一种农机路径规划方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种农机路径规划方法及系统，根据农田最长的一条边是否为直线，若是，则农田形状规则，若否，则农田形状不规则；若农田形状规则，则规划路径通过与所述直线相对应的直线函数表示，并经过平移后，形成新的直线函数，将新的直线函数作为路径跟踪的依据；若农田形状不规则，则规划路径通过对农田长边坐标采样后形成稀疏离散坐标点集合，根据农机当前与稀疏路径的位置关系，将稀疏路径截取部分离散点作为局部路径，再经路径平移后，形成新的局部路径，再对稀疏的局部路径插值后形成稠密的局部路径，将稠密的局部路径作为路径跟踪的依据。优点：适用于各种形状农田路径规划；消除农具安装偏差对路径规划不利影响，提高作业精准性。准性。准性。

【技术实现步骤摘要】
一种农机路径规划方法及系统


[0001]本专利技术涉及一种农机路径规划方法及系统，属于农业机械自动驾驶


技术介绍

[0002]近年来，农业机械智能化进程发展迅速，自动驾驶技术在各农业生产过程中扮演了重要的角色，然而农业生产作业场景有其特殊性，对自动驾驶技术的落地应用带来了挑战。
[0003]农田形状多样，有规则的，如长方形、正方形等，可以通过几何参数来描述；也有不规则的，如任意形状的曲线，无法通过几何参数表达。而农田的形状并非一成不变，或因季节变换，或因归属变换，或因农作物变换，要求农田路径规划能够适应形状变化，根据作业需求快速规划出结果，保证路径的平滑性、连续性，使农机能够更好地进行路径跟踪作业；另一方面，因农具安装偏差等原因，在进行路径规划时需要考虑相邻行之间的衔接性，要求相邻行作业区域不重叠且间距固定。
[0004]现有技术适用于农田路径形状单一，有的路径生成方法仅用作曲线，直线不适用；路径平移时未考虑农具安装偏差，无法实现精准作业；未考虑局部跟踪路径的截取，局部路径太长会造成内存及计算资源的损耗，太短会造成跟踪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农机路径规划方法，其特征在于，包括：根据农田最长的一条边是否为直线，若是，则农田形状规则，若否，则农田形状不规则；若农田形状规则，则规划路径通过与所述直线相对应的直线函数表示，并经过平移后，形成新的直线函数，将新的直线函数作为路径跟踪的依据；若农田形状不规则，则规划路径通过对农田长边坐标采样后形成稀疏离散坐标点集合，根据农机当前与稀疏路径的位置关系，将稀疏路径截取部分离散点作为局部路径，再经路径平移后，形成新的局部路径，再对稀疏的局部路径插值后形成稠密的局部路径，将稠密的局部路径作为路径跟踪的依据。2.根据权利要求1所述的农机路径规划方法，其特征在于，所述规划路径通过直线函数表示，并经过平移后，形成新的直线函数，包括：分别在农田长边的两端附近记录下位置点A(x,y)、B(x,y)，通过此两点确定一条直线，作为规划的参考路径：y＝kx+b
ꢀꢀꢀ
(1)其中k为直线斜率，b为直线截距；通过S＝(α
k
‑1,α
k
,β,D)来表示路径的平移参数，其中α
k
‑1为上一行农机行驶方向，α
k
为当前行农机行驶方向，β为路径平移方向，其垂直于参考路径方向，D为平移距离，若为参考路径自身，则D为0，表示不做平移；按照所述平移参数S＝(α
k
‑1,α
k
,β,D)平移后得到新的直线函数：y＝kx+b
new
ꢀꢀꢀ
(2)3.根据权利要求2所述的农机路径规划方法，其特征在于，所述平移距离的确定，包括：相邻行的相对行驶状态根据α
k
‑1和α
k
判断，若两者同向则代表同向行驶，若两者反向则代表相向行驶；平移方向直接由β判断得出向左或向右，D为：若相向行驶
‑
右平移，则D＝2WL+d；若同向行驶
‑
右平移，则D＝WR+WL+d；若相向行驶
‑
左平移，则D＝2WR+d；若同向行驶
‑
左平移，则D＝WR+WL+d；其中，WR为农具安装左边宽度，WL为农具安装右边宽度，d为农机进入下一行作业保持的固定衔接行距。4.根据权利要求1所述的农机路径规划方法，其特征在于，所述规划路径通过对农田长边坐标采样后形成稀疏离散坐标点集合，包括：沿农田长边记录下地头两端点A、B之间的经过的离散点，其中采样距离间隔为L。5.根据权利要求4所述的农机路径规划方法，其特征在于，所述根据农机当前与稀疏路径的位置关系，将稀疏路径截取部分离散点作为局部路径，再经路径平移后，形成新的局部路径，包括：找到农机距离参考路径上最近的点N(x,y)，再以N(x,y)为起点向行驶方向按照距离H截取符合条件的点，H计算方法及取点方法如公式(4)、(5)所示：H＝vt
p
ꢀꢀꢀ
(4)
(i
‑
i
N
)L≤H
ꢀꢀꢀ
(5)其中，v为车辆行驶速度，t
p<...

【专利技术属性】
技术研发人员：左帅，刘成昊，陈明，
申请(专利权)人：徐州徐工农业装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：