一种智能农机转场与作业的融合路径规划方法及系统技术方案

本发明专利技术提出一种智能农机转场与作业的融合路径规划方法及系统，包括：根据农机位姿信息，全局搜索栅格地图，以规划一条从起点位置到作业区域的转场路径；以作业区域最短的一条边作为目标边，以目标边的边长和方向，生多条平行的线段路径，线段间隔为作业耕宽，并根据最小转弯半径，在每条线段路径的末端添加转弯路径，得到作业路径；以目标边中距离转场路径末端最近的点为作业起点，添加一段连接转场路径终点和作业起点的平滑路径，并在作业路径的末端添加一段与线段路径平行等长的退出路径，全局搜索栅格地图，以规划从退出路径末端到起点位置的离场路径；连接转场路径、作业路径、离场路径和退出路径，作为农机最终的行驶与作业路径。路径。路径。

【技术实现步骤摘要】
一种智能农机转场与作业的融合路径规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及智能农机、无人驾驶、人工智能和路径规划
，并特别涉及一种应用于智能农机转场与作业的融合路径规划方法及系统。

技术介绍

[0002]智能农机无人驾驶系统能够显著地提升农业生产的效率和质量，解放农业生产劳动力，加快我国农业的信息化与智能化进程。路径规划技术是智能农机无人驾驶技术中的一项关键技术，合理有效的行驶与作业路径规划是保证智能农机稳定高效作业的基础。目前的智能路径规划方法主要有以下几种：(1)最短路径搜索，基于已有地图生成栅格地图，使用深度优度或广度优先的方法在栅格地图中搜索最短的可行路径，这种方法适用于农机转场的路径规划，且最终生成路径的精度依赖于栅格大小的选择；(2)路径全覆盖规划，基于多边形，依据一定的评价指标生成全覆盖的农机作业路线，这种方法适用于农机作业路线的规划，生成的路径需根据具体应用场景作出优化，难以设置统一的优化指标；(3)调头路径规划，基于全覆盖规划算法规划出的作业路线，根据农机的运动模型添加适合的调头路线，这种方法适用于农机作业过程中切换耕道本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能农机转场与作业的融合路径规划方法，其特征在于，包括：步骤1、获取农机的位姿信息、作业耕宽、最小转弯半径，以及包含多边形作业区域的栅格地图；步骤2、根据该位姿信息中农机的起点位置和朝向，全局搜索该栅格地图，以规划一条从该起点位置到该作业区域的转场路径；以该作业区域最短的一条边作为目标边，以该目标边的边长和方向，生多条平行的线段路径，线段间隔为该作业耕宽，并根据该最小转弯半径，在每条线段路径的末端添加转弯路径，得到作业路径；步骤3、以该目标边中距离该转场路径末端最近的点为作业起点，添加一段连接该转场路径终点和该作业起点的平滑路径，并在该作业路径的末端添加一段与该线段路径平行等长的退出路径，以该退出路径末端的朝向和在该栅格地图中的位置，全局搜索该栅格地图，以规划一条从该退出路径末端到该起点位置的离场路径，连接该转场路径、该作业路径、该离场路径和该退出路径，作为农机最终的行驶与作业路径。2.如权利要求1所述的智能农机转场与作业的融合路径规划方法，其特征在于，对该平滑路径的路径点间插入多个等间距的路径点，且该平滑路径包含两部分：第一部分是由作业起点为切点，以农机最小转弯半径为半径的圆弧，该圆弧另一个切点由以农机结束转场时位置和朝向作出的射线所决定，第二部分是由该射线与圆相切所截取的线段。3.如权利要求1所述的智能农机转场与作业的融合路径规划方法，其特征在于，该全局搜索为广度优先搜索或启发式搜索。4.如权利要求1所述的智能农机转场与作业的融合路径规划方法，其特征在于，根据该作业耕宽和该最小转弯半径，选择鱼尾型或灯泡型或弓型路径作为该转弯路径。5.一种智能农机转场与作业的融合路径规划系统，其特征在于，包括：初始化模块，用于获取农机的位姿信息、作业耕宽、最小转弯半径，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵紫旭，张昊植，陆在旺，肖达，张玉成，刘子辰，
申请(专利权)人：中国科学院计算技术研究所，
类型：发明
国别省市：