一种农用机械全覆盖运动路径规划的方法技术

本发明专利技术创造的农用机械全覆盖运动路径规划的方法，涉及无人农机路径规划技术领域，首先采用Boustrophedon分解算法将目标农田与障碍物分割分成若干个相邻的区域，将每个区域赋值K,表示该区域是否已覆盖，未覆盖为0，已覆盖为1；再采用遗传算法找出覆盖所有区域的最优路径；农机在区域内采取直线往返作业，农机在根据规划好的路径作业的同时检索K值，若K值为0，则按照路径作业；若K值为1，转向下一区域；为避免重复作业已覆盖区域，引入A*算法寻找农机到下一区域的最优路径，直至所有区域达到全覆盖效果。该技术实现了比其他技术对地面更高的覆盖率，同时提高了作业效率，减少了重叠与遗漏，节省了时间与精力。

A method of full cover motion path planning for agricultural machinery

Full coverage path planning method of agricultural machinery of the invention creation, involving unmanned path planning technology in the field of agricultural machinery, firstly using Boustrophedon decomposition algorithm will be the target of farmland and obstacle segmentation is divided into a plurality of adjacent regions, each region will assign K, said the region is not covered, coverage is 0, has covered 1 again; using genetic algorithm to find the optimal path covering all areas; agricultural operations take a straight line from within the region, according to the path planning of agricultural machinery in good time to retrieve the K value, if the K value is 0, according to the path of industry; if the K value is 1, turn to the next area; in order to avoid duplication of work already the coverage area, the introduction of A* algorithm to find the optimal path to the next agricultural area, until all areas to achieve full coverage effect. The technology has achieved a higher coverage rate than other technologies on the ground, at the same time, it improves work efficiency, reduces overlap and omission, and saves time and energy.

【技术实现步骤摘要】
一种农用机械全覆盖运动路径规划的方法
本专利技术涉及一种无人农机路径规划方法，具体地说是一种无人农机全覆盖遍历路径规划算法的设计方法，属于机器人路径规划

技术介绍
随着GIS、GPS和各种传感器的技术提高和广泛应用，农业机械的自动导航和各种农业智能机器人成为人们研究的热点。驾驶传统农业机械在田间作业时,通常靠驾驶员的感官来判断农机的位置和速度，这样很难对其当前位置进行准确判断，经常出现作业重叠和遗漏，特别是对大面积重叠更是如此。且在农忙季节往往需要进行夜间作业,这时仅依靠驾驶员的感官和经验判断就更难控制农机严格按照预定路线完成农艺操作，难以保证农艺作业的要求，从而影响农业生产。因此需要农机的自动导航来完成农业生产。而路径规划是自动导航系统的核心。要使农机能够完成在给定地块的作业任务，就必须预先期划一个作业参考路径，而且参考路径品质直接影响作业成量。路径规划必须全覆盖。目前针对全覆盖路径规划的算法有很多，大多基于遗传算法，目前全覆盖的方法要么只保证了覆盖率高，而重复率较多；而重复率低的算法又教于繁琐，不适用于农机作业。由于农耕土地上的各种复杂路况，农机的作业路径不是一般的线状本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农用机械全覆盖运动路径规划的方法，其特征是：包括以下步骤：a)、首先表示农田环境，采用Boustrophedon分解算法将目标农田与障碍物分割分成若干个相邻的区域，将每个区域赋值K,表示该区域是否已覆盖，未覆盖为0，已覆盖为1；b)、再采用遗传算法找出覆盖所有区域的最优路径；c)、农机在区域内采取直线往返作业，农机在根据规划好的路径作业的同时检索K值，若K值为0，则按照路径作业；若K值为1，转向下一区域；d)、为避免重复作业已覆盖区域，引入A*算法寻找农机到下一区域的最优路径，直至所有区域达到全覆盖效果。

【技术特征摘要】
1.一种农用机械全覆盖运动路径规划的方法，其特征是：包括以下步骤：a)、首先表示农田环境，采用Boustrophedon分解算法将目标农田与障碍物分割分成若干个相邻的区域，将每个区域赋值K,表示该区域是否已覆盖，未覆盖为0，已覆盖为1；b)、再采用遗传算法找出覆盖所有区域的最优路径；c)、农机在区域内采取直线往返作业，农机在根据规划好的路径作业的同时检索K值，若K值为0，则按照路径作业；若K值为1，转向下一区域；d)、为避免重复作业已覆盖区域，引入A*算法寻找农机到下一区域的最优路径，直至所有区域达到全覆盖效果。2.根据权利要求1所述的农用机械全覆盖运动路径规划的方法，其特征是：采用Boustrophedon分解算法时，在环境中建立一个二维坐标系，横向为X轴，纵向为Y轴，原点定在左上角，农机作业起点沿着长轴(x轴或y轴)；扫描线为一条平行于Y轴的直线，障碍物用多边形表示，并且障碍物为孤立障碍物；当扫描线进入或离开障碍物时，扫描线的连通性产生变化，并产生新的单元，将扫描线进入和离开障碍物定义为IN事件和OUT事件，定义...

【专利技术属性】
技术研发人员：万忠政，贾全战，任康杰，张志远，
申请(专利权)人：洛阳中科龙网创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41