。
6.根据权利要求5所述的对角耙地的路径规划方法,其特征在于,所述从所述路径起始点在所在方向上未规划路径点的各个所述可规划方位角中选择一个更新为所述指定方位角具体为:
判断所述路径起始点在所在方向上未规划路径点的所述可规划方位角的数量是否大于1;
若是,则选择与所述路径起始点的搜索方向夹角较小的所述可规划方位角更新为所述指定方位角;
若否,则将唯一的所述可规划方位角更新为所述指定方位角。
7.根据权利要求1至6任一项所述的对角耙地的路径规划方法,其特征在于,所述第二预设角度为所述第一预设角度加上90度。
8.一种对角耙地的路径规划装置,其特征在于,包括:
第一搜索模块,用于从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点;
判断模块,用于在规划至所述待作业地块的边界时,判断在所述边界上以所述预设步长是否能搜索出未规划完毕的坐标点,若是,则触发第二搜索模块,若否,则触发结束模块;
所述第二搜索模块,用于基于最新规划的路径点,在所述边界上以所述预设步长搜索一个未规划完毕的坐标点,并将其更新为所述路径起始点;
更新模块,用于将多个预设方位角中,从所述路径起始点指向所述待作业地块内部且所在方向未规划路径点的一个所述预设方位角,更新为所述指定方位角,并执行所述从路径起始点出发,沿着指定方位角的方向,以预设步长在待作业地块内逐个搜索坐标点并将搜索到的坐标点规划为路径点的步骤;
所述结束模块,用于结束路径规划;
其中,多个所述预设方位角包括第一预设角度θ1、第二预设角度θ2、180+θ1以及180+θ2,θ1为锐角,θ2为钝角,所述路径起始点的初始值为边界上的预设路径点,首个所述指定方位角为预先指定的所述预设方位角,某坐标点在指向所述待作业地块内部的所述预设方位角的方向上均已规划路径点,代表该坐标点规划完毕。
9.一种对角耙地的路径规划设备,其特征在于,包括:
存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述对角耙地的路径规划方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质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至7任一项所述对角耙地的路径规划方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210182517.1A CN114459487B (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210182517.1A CN114459487B (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及存储介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114459487A CN114459487A (zh) | 2022-05-10 |
CN114459487B true CN114459487B (zh) | 2024-02-09 |
Family
ID=81416353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210182517.1A Active CN114459487B (zh) | 2022-02-25 | 2022-02-25 | 一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114459487B (zh) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103416146A (zh) * | 2012-05-21 | 2013-12-04 | 代国荣 | 交叉式多轴耙地机 |
CN108216256A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 现代自动车株式会社 | 用于生成车辆的路径的装置和方法 |
CN108282221A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-13 | 沈阳航空航天大学 | 一种减小不安全区域的多无人机的安全通信策略 |
CN109240284A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-01-18 | 江苏大学 | 一种无人驾驶农机的自主路径规划方法及装置 |
CN113375674A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-10 | 上海联适导航技术股份有限公司 | 一种曲线路径生成方法、装置、设备及可读存储介质 |
CN113448324A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-28 | 北京合众思壮科技股份有限公司 | 路径规划方法、装置、电子设备和存储介质 |
CN113804212A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-17 | 上海联适导航技术股份有限公司 | 一种耙地作业的路径规划方法及装置 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8498788B2 (en) * | 2010-10-26 | 2013-07-30 | Deere & Company | Method and system for determining a planned path of a vehicle |
-
2022
- 2022-02-25 CN CN202210182517.1A patent/CN114459487B/zh active Active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103416146A (zh) * | 2012-05-21 | 2013-12-04 | 代国荣 | 交叉式多轴耙地机 |
CN108216256A (zh) * | 2016-12-15 | 2018-06-29 | 现代自动车株式会社 | 用于生成车辆的路径的装置和方法 |
CN108282221A (zh) * | 2018-02-09 | 2018-07-13 | 沈阳航空航天大学 | 一种减小不安全区域的多无人机的安全通信策略 |
CN109240284A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-01-18 | 江苏大学 | 一种无人驾驶农机的自主路径规划方法及装置 |
CN113448324A (zh) * | 2020-03-09 | 2021-09-28 | 北京合众思壮科技股份有限公司 | 路径规划方法、装置、电子设备和存储介质 |
CN113375674A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-09-10 | 上海联适导航技术股份有限公司 | 一种曲线路径生成方法、装置、设备及可读存储介质 |
CN113804212A (zh) * | 2021-08-23 | 2021-12-17 | 上海联适导航技术股份有限公司 | 一种耙地作业的路径规划方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
基于全覆盖路径的植保无人直升机航线规划方法与实现技术;陶德臣 等;《电子测量技术》;20200408;第43卷(第7期);第50-55页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN114459487A (zh) | 2022-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11044842B2 (en) | Path planning for area coverage | |
EP3821691B1 (en) | Method for operating an autonomous robotic working machine within a travelling containment zone | |
WO2018059646A1 (en) | A system and a method for determining a trajectory to be followed by an agricultural work vehicle | |
AU2015207928B2 (en) | Grade control cleanup pass using splines | |
CN107817794B (zh) | 自动导航方法、控制装置及导航系统 | |
EP2758841B1 (de) | Autonomes arbeitsgerät | |
US20040193348A1 (en) | Method and system for efficiently traversing an area with a work vehicle | |
US10729055B2 (en) | System and method for determining swath connections | |
US20180156622A1 (en) | Method and robot system for autonomous control of a vehicle | |
EP3518648A1 (en) | A system and a method for optimizing the trajectory to be followed when weeding crops | |
CN113804212B (zh) | 一种耙地作业的路径规划方法及装置 | |
CN110132215B (zh) | 农机作业幅宽自动获取方法和农机作业面积获取方法 | |
CN114459487B (zh) | 一种对角耙地的路径规划方法、装置、设备及存储介质 | |
CN112025715A (zh) | 一种局部环境未知的移动机器人双层路径规划方法 | |
CN114600622A (zh) | 行进路径规划方法、控制装置、割草机、自移动系统 | |
EP3973758A1 (en) | Agricultural machinery automatic turning method and agricultural machinery automatic turning system | |
WO2018059647A1 (en) | A method for determining placement of new obstacles in an agricultural field | |
US20240085919A1 (en) | Traversal Method and System, Robot, and Readable Storage Medium | |
EP3850932B1 (en) | Method for controlling an agricultural plough | |
CN116124145A (zh) | 一种耙地路径规划方法、装置、设备及存储介质 | |
CN116862086A (zh) | 一种循环连通的耙地路径规划方法及装置 | |
DE102022109611A1 (de) | Verbesserte hindernishandhabung für ein robotisches arbeitsgerät | |
KR102673875B1 (ko) | 작업 차량의 작업 경로 자동 생성 방법 및 시스템 | |
Mazzetto et al. | Integrated full line of mechanization for vineyard preparation | |
JP2024000624A (ja) | 作業車両 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |