一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法制造技术

本发明专利技术涉及一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，属于农业自动化技术领域。所述算法主要包括：大田作业区域坐标处理步骤、大田作业区域平面量化步骤、转弯路径分析步骤、回路右顺行走法步骤；本次发明专利技术提出的一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法通过WGS‑84坐标系到ECEF空间坐标系到垂直直角坐标系转换，获取到垂直坐标系下顶点坐标值，并通过坐标值量化作业的长度和宽度；根据农机的轴距、轮距、转向轮偏转角、农机作业机具宽度等推算最小转弯半径及转弯轨迹；提出回路右顺行走法，能够达到大田作业全覆盖、零遗漏、最小重叠作业的效果，农机接收右转指令，降低农机过度损耗。本算法能够有效实现农机大田无人精准作业。

An algorithm of driverless operation path planning based on agricultural machinery field

【技术实现步骤摘要】
一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法
本专利技术涉及农业自动化
，尤其涉及一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法。
技术介绍
随着我国农业现代化快速的发展，利用高新技术代替人工进行农业机械化作业的应用越来越广泛，如无人机喷药作业等。农机是大田最重要的机械化工具，传统模式以人工驾驶作业为主，存在人员作业强度大、疲劳、人工成本大等问题。近年来，农机无人驾驶技术在大田作业中进行应用和推广。在农机无人驾驶作业中路径规划尤为重要，现有的路径规划往往不能实现无重叠和无遗漏的全覆盖，无法达到大田精准作业，或者为了达到这一目标加大了农机操作的频率、增加了农机作业的强度，加速了农机的损耗。目前，缺少一个农机无人驾驶作业路径规划的算法能够改变这一现状。
技术实现思路
1.需要解决的技术问题本专利技术需要结局的技术问题在于，提供了一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，优化农机无人驾驶作业的路径规划，在降低农机操作频率、降低农机作业强度、减缓农机损耗的同时，实现农机大田作业的精准性。2.技术方案r>一种基于农机大田本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，其特征在于，包括如下步骤：/n步骤1，顶点坐标处理：处理预路径规划的大田作业区域顶点坐标；/n步骤2，平面量化：根据步骤1处理的大田作业区域顶点坐标，计算大田作业区域的长和宽；/n步骤3，转弯路径分析：分析步骤2平面量化后的路径转弯路径；/n步骤4，顺行走法规划：归化步骤3确认转弯路径后的农机回路右顺行走法。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，顶点坐标处理：处理预路径规划的大田作业区域顶点坐标；
步骤2，平面量化：根据步骤1处理的大田作业区域顶点坐标，计算大田作业区域的长和宽；
步骤3，转弯路径分析：分析步骤2平面量化后的路径转弯路径；
步骤4，顺行走法规划：归化步骤3确认转弯路径后的农机回路右顺行走法。


2.根据权利要求1所述的一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，其特征在于，所述步骤1包括如下步骤：
步骤1.1，顶点处理：地球表面并非一个平面，通过对顶点进行处理，形成WGS-84坐标系下的矩形大田作业区域，并且确认矩形大田作业区域的4个顶点；
步骤1.2，ECEF空间坐标系转换：由步骤1.1的WGS-84坐标系向ECEF空间坐标系转换；
步骤1.3，直角坐标系转换：将步骤1.2的ECEF空间坐标系向垂直直角坐标系转换，得到平面顶点的坐标值。


3.根据权利要求2所述的一种基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，其特征在于，所述步骤2采用下式进行平面化处理，将换算后4个顶点值带入下面公式，计算大田实际作业的长和宽：



其中，Point表示矩形大田顶点。


4.根据权利要求1所述基于农机大田无人驾驶作业路径规划的算法，其特征在于，所述步骤3包括如下步骤：
步骤3.1，转弯路径分析验算步骤。农机的轮距、轴距以及转向轮的最大偏转角度决定了农机的最小转弯半径和转向所需的空间，通过阿克曼特转向几何原理推导出：



其中，R为农机转弯半径；B为农机轴距；L为农机轮距；θ为内侧转向轮偏转角。



其中，R1为农机作业机具外侧边缘弧线半径；k为定位基准点与机具纵向距离；V为农机作...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈峰，
申请(专利权)人：陈峰，
类型：发明
国别省市：黑龙;23