一种作业区域间路径生成方法及园林系统技术方案

本申请提供一种作业区域间路径生成方法及园林系统，以驱动园林系统中的自动行走设备能够自动在不同作业区域之间行走，实现对不同作业区域的作业。本申请以上一作业区域中遍历路径的终点建立新的坐标系，在新坐标系下计算下一作业区域至上一作业区域中遍历路径的终点之间的跨越路径，再将跨越路径转换至原始的坐标系下指导自动行走设备运行。本申请所规划的跨越不同作业区域的行走路径能够尽可能地减少自动行走设备跨区行走的距离，提高其作业效率，并且能够配合区域内作业遍历路径的规划，减少进入新作业区域时的转向从而保证作业区域边缘的作业效果。区域边缘的作业效果。区域边缘的作业效果。

【技术实现步骤摘要】
一种作业区域间路径生成方法及园林系统


[0001]本申请涉及园林系统领域，具体而言涉及一种作业区域间路径生成方法及园林系统。

技术介绍

[0002]智能割草机等自动行走设备已经越来越普及。随着技术进步，一些大型园林系统中，也开始出现智能割草机的身影。通常，大型园林系统，例如城市绿化、园区草地等，具有较大的草地面积，机器进行一次完整的修剪，需要的工作时间长，行走的路径多。大型园林系统内，机器在工作过程中，面临的最重要的问题在于电池容量能否提供足够的工作时间。电池容量小，则机器需要频繁返回基站进行充电，而电池容量大，则机器体积、重量随之增大，容易导致机器行驶痕迹（轮胎压痕）重，损伤草地。同时，园林系统中，由于草地面积较大，草地各个区域的草体生长量具有一定差异，但是割草机目前只能以全地图遍历的方式进行修剪，无法有针对性地对生长量较大的草地局部区域进行单独修剪。现有的修剪方式会导致自动行走设备作业范围过大，工作量超出电池续航所能支撑的时间。
[0003]为解决上述问题，一些方案中，可通过人为选定割草机切割作业区域的方式减小设备单次的作业面积。但此方案中，需要人为观察草地情况，对于面积较大的草地，每次作业区域的选定需要依赖于人为巡视，工作繁琐。并且，现有技术中，自动行走设备在不同作业区域之间行走时，其行走路径通常需要人为设定，或者通过人工将机器搬运到相应作业区域中。现有自动行走设备在进行跨作业区域间行走时效率低且容易因为行走轨迹规划问题而影响作业效果。

技术实现思路

[0004]本申请针对现有技术的不足，提供一种工作地图生成方法、检测装置及园林系统，本申请利用园林区域现有设备自动检测草地状况，根据草地生长状况自动生成工作地图以减少自动行走设备单次作业面积，缩短单次工作时长，提升自动行走设备作业效率和作业效果。本申请具体采用如下技术方案。
[0005]首先，为实现上述目的，提出一种作业区域间路径生成方法，其步骤包括：以遍历当前作业区域的终点为原点O
’
建立运算坐标系；计算下一作业区域遍历路径的起始点到原点O
’
之间的跨越路径；将跨越路径映射至各作业区域所属整个工作范围的作业地图坐标系中，生成由当前作业区域跨越至下一作业区域的行走路径。
[0006]可选的，如上任一所述的作业区域间路径生成方法，其中，各作业区域由以下方式确定：根据分别对应于工作范围中不同位置的作业需求检测信号，将达到作业条件的位置范围标记为预备区域；根据各预备区域的位置范围，将若干位置相邻的预备区域连接形成一块作业区域，各块作业区域所对应位置范围的并集构成整个工作范围的作业地图。
[0007]可选的，如上任一所述的作业区域间路径生成方法，其中，下一作业区域遍历路径的起始点由以下任一方式确定：以下一作业区域边界线上距离原点O
’
最近的一点为该作业
区域遍历路径的起始点；以下一作业区域边界线上任一基准点为该作业区域遍历路径的起始点；以下一作业区域中，任一预备区域所对应的边界线上距离原点O
’
最近的一点为该作业区域遍历路径的起始点；以下一作业区域中，任一预备区域所对应的边界线上的任一基准点为该作业区域遍历路径的起始点。
[0008]可选的，如上任一所述的作业区域间路径生成方法，其中，计算下一作业区域遍历路径的起始点到原点O
’
之间跨越路径的方式包括以下任意一种：以原点O
’
与下一作业区域遍历路径的起始点之间直线连线为跨越路径；在下一作业区域外选择一投影点，以原点O
’
至投影点、投影点至下一作业区域遍历路径的起始点之间的连接折线为跨越路径。
[0009]可选的，如上任一所述的作业区域间路径生成方法，其中，投影点至下一作业区域遍历路径的起始点之间连接折线的方向与下一作业区域的边界线方向保持一致，或与下一作业区域中预备区域所对应的边界线方向保持一致。
[0010]可选的，如上任一所述的作业区域间路径生成方法，其中，各作业需求检测信号所对应的位置范围边界均平行于运算坐标系或作业地图坐标系的轴线方向。
[0011]同时，为实现上述目的，本申请还提供一种园林系统，其中，包括：检测装置，其设置于工作范围中分立设置的若干设备单元上，用于检测工作范围中各设备单元所属位置范围内的作业条件，并根据检测所得作业条件输出对应于该设备单元所属位置范围的作业需求检测信号；自动行走设备，用于在工作范围内遍历作业路径执行作业；服务器，其与各检测装置及自动行走设备通讯连接，用于接收分别对应于工作范围中不同位置的作业需求检测信号，将作业需求检测信号达到作业条件的位置范围标记为预备区域，根据各预备区域的位置范围生成作业地图，并规划遍历作业地图中各作业区域的作业路径，并按照权利要求1
‑
6任一所述方式确定，跨越两作业区域之间的行走路径。
[0012]可选的，如上任一所述的园林系统，其中，所述设备单元包括：工作范围中的照明设备、灌溉设备、驱虫设备、基站设备中的任意一种或其组合；检测装置所检测的作业条件包括：工作范围中设备单元所属位置范围内的草地高度、草地密度、地面状况、草坪生长状况。
[0013]可选的，如上任一所述的园林系统，其中，所述检测装置中设置有用于检测工作范围中设备单元所属位置范围内作业条件如下任一种传感器件或如下任意传感器件的组合：图像传感器、光传感器、超声波传感器、雷达、温度传感器、湿度传感器、土壤传感器中的任一种或其组合；所述传感器件用于检测检测工作范围中设备单元所属位置范围内的草地高度、草地密度、地面状况或草坪生长状况。
[0014]可选的，如上任一所述的园林系统，其中，所述服务器独立设置，或集成于自动行走设备上或集成于自动行走设备所匹配的基站中，其内部存储有：每一检测装置的安装位置以及其所对应的位置范围坐标。
[0015]有益效果本申请所提供的作业区域间路径生成方法及园林系统，其能够驱动园林系统中的自动行走设备自动在不同作业区域之间行走，实现对不同作业区域的作业。本申请以上一作业区域中遍历路径的终点建立新的坐标系，在新坐标系下计算下一作业区域至上一作业区域中遍历路径的终点之间的跨越路径，再将跨越路径转换至原始的坐标系下指导自动行走设备运行。本申请所规划的跨越不同作业区域的行走路径能够尽可能地减少自动行走设
备跨区行走的距离，提高其作业效率，并且能够配合区域内作业遍历路径的规划，减少进入新作业区域时的转向从而保证作业区域边缘的作业效果。
[0016]进一步的，为减少区域间行走路径规划过程中的运算量，并保证下一作业区域中遍历路径的起点准确对应于作业区域的边界线范围，本申请还可在上述跨域路径规划过程中，直接从下一作业区域中的基准点直线连接运算坐标系下原点，通过准确位于边界线范围内的基准点获得最短的跨区行走路径。
[0017]此外，为避免自动行走设备运行至下一作业区域中时，需要根据下一作业区域中遍历路径规划方向而相应旋转，本申请还可进一步通过作业区域本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种作业区域间路径生成方法，其特征在于，包括：以遍历当前作业区域的终点为原点O
’
建立运算坐标系；计算下一作业区域遍历路径的起始点到原点O
’
之间的跨越路径；将跨越路径映射至各作业区域所属整个工作范围的作业地图坐标系中，生成由当前作业区域跨越至下一作业区域的行走路径。2.如权利要求1所述的作业区域间路径生成方法，其特征在于，各作业区域由以下方式确定：根据分别对应于工作范围中不同位置的作业需求检测信号，将达到作业条件的位置范围标记为预备区域；根据各预备区域的位置范围，将若干位置相邻的预备区域连接形成一块作业区域，各块作业区域所对应位置范围的并集构成整个工作范围的作业地图。3.如权利要求2所述的作业区域间路径生成方法，其特征在于，下一作业区域遍历路径的起始点由以下任一方式确定：以下一作业区域边界线上距离原点O
’
最近的一点为该作业区域遍历路径的起始点；以下一作业区域边界线上任一基准点为该作业区域遍历路径的起始点；以下一作业区域中，任一预备区域所对应的边界线上距离原点O
’
最近的一点为该作业区域遍历路径的起始点；以下一作业区域中，任一预备区域所对应的边界线上的任一基准点为该作业区域遍历路径的起始点。4.如权利要求3所述的作业区域间路径生成方法，其特征在于，计算下一作业区域遍历路径的起始点到原点O
’
之间跨越路径的方式包括以下任意一种：以原点O
’
与下一作业区域遍历路径的起始点之间直线连线为跨越路径；在下一作业区域外选择一投影点，以原点O
’
至投影点、投影点至下一作业区域遍历路径的起始点之间的连接折线为跨越路径。5.如权利要求4所述的作业区域间路径生成方法，其特征在于，投影点至下一作业区域遍历路径的起始点之间连接折线的方向与下一作业区域的边界线方向保...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，成孟哲，王近，刘楷，
申请(专利权)人：南京苏美达智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：