CN116466696A - 路径规划方法、装置、自动园艺设备、及计算机程序产品 - Google Patents

路径规划方法、装置、自动园艺设备、及计算机程序产品 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种路径规划方法、装置、自动园艺设备、及计算机程序产品。路径规划方法，包括：接收工作区域的预设行走方向；将所述工作区域划分为多个子区域；针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的路径长度最短；获取所述子区域之间的移动顺序；根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。该方法效果更好。

Description

路径规划方法、装置、自动园艺设备、及计算机程序产品
技术领域
本发明涉及智能设备技术领域，尤其涉及一种路径规划方法、装置、自 动园艺设备、及计算机程序产品。
背景技术
现有的自动园艺设备，如自动割草机，可以在无人照看或者控制的情况 下进行自动割草，从而减少对使用者时间的占用，也可以减少使用者的重复 劳动。
现有的自动割草机通常会根据工作区域形状(如草坪的形状)规划出合 适的割草方向和割草路径进行割草。但是现有的自动割草机规划的割草方向 和割草路径存在的问题在于：在多次割草后草地上会留下较为清晰的轮子压 痕和印记，容易影响草地生长和草地活力。
为了解决这一问题，现有的一些解决方案是由用户远程指定割草方向。 这种方式虽然在一定程度上可以解决长久单一方向割草的问题，但是容易出 现用户指定的割草方向不合理，规划处的割草路径存在很多较短的路径段， 导致自动割草机转弯较多，影响效率。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明实施例，其提供一种路径规划方法、自动 园艺设备、及计算机程序产品，以至少解决现有的自动园艺设备的工作路径 规划效果不好的问题。
本发明的一个或者多个实施例提供一种路径规划方法，包括：接收工作 区域的预设行走方向；将所述工作区域划分为多个子区域；针对各所述子区 域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的 实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路 径，其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的路径长度最短；获取所述 子区域之间的移动顺序；根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之 间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
根据本发明的另一方面，提供一种路径规划方法，包括：接收工作区域 的预设行走方向；将所述工作区域划分为为多个子区域；针对个所述子区域， 从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际 规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径， 其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的行走时长最短；获取所述子区 域之间的移动顺序；根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的 移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
根据本发明的另一方面，提供一种路径规划装置，包括：第一接收模块， 用于接收工作区域的预设行走方向；第一划分模块，用于将所述工作区域划 分为多个子区域；第一确定模块，用于针对各所述子区域，从所述预设行走 方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根 据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推 荐规划方向遍历所述子区域的路径长度最短；第一获取模块，用于获取所述 子区域之间的移动顺序；第二确定模块，用于根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
根据本发明的另一方面，提供一种路径规划装置，包括：第二接收模块， 用于接收工作区域的预设行走方向；第二划分模块，用于将所述工作区域划 分为为多个子区域；第三确定模块，用于针对个所述子区域，从所述预设行 走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并 根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述 推荐规划方向遍历所述子区域的行走时长最短；第二获取模块，用于获取所 述子区域之间的移动顺序；第四确定模块，用于根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
根据本发明的另一方面，提供一种自动园艺设备，其包括控制器，所述 控制器用于执行前述的路径规划方法。
根据本发明的另一方面，提供一种计算机程序产品，包括计算机指令， 所述计算机指令指示计算设备执行如上述的路径规划方法。
通过本实施例，在确定工作区域的全局规划路径时，可以将工作区域划 分为一个或一个以上的子区域，并且针对至少一个子区域从预设行走方向和 推荐规划方向中选取实际规划方向，这样有效避免了当预设行走方向不佳时 会导致移动效率显著降低的问题，而且不同的子区域可以确定不同的实际规 划方向，因此也可以解决长久沿着同一规划方向进行规划导致压痕过重的问 题，由此实现了兼顾效率和安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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1A为本申请的实施例一提供的路径规划方法的步骤流程图；
图1B为本申请的实施例一的分区的示意图；
图2A为本申请的实施例二提供的路径规划方法的步骤流程图；
图2B为本申请的实施例二的展示设备部与自动园艺设备通信的示意图；
图2C为本申请的实施例二的分区的示意图；
图2D为本申请的实施例二的一种子区域的第一局部路径的示意图；
图2E为本申请的实施例二的另一种子区域的第一局部路径的示意图；
图2F为本申请的实施例二的一种全局规划路径的示意图；
图2G为本申请的实施例二的另一种全局规划路径的示意图；
图3为本申请的实施例三的路径规划方法的步骤流程示意图；
图4为本申请的实施例四的路径规划装置的结构框图；
图5为本发明的实施例五的路径规划装置的结构框图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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。
为了便于说明和理解，在对该方法进行说明之前，对自动园艺设备的结 构和工作场景进行简略说明如下：
在本实施例中，自动园艺设备可以是自动割草机，当然，在其他实施例 中，其也可以是其他适当的自动设备，对此不作限制。
自动园艺设备至少包括定位模块、移动模块和控制模块，其中，定位模 块用于确定自动园艺设备在环境中的位姿。移动模块用于驱动自动园艺设备 移动。控制模块可以分别与定位模块和移动模块连接，并根据定位模块确定 的位姿控制移动模块工作。除此之外，自动园艺设备根据需要的不同还可以 包括其他模块，如切割模块等。
控制模块除了能够与前述的模块连接外，其还可以与展示设备连接，展 示设备例如为智能手机、PAD、智能手表或者计算机等。以自动园艺设备为 自动割草机为例。
下面对该方法的实现过程进行说明如下：
实施例一
参照图1A，示出了本申请的实施例一的方法的步骤流程示意图。
该方法包括以下步骤：
步骤S102：接收工作区域的预设行走方向。
预设行走方向可以是自动计算出的较优的方向，也可以是基于用户的选 择确定的方向。以自动割草机为例，预设行走方向可以是通过算法自动计算 出的割草方向。
本实施例中，用户可以根据工作区域内草坪的情况决定是否变换预设行 走方向(也就是割草方向)，从而解决了长时间沿着同一割草方向规划路径 导致草坪容易出现压痕、容易影响草的生命活力的问题。
步骤S104：将工作区域划分为多个子区域。
为了保证自动园艺设备在沿着规划出的路径移动的过程可以覆盖整个工 作区域，从而保证工作效果，一种可行方式中，根据预设行走方向对工作区 域进行分区，在分区时综合工作区域的边界信息和障碍物的边界信息，以使 划分出的子区域中不包含障碍物，保证能够较好地进行路径规划，降低规划 出的路径的转弯次数，从而提升效率。
当然，在其他实施例中，可以采用其他方式对工作区域进行划分并获得 子区域，本实施例对此不作限制。
一种示例的分区方式可以为：基于工作区域的边界信息和障碍物的边界 信息确定工作区域中不可通行的栅格，按照预设行走方向对工作区域进行扫 描，基于扫描出的连通的、可通行的栅格划分出一个或一个以上的子区域。 一种分区的示意图如图1B所示，图中灰色部分表示障碍物，黑色粗线表示工 作区域的边界。
步骤S106：针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推 荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确 定所述子区域对应的局部规划路径。对于每个子区域，均可以为其规划出相 应的局部规划路径，以保证局部规划路径能够覆盖该子区域，且移动的效率 较高。为了避免预设行走方向不合理导致依据其规划出的局部规划路径的移 动效率过低的问题，在本实施例中，针对每个子区域依据该子区域的推荐规 划方向规划出至少一条第一局部路径，依据预设行走方向规划出至少一条第 二局部路径，然后根据第一局部路径的路径长度和第二局部路径的路径长度， 确定该子区域的实际规划方向。
这样既保证了最终规划出的路径的移动效率，又避免了每次规划出的路 径的割草方向相同而容易损坏草坪。
在本实施例中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的路径长度最短。 一种可行的确定推荐规划方向的方式可以为：以子区域的各边分别平行的方 向作为候选规划方向，按照各候选规划方向分别遍历该子区域，得到多个第 一局部路径，确定遍历该子区域的路径长度最短的第一局部路径对应的候选 规划方向作为推荐规划方向。
以子区域是矩形为例，矩形包括长边和短边，选取与长边的延伸方向平 行的方向作为一个候选规划方向，然后按照牛耕方式或者其他路径规划方式 遍历该子区域，得到多个第一局部路径(不同的第一局部规划路径的起点和 终点可以不同)。选取与短边的延伸方向平行的方式作为另一个候选规划方 向，然后按照该候选规划方向确定多个第一局部路径。针对这些第一局部路 径，从而选取路径长度最短的第一局部路径对应的候选规划方向作为推荐规 划方向。
若存在两个以上的第一局部路径的路径长度一致，但对应的候选规划方 向不同，则可以任选一个作为推荐规划方向。
步骤S108：获取所述子区域之间的移动顺序。
子区域之间的移动顺序可以随机组合。如子区域为3个，分别记作子区 域1、2和3，则移动顺序可以是“1-2-3”或者“3-1-2”等，在此不再全部罗 列。
步骤S110：根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动 顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
针对各子区域确定相应的局部规划路径之后，为了保证移动效率，避免 转弯过多的情况造成移动效率过低，可以从不同子区域的移动顺序组合中确 定出适当的移动顺序组合，并根据该适当的移动顺序和子区域的局部规划路 径确定工作区域的全局规划路径。
适当的移动顺序的确定方式可以是通过遍历各种移动顺序的方式，也可 以通过其他适当的方式，对此不作限制。
通过本实施例，在确定工作区域的全局规划路径时，可以将工作区域划 分为一个或一个以上的子区域，并且针对至少一个子区域从预设行走方向和 推荐规划方向中选取实际规划方向，这样有效避免了当预设行走方向不佳时 会导致移动效率显著降低的问题，而且不同的子区域可以确定不同的实际规 划方向，因此也可以解决长久沿着同一规划方向进行规划导致压痕过重的问 题，由此实现了兼顾效率和安全。
实施例二
参照图2A，示出了本申请实施例二的方法的步骤流程图。
在本实施例中，所述方法包括以下步骤：
步骤S202：接收工作区域的预设行走方向。
在一种可行方式中，为了提升智能性、适应性和可配置性，步骤S202可 以通过下述过程实现：
过程A1：向展示设备发送推荐信息，以指示展示设备向用户展示推荐规 划方向。
展示设备可以是与自动园艺设备数据连接的设备，如智能终端(如智能 手机、PAD等)、智能电视或者带屏幕的智能音箱、或者搭载在自动园艺设 备上的可以操作显示屏幕(该显示屏幕可以固定在自动园艺设备的主体上， 也可以采用可拆卸的方式安装在自动园艺设备的主体上，对此不作限制)。
在一次规划过程中，基于工作区域的边界信息和障碍物的边界信息可以 确定出工作区域较优的推荐规划方向，然后将该推荐规划方向以及推荐规划 方向对应的路径携带在推荐信息中，将推荐信息发送给展示设备，由展示设 备向用户展示推荐规划方向及其对应的路径。
需要说明的是，工作区域的边界信息和障碍物的边界信息可以由自动园 艺设备通过视觉SLAM建图的方式或者其他适当的方式获取。
以自动割草机为例，自动割草机上可以搭载相机，自动割草机在工作区 域(如用户的草坪)中移动的过程中采集工作区域的图像，并根据该图像使 用视觉SLAM方式建立工作区域的边界信息和工作区域内障碍物的边界信息。 建图完成后，可以将工作区域的边界信息和障碍物的边界信息进行可视化处 理，并将可视化处理的结果发送给展示设备，从而向用户展示工作区域的地 图。一种自动园艺设备与展示设备连接的示意图如图2B所示。
在本实施例中，推荐规划方向可以通过下述方式确定：根据工作区域的 边界信息确定能够覆盖该工作区域的最小矩形，分别以最小矩形的长边方向 和短边的方向规划路径，并从中选取行走耗时最短(或者行走路长最短)的 路径对应的方向作为推荐规划方向。
用户通过展示设备可以查看推荐规划方向及其对应的路径。若用户觉得 推荐规划方向与之前较长时间内的实际规划方向一致，可能导致出现压痕或 者容易影响草坪的寿命安全性，则用户可以通过操作展示设备而设置规划方 向，展示设备接收用户的修改操作，并根据修改操作确定用户选择的规划方 向作为预设行走方向，据此生成控制指令。
若用户觉得推荐规划方向可以使用，则用户可以在展示设备上确认推荐 规划方向，展示设备以推荐规划方向作为预设行走方向并生成相应的控制指 令。
过程B1：接收响应于所述推荐信息的控制指令，所述控制指令中携带有 基于用户对展示设备中展示的推荐规划方向的修改操作或者确认操作确定的 预设行走方向的信息。
自动园艺设备接收到控制指令，根据控制指令确定预设行走方向。如用 户调整了推荐规划方向，则控制指令基于用户的修改操作确定。若用户未调 整推荐规划方向，则控制指令基于用户的确认操作确定。
过程C1：基于所述控制指令，确定所述预设行走方向。
通过对控制指令进行处理，从中解析出预设行走方向。若用户修改了推 荐规划方向，则预设行走方向为用户调整后的规划方向。若用户未修改推荐 规划方向，则预设行走方向为推荐规划方向。
步骤S204：将工作区域划分为多个子区域。
在一种可行方式中，子区域可以通过BCD(Boustrophedon CellularDecomposition)分解方法进行分解，这是一种基于栅格地图的分解方法。
例如，步骤S204可以实现为：根据工作区域的边界信息和障碍物的边界 信息确定工作区域内各栅格的通行状态，将预设行走方向设定为工作区域的 扫描方向，按照扫描方向和各栅格的通行状态，将工作区域分解为一个或一 个以上的子区域。每个子区域中均不包含障碍物。
一种分解出的子区域的示意图，如图2C所示，需要说明的是，虽然图中 标识了子区域的顺序，但其并不代表子区域之间的移动顺序。
在其他实施例，子区域可以通过其他适当的方式进行划分，对此不作限 制。
步骤S206：针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推 荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确 定所述子区域对应的局部规划路径。
在一种可行方式中，针对各子区域均可以通过下述方式实现，该方式中 步骤S206可以通过下述子步骤实现：
子步骤S2061：按照所述子区域的推荐规划方向遍历一个所述子区域， 得到所述子区域的第一局部路径。
在一示例中，子步骤S2061可以通过下述过程实现：
过程A2：以与所述子区域的各边分别平行的方向作为候选规划方向。
子区域为多边形，如矩形、三角形等，可以以各边的延伸方向作为候选 规划方向。例如，子区域为矩形，其包括长边和短边，以平行于长边的方向 作为一个候选规划方向，以平行于短边的方向作为另一个候选规划方向。
过程B2：按照各所述候选规划方向分别遍历所述子区域，得到多个第一 局部路径。
例如，若子区域为矩形，则可以分别以矩形的长边和短边作为候选规划 方向，并建立相应的第一局部路径，如图2D和图2E所示。具体的，以矩形 的长边作为候选规划方向确定第一局部路径的过程可以是：以子区域的任意 一个角点作为起点，建立平行于矩形的长边的路径段，在到达子区域的边界 时转向，然后继续建立平行于矩形的长边的路径段，如此重复直至形成覆盖 子区域的路径作为第一局部路径。
若子区域为三角形，则分别以三角形的各边作为候选规划方向，并确定 对应的第一局部路径。确定的第一局部路径的方式与前述的以矩形的长边作 为候选规划方向确定第一局部路径的过程类似，故不再赘述。
子区域的形状为其他多边形时确定过程类似，故不再赘述。需要说明的 是，在子区域包括多个角点时，同一候选规划方向可以建立多个起点不同的 第一局部路径。
过程C2：确定遍历所述子区域的路径长度最短的所述第一局部路径对应 的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取所述推荐规划方向对应的第 一局部路径。
在一示例中，过程B2可以实现为：确定路径长度最短的所述第一局部路 径对应的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取该推荐规划方向对应 的第一局部路径(该第一局部路径可以是一个或一个以上)。这样可以确保 推荐规划方向对应的第一局部路径的行走效率和工作效率较高。
子步骤S2062：按照所述预设行走方向遍历所述子区域，得到所述子区 域的第二局部路径。
第二局部路径的确定可以通过下述方式实现：以子区域中的任意一个角 点作为起点，建立平行于预设行走方向的路径段，在到达子区域的边界时转 向，然后继续建立平行于预设行走方向的路径段，直至覆盖该子区域。
需要说明的是，在子区域包括多个角点时，同一预设行走方向可以建立 多个起点不同的第二局部路径。
子步骤S2063：根据所述第一局部路径和所述第二局部路径的路径长度， 确定所述子区域的实际规划方向、以及所述实际规划方向对应的局部规划路 径。
在一种可行方式中，若所述第二局部路径的路径长度大于或等于第二设 定倍数的所述第一局部路径的路径长度，则以所述第一局部路径对应的推荐 规划方向作为所述实际规划方向，并以所述第一局部路径作为所述实际规划 方向对应的局部规划路径。
第二设定倍数均例如为1.5，若第二局部路径的路径长度大于1.5倍的第 一局部路径的路径长度，则表示当前的子区域是狭窄区域，用户选择的预设 行走方向的行走效率过低，因此以推荐规划方向作为实际规划方向，以保证 行走效率。
步骤S208：获取所述子区域之间的移动顺序。
子区域之间的移动顺序可以随机确定。
步骤S210：根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动 顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
在本实施例中，为了减少计算负载，提升计算效率，并保证能够获得行 走效率较高的全局规划路径，步骤S208可以通过下述过程实现：
过程A3：根据所述子区域的移动顺序和所述子区域的局部规划路径构建 候选全局规划路径。
例如，以前述的子区域划分的示意图为例，以子区域移动顺序“1-2-3-4- 5-6”的顺序并从各子区域的局部规划路径中选取一个局部规划路径，按照上 述的移动顺序将选取的局部规划路径进行拼接形成候选全局规划路径。
过程B3：计算所述候选全局规划路径的路径长度。
过程C3：根据所述候选全局路径的路径长度确定是否更新所述子区域的 移动顺序和所述子区域的局部规划路径中至少之一，若更新，则根据更新结 果确定新的候选全局规划路径，并返回计算所述候选全局规划路径的路径长 度继续执行，直至满足终止条件。
若路径长度满足设定阈值(其可以根据需要确定，对此不作限制)，则 以该候选全局规划路径作为工作区域的全局规划路径。
或者，若路径长度未满足设定阈值，则可以在当前候选全局路径的基础 上更新子区域的移动顺序和局部规划路径中的至少之一。如将移动顺序更新 为“1-3-4-5-6-2”，或者，选择另一起点的局部规划路径等。
根据新的移动顺序和子区域的局部规划路径确定新的全局规划路径，再 计算新的全局规划路径的路径长度，若路径长度满足设定阈值，则满足终止 条件，反之则不满足终止条件，可以再次对移动顺序和局部规划路径中的至 少之一进行更新，如此重复，直至满足终止条件。
终止条件除了可以是满足设定阈值外，还可以是满足设定的循环次数 (如50次)，或者，遍历所有移动顺序和局部规划路径的组合。
获取的全局规划路径可以如图2F或者图2G所示。
通过这种方式可以确定出最优的全局规划路径，一方面用户可以自己更 改和定制割草方向，可以解决长时间按照单一方向进行割草造成的草地损伤 和破坏，另一方面能够向用户推荐最佳割草方向，提高了割草效率，提升了 综合使用效果。
实施例三
参照图3，示出了本申请实施例三的路径规划方法的步骤流程示意图。
该方法包括以下步骤：
步骤S302：接收工作区域的预设行走方向。
工作区域的预设行走方向可以是用户选择的割草方向或者通过算法计算 出来的较优的割草方向。预设行走方向的确定方式可以与前述实施例一或二 相同，故不再赘述。
步骤S304：将所述工作区域划分为多个子区域。
子区域划分方式可以如前述的实施例一或二相同，故不再赘述。
步骤S306：针对个所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推 荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确 定所述子区域对应的局部规划路径。
在一种可行方式中，步骤S306包括以下子步骤：
子步骤S3061：按照所述子区域的推荐规划方向遍历一个所述子区域， 得到所述子区域的第一局部路径。
其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的行走时长最短。行走时长 根据所述自动园艺设备的额定加速度、额定速度和额定角速度确定。
子步骤S3061通过下述过程实现：
过程A4：以与所述子区域的各边分别平行的方向作为候选规划方向，按 照各所述候选规划方向分别遍历所述子区域，得到多个第一局部路径。
例如，子区域为三角形，则分别以三个边平行的方向作为候选规划方向， 按照牛耕方式或者其他方式规划遍历该子区域的第一局部路径。同一候选规 划方向，可以得到一个或一个以上的第一局部路径，不同的第一局部规划路 径的起点和终点不同。
过程B4：确定遍历所述子区域的路径的行走时长最短的所述第一局部路 径对应的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取所述推荐规划方向对 应的第一局部路径。
若多个第一局部路径的行走时长同为最短，且这些第一局部路径对应的 候选规划方向不同，则可以从这些候选规划方向中随机选取一个作为推荐规 划方向；或者，根据已记录的候选规划方向的使用次数，确定推荐规划方向， 对此不作限制。
子步骤S3062：按照所述预设行走方向遍历所述子区域，得到所述子区 域的第二局部路径。
例如，按照预设行走方向采用牛耕算法或者其他路径规划算法确定遍历 该子区域的路径作为第二局部路径。需要说明的是，依据该预设行走方向采 用不同的起点和终点可以规划出多个第二局部规划路径。
子步骤S3063：根据所述第一局部路径和所述第二局部路径的行走时长， 确定所述子区域的实际规划方向、以及所述实际规划方向对应的局部规划路 径。
在一种可行方式中，若所述第二局部路径的行走时长大于或等于第一设 定倍数的所述第一局部路径的行走时长，则以所述第一局部路径对应的推荐 规划方向作为所述实际规划方向，并以所述第一局部路径作为所述实际规划 方向对应的局部规划路径。
例如，第一设定倍数可以是1.5倍。若第二局部路径的行走时长是第一 局部路径的行走时长的1.5倍，则表示用户选择的预设行走方向规划出的第 二局部路径的行走时长过长，对割草效率有不利影响，因此，可以采用推荐 规划方向作为实际规划方向。
反之，若第二局部路径的行走时长不大于第一局部路径的行走时长的第 一设定倍数，则可以采用第二局部路径对应的预设行走方向作为实际规划方 向，并以第二局部路径作为实际规划方向对应的局部规划路径。
步骤S308：获取所述子区域之间的移动顺序。
子区域之间的移动顺序可以随机确定。如子区域的数量为3个，则移动 顺序可以是“1-2-3”、“2-3-1”等，在此不再穷举。
步骤S310：根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动 顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
在一可行方式中，步骤S310可以通过下述过程实现：
过程A5：根据所述子区域的移动顺序和所述子区域的局部规划路径构建 候选全局规划路径。
例如，子区域的一种移动顺序为“1-2-3”。从各子区域的局部规划路径 中选取一个局部规划路径，按照上述的移动顺序将选取的局部规划路径进行 拼接形成候选全局规划路径。
过程B5：计算所述候选全局规划路径的行走时长。
在本实施例中，行走时长根据所述自动园艺设备的额定加速度、额定速 度和额定角速度确定。
过程C5：根据所述候选全局路径的行走时长确定是否更新所述子区域的 移动顺序和所述子区域的局部规划路径中至少之一。
若候选全局路径的行走时长大于设定值(该设定值可以根据子区域的面 积确定，如面积小于或等于5平方米，则设定值为5分钟等)，则表示该候 选全局路径的行走时长过长，可以对路径顺序或者选取的局部规划路径进行 更新，以获得更好的候选全局路径。
若候选全局路径的行走时长小于或等于设定值，则可以将其确定为最终 的全局路径，由此完成路径规划。
过程D5：若更新，则根据更新结果确定新的候选全局规划路径，并返回 计算所述候选全局规划路径的行走时长继续执行，直至满足终止条件。
在对候选全局规划路径进行更新时，可以确定一个新的路径顺序或者是 选取新的局部规划路径，或者两者结合，以形成新的候选全局规划路径，然 后返回过程B5，以继续计算新的候选全局路径的行走时长，直至满足终止条 件。
终止条件可以是遍历所有路径顺序和局部规划路径的组合，或者是满足 设定的循环次数。
通过这种方式可以确定出最优的全局规划路径，一方面用户可以自己更 改和定制割草方向，可以解决长时间按照单一方向进行割草造成的草地损伤 和破坏，另一方面能够向用户推荐最佳割草方向，提高了割草效率，提升了 综合使用效果。
实施例四
参照图4，示出了本申请实施例三的路径规划装置的结构框图。
该装置包括：
第一接收模块402，用于接收工作区域的预设行走方向；
第一划分模块404，用于将所述工作区域划分为多个子区域；
第一确定模块406，用于针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所 述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实 际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方 向遍历所述子区域的路径长度最短；
第一获取模块408，用于获取所述子区域之间的移动顺序；
第二确定模块410，用于根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区 域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
可选地，第一确定模块406用于按照所述子区域的推荐规划方向遍历一 个所述子区域，得到所述子区域的第一局部路径；按照所述预设行走方向遍 历所述子区域，得到所述子区域的第二局部路径；根据所述第一局部路径和 所述第二局部路径的路径长度，确定所述子区域的实际规划方向、以及所述 实际规划方向对应的局部规划路径。
可选地，第一确定模块406用于以与所述子区域的各边分别平行的方向 作为候选规划方向，按照各所述候选规划方向分别遍历所述子区域，得到多 个第一局部路径；确定遍历所述子区域的路径长度最短的所述第一局部路径 对应的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取所述推荐规划方向对应 的第一局部路径。
可选地，第一确定模块406用于若所述第二局部路径的路径长度大于或 等于第二设定倍数的所述第一局部路径的路径长度，则以所述第一局部路径 对应的推荐规划方向作为所述实际规划方向，并以所述第一局部路径作为所 述实际规划方向对应的局部规划路径。
可选地，第二确定模块410用于根据所述子区域的移动顺序和所述子区 域的局部规划路径构建候选全局规划路径；计算所述候选全局规划路径的路 径长度；根据所述候选全局路径的路径长度确定是否更新所述子区域的移动 顺序和所述子区域的局部规划路径中至少之一，若更新，则根据更新结果确 定新的候选全局规划路径，并返回计算所述候选全局规划路径的路径长度继 续执行，直至满足终止条件。
可选地，第一接收模块402用于向展示设备发送推荐信息，以指示展示 设备向用户展示推荐规划方向；接收响应于所述推荐信息的控制指令，所述 控制指令中携带有基于用户对展示设备中展示的推荐规划方向的修改操作或 者确认操作确定的预设行走方向的信息；基于所述控制指令，确定所述预设 行走方向。
该装置能够实现上述方法对应的效果，故不再赘述。
实施例五
参照图5，示出了本申请实施例五的路径规划装置的结构框图。
该装置包括：
第二接收模块502，用于接收工作区域的预设行走方向；
第二划分模块504，用于将所述工作区域划分为为多个子区域；
第三确定模块506，用于针对个所述子区域，从所述预设行走方向和所 述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实 际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方 向遍历所述子区域的行走时长最短；
第二获取模块508，用于获取所述子区域之间的移动顺序；
第四确定模块510，用于根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区 域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
可选地，第三确定模块506，用于按照所述子区域的推荐规划方向遍历 一个所述子区域，得到所述子区域的第一局部路径；按照所述预设行走方向 遍历所述子区域，得到所述子区域的第二局部路径；根据所述第一局部路径 和所述第二局部路径的行走时长，确定所述子区域的实际规划方向、以及所 述实际规划方向对应的局部规划路径。
可选地，第三确定模块506用于以与所述子区域的各边分别平行的方向 作为候选规划方向，按照各所述候选规划方向分别遍历所述子区域，得到多 个第一局部路径；确定遍历所述子区域的路径的行走时长最短的所述第一局 部路径对应的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取所述推荐规划方 向对应的第一局部路径。
可选地，第三确定模块506用于若所述第二局部路径的行走时长大于或 等于第一设定倍数的所述第一局部路径的行走时长，则以所述第一局部路径 对应的推荐规划方向作为所述实际规划方向，并以所述第一局部路径作为所 述实际规划方向对应的局部规划路径。
可选地，第四确定模块510用于根据所述子区域的移动顺序和所述子区 域的局部规划路径构建候选全局规划路径；计算所述候选全局规划路径的行 走时长；根据所述候选全局路径的行走时长确定是否更新所述子区域的移动 顺序和所述子区域的局部规划路径中至少之一；若更新，则根据更新结果确 定新的候选全局规划路径，并返回计算所述候选全局规划路径的行走时长继 续执行，直至满足终止条件。
该装置能够实现上述方法对应的效果，故不再赘述。
实施例六
在本实施例中，提供一种自动园艺设备，其包括控制器，所述控制器用 于执行上述的路径规划方法。
实施例七
在本实施例中，提供一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算 机指令指示计算设备执行如上述的路径规划方法。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描 述不同的部件或名称，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可 以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技 术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用 的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
需要说明的是，虽然结合附图对本发明的具体实施例进行了详细地描述， 但不应理解为对本发明的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内， 本领域技术人员不经创造性劳动即可做出的各种修改和变形仍属于本发明的 保护范围。
本发明实施例的示例旨在简明地说明本发明实施例的技术特点，使得本 领域技术人员能够直观了解本发明实施例的技术特点，并不作为本发明实施 例的不当限定。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其 限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术 人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或 者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技 术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (15)

1.一种路径规划方法，其特征在于，包括：
接收工作区域的预设行走方向；
将所述工作区域划分为多个子区域；
针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的路径长度最短；
获取所述子区域之间的移动顺序；
根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，包括：
按照所述子区域的推荐规划方向遍历一个所述子区域，得到所述子区域的第一局部路径；
按照所述预设行走方向遍历所述子区域，得到所述子区域的第二局部路径；
根据所述第一局部路径和所述第二局部路径的路径长度，确定所述子区域的实际规划方向、以及所述实际规划方向对应的局部规划路径。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述按照所述子区域的推荐规划方向遍历一个所述子区域，得到所述子区域的第一局部路径，包括：
以与所述子区域的各边分别平行的方向作为候选规划方向，按照各所述候选规划方向分别遍历所述子区域，得到多个第一局部路径；
确定遍历所述子区域的路径长度最短的所述第一局部路径对应的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取所述推荐规划方向对应的第一局部路径。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一局部路径和所述第二局部路径的路径长度，确定所述子区域的实际规划方向、以及所述实际规划方向对应的局部规划路径，包括：
若所述第二局部路径的路径长度大于或等于第二设定倍数的所述第一局部路径的路径长度，则以所述第一局部路径对应的推荐规划方向作为所述实际规划方向，并以所述第一局部路径作为所述实际规划方向对应的局部规划路径。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径，包括：
根据所述子区域的移动顺序和所述子区域的局部规划路径构建候选全局规划路径；
计算所述候选全局规划路径的路径长度；
根据所述候选全局路径的路径长度确定是否更新所述子区域的移动顺序和所述子区域的局部规划路径中至少之一，若更新，则根据更新结果确定新的候选全局规划路径，并返回计算所述候选全局规划路径的路径长度继续执行，直至满足终止条件。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收工作区域的预设行走方向，包括：
向展示设备发送推荐信息，以指示展示设备向用户展示推荐规划方向；
接收响应于所述推荐信息的控制指令，所述控制指令中携带有基于用户对展示设备中展示的推荐规划方向的修改操作或者确认操作确定的预设行走方向的信息；
基于所述控制指令，确定所述预设行走方向。
7.一种路径规划方法，其特征在于，包括：
接收工作区域的预设行走方向；
将所述工作区域划分为为多个子区域；
针对个所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的行走时长最短；
获取所述子区域之间的移动顺序；
根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，包括：
按照所述子区域的推荐规划方向遍历一个所述子区域，得到所述子区域的第一局部路径；
按照所述预设行走方向遍历所述子区域，得到所述子区域的第二局部路径；
根据所述第一局部路径和所述第二局部路径的行走时长，确定所述子区域的实际规划方向、以及所述实际规划方向对应的局部规划路径。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述按照所述子区域的推荐规划方向遍历一个所述子区域，得到所述子区域的第一局部路径，包括：
以与所述子区域的各边分别平行的方向作为候选规划方向，按照各所述候选规划方向分别遍历所述子区域，得到多个第一局部路径；
确定遍历所述子区域的路径的行走时长最短的所述第一局部路径对应的候选规划方向作为所述推荐规划方向，并获取所述推荐规划方向对应的第一局部路径。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一局部路径和所述第二局部路径的行走时长，确定所述子区域的实际规划方向、以及所述实际规划方向对应的局部规划路径，包括：
若所述第二局部路径的行走时长大于或等于第一设定倍数的所述第一局部路径的行走时长，则以所述第一局部路径对应的推荐规划方向作为所述实际规划方向，并以所述第一局部路径作为所述实际规划方向对应的局部规划路径。
11.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径，包括：
根据所述子区域的移动顺序和所述子区域的局部规划路径构建候选全局规划路径；
计算所述候选全局规划路径的行走时长；
根据所述候选全局路径的行走时长确定是否更新所述子区域的移动顺序和所述子区域的局部规划路径中至少之一；
若更新，则根据更新结果确定新的候选全局规划路径，并返回计算所述候选全局规划路径的行走时长继续执行，直至满足终止条件。
12.一种路径规划装置，其特征在于，包括：
第一接收模块，用于接收工作区域的预设行走方向；
第一划分模块，用于将所述工作区域划分为多个子区域；
第一确定模块，用于针对各所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的路径长度最短；
第一获取模块，用于获取所述子区域之间的移动顺序；
第二确定模块，用于根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
13.一种路径规划装置，其特征在于，包括：
第二接收模块，用于接收工作区域的预设行走方向；
第二划分模块，用于将所述工作区域划分为为多个子区域；
第三确定模块，用于针对个所述子区域，从所述预设行走方向和所述子区域的推荐规划方向中确定所述子区域的实际规划方向，并根据所述实际规划方向确定所述子区域对应的局部规划路径，其中，沿所述推荐规划方向遍历所述子区域的行走时长最短；
第二获取模块，用于获取所述子区域之间的移动顺序；
第四确定模块，用于根据各所述子区域的局部规划路径和所述子区域之间的移动顺序，确定所述工作区域的全局规划路径。
14.一种自动园艺设备，其特征在于，包括控制器，所述控制器用于执行权利要求1-6中任一项或者7-11中任一项所述的方法。
15.一种计算机程序产品，包括计算机指令，所述计算机指令指示计算设备执行如权利要求1-6中任一项或者7-11中任一项所述的方法。
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