一种喷洒作业的路径规划方法及路径规划设备技术

一种喷洒作业的路径规划方法及路径规划设备，其中喷洒作业的路径规划方法包括：确定待喷洒作业区域；获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，所述范围尺寸参数包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种；根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，所述无人飞行器在所述航点指示的航线上喷洒作业时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界，可见，采用这样的方式，可以解决无人飞行器在喷洒作业区域执行喷洒作业时造成的边界安全性问题。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种喷洒作业的路径规划方法及路径规划设备
本专利技术涉及无人飞行器领域，尤其涉及一种喷洒作业的路径规划方法及路径规划设备。
技术介绍
随着无人驾驶飞机技术的迅速发展，无人飞行器已应用到很多领域，由于无人飞行器其操作简单、作业效率高，喷洒效果好等优点，而被广泛使用到喷洒作业领域，在利用无人飞行器执行喷洒作业时，能够节省大量的人力物力。在现有的无人飞行器路径规划算法当中，边界的安全性问题并没有被考虑进来，然而这个安全性问题却是实实在在存在的。当无人飞行器对待喷洒作业区域执行喷洒作业时，其运动轨迹是由无人飞行器内置的路径规划算法计算出来的。当无人飞行器在给靠近待喷洒作业区域边界的执行喷洒作业时，无人飞行器的机身很有可能超出待喷洒作业区域的边界，超出部分的旋转机翼和向下喷洒物都对边界以外的行人造成非常大的安全隐患，而且当两块需要不同喷洒物的待喷洒作业区域相邻时，无人飞行器超出边界会使喷洒物喷洒到错误的待喷洒作业区域上面。
技术实现思路
本专利技术实施例公开了一种喷洒作业的路径规划方法及路径规划设备，以解决无人飞行器在喷洒作业区域执行喷洒作业时造成的边界安全性问题。本专利技术实施例第一方面公开了一种喷洒作业的路径规划方法，所述方法包括：确定待喷洒作业区域；获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，所述特征范围包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种；根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，所述无人飞行器在所述航点指示的航线上喷洒作业时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界。本专利技术实施例第二方面公开了一种喷洒作业的路径规划设备，所述路径规划设备包括：处理器和存储器，其中：所述存储器，用于存储有计算机程序，所述计算机程序包括程序指令；所述处理器调用所述程序指令时用于执行：确定待喷洒作业区域；获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，所述特征范围包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种；根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，所述无人飞行器在所述航点指示的航线上喷洒作业时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界。本专利技术实施例第三方面公开了一种喷洒作业的路径规划装置，所述装置包括：确定模块，用于确定待喷洒作业区域；获取模块，用于获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，所述特征范围包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种；所述确定模块，还用于根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，所述无人飞行器在所述航点指示的航线上喷洒作业时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界。本专利技术实施例第四方面公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面所述的喷洒作业的路径规划方法。本专利技术实施例可以确定待喷洒作业区域，获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，范围尺寸参数包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种，进而根据范围尺寸参数确定无人飞行器对待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，无人飞行器在航点指示的航线上喷洒作业时，无人飞行器的特征范围不超出待喷洒作业区域的边界，从而解决无人飞行器在喷洒作业区域执行喷洒作业时造成的边界安全性问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对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专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例公开的一种喷洒作业的路径规划方法的流程示意图；图2是本专利技术实施例公开的另一种喷洒作业的路径规划方法的流程示意图；图3a是本专利技术实施例公开的一种无人飞行器的特征范围超出待喷洒作业区域边界示意图；图3b是本专利技术实施例公开的一种初始航点以及危险航点标记示意图；图3c是本专利技术实施例公开的一种计算危险距离示意图；图3d是本专利技术实施例公开的一种危险航点调整后的示意图；图3e是本专利技术实施例公开的一种危险航点调整后部分区域无覆盖的示意图；图3f是本专利技术实施例公开的一种补充航点示意图；图3g是本专利技术实施例公开的一种路径规划算法输入输出示意图；图3h是本专利技术实施例公开的一种路径规划流程示意图；图4是本专利技术实施例公开的一种喷洒作业的路径规划装置的结构示意图；图5是本专利技术实施例公开的一种喷洒作业的路径规划设备的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1，为本专利技术实施例提供的一种喷洒作业的路径规划方法的流程示意图。本实施例中所描述的喷洒作业的路径规划方法可以包括以下步骤：101、确定待喷洒作业区域。其中，待喷洒作业区域可以是农作物、草坪、森林等区域。具体的，在确定待喷洒作业区域时，可以对该待喷洒作业区域进行测绘，以得到该待喷洒作业区域的三维地图，进一步根据该待喷洒作业区域的三维地图来规划无人飞行器在待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点。三维地图可以由无人飞行器采集获得，采集三维地图的无人飞行器和执行喷洒作业无人飞行器可以是相同的无人飞行器，也可以是不同的无人飞行器，三维地图也可以由测绘人员携带定位装置在待喷洒作业区域进行实地考察，测量出待喷洒作业区域边界点的定位信息来获得。102、获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，特征范围包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种。其中，范围尺寸参数包括半径或边长，则无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数可以是无人飞行器机身范围的边长或无人飞行器动力系统的工作范围的半径或无人飞行器喷洒作业范围的半径。可选的，特征范围可以为无人飞行器的喷洒作业范围，无人飞行器的喷洒作业范围可以是系统默认的范围，也可以由用户设置，在获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数时，先检测用户的喷洒作业范围设置操作，根据用户的喷洒作业范围设置操作确定无人飞行器的喷洒作业范围，进一步的，可以确定无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数为无人飞行器喷洒作业范围的半径。103、根据范围尺寸参数确定无人飞行器对待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，无人飞行器在航点指示的航线上喷洒作业时，无人飞行器的特征范围不超出待喷洒作业区域的边界。具体的，根据无人飞本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种喷洒作业的路径规划方法，其特征在于，包括：/n确定待喷洒作业区域；/n获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，所述特征范围包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种；/n根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，所述无人飞行器在所述航点指示的航线上喷洒作业时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种喷洒作业的路径规划方法，其特征在于，包括：
确定待喷洒作业区域；
获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，所述特征范围包括机身范围、无人飞行器动力系统的工作范围和喷洒作业范围中的一种或多种；
根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，其中，所述无人飞行器在所述航点指示的航线上喷洒作业时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述范围尺寸参数包括半径或边长。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特征范围为喷洒作业范围，其中，所述获取无人飞行器的特征范围的范围尺寸参数，包括：
检测用户的喷洒作业范围设置操作，根据所述操作确定所述无人飞行器的喷洒作业范围。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，包括：
根据所述范围尺寸参数在所述待喷洒作业区域中确定航点规划区域；
在所述航点规划区域内确定对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述范围尺寸参数在所述待喷洒作业区域中确定航点规划区域，包括：
根据所述范围尺寸参数确定边界移动参数；
根据所述边界移动参数将所述喷洒作业区域的每一条边界向靠近所述喷洒作业区域的方向移动以获取所述航点规划区域。


6.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点，包括：
在所述待喷洒作业区域内确定对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的初始航点；
根据所述范围尺寸参数从所述多个初始航点中确定出危险航点，其中，所述无人飞行器位于所述危险航点时，所述无人飞行器的特征范围超出所述待喷洒作业区域的边界；
将所述危险航点向靠近所述喷洒作业区域的方向移动以获取所述危险航点对应的安全航点，其中，所述无人飞行器位于所述安全航点时，所述无人飞行器的特征范围不超出所述待喷洒作业区域的边界；
其中，所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点包括所述多个初始航点除所述危险航点之外的航点和所述安全航点。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述范围尺寸参数从所述多个初始航点中确定出危险航点，包括：
获取所述多个初始航点中每一个航点与该航点对应的参考边界之间的距离，其中，所述参考边界为所述待喷洒作业区域的边界中距离所述航点最近的一条边界；
将所述多个初始航点中所述距离小于所述范围尺寸参数的初始航点确定为所述危险航点。


8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将所述危险航点向靠近所述喷洒作业区域的方向移动以获取所述危险航点对应的安全航点，包括：
将所述危险航点向垂直于所述危险航点对应的参考边界且指向所述危险航点的方向移动以获取所述危险航点对应的安全航点。


9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述移动的距离为范围尺寸参数与所述危险航点与对应的参考边界之间的距离的差值。


10.根据权利要求6-8任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述范围尺寸参数确定所述无人飞行器对所述待喷洒作业区域执行喷洒作业的航点之后，所述方法还包括：
根据所述执行喷洒作业的航点和所述范围尺寸参数确定所述待喷洒作业区域中的无覆盖区域；
针对所述无覆盖区域设置补充航点；
将所述补充航点添加到所述执行喷洒作业的航点中。


11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述将所述补充航点添加到所述执行喷洒作业的航点中，包括：
从所述执行喷洒作业...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵力尧，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44