农机自动作业的路径规划方法、系统、设备及存储介质技术方案

本申请提供一种农机自动作业的路径规划方法、系统、设备及存储介质，其方法包括：获取初始田块的边界点位数据和定位边距；根据初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，确定目标田块边界；根据目标田块边界，确定当前作业区域，及基于多边形化算法对当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域；对待规划区域进行路径规划，生成目标路径轨迹。本申请有助于提高路径规划结果的安全性，并且对于不规则田块的通用性较好。于不规则田块的通用性较好。于不规则田块的通用性较好。

【技术实现步骤摘要】
农机自动作业的路径规划方法、系统、设备及存储介质


[0001]本申请涉及农机作业领域，更具体地涉及一种农机自动作业的路径规划方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]近些年来，随着农业生产进入精细化、智能化新阶段，无人驾驶农机因其高效率、低成本和舒适性等优点，受到越来越多的关注。在无人驾驶农机的研究中，如何根据农机车辆参数、田块环境以及作业类型等信息，自动规划作业路径是无人驾驶农机的关键技术。目前，大多数路径规划研究主要针对规则地块在不同评价指标和不同转弯方式下的作业路径规划，对路径规划结果的安全性、高效性关注不够，对于不规则地块作业规划研究较少，缺乏一定的通用性。

技术实现思路

[0003]鉴于以上内容，有必要提供一种农机自动作业的路径规划方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质。
[0004]第一方面，本申请提供一种农机自动作业的路径规划方法，包括：
[0005]获取初始田块的边界点位数据和定位边距；
[0006]根据所述初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，确定目标田块边界；
[0007]根据所述目标田块边界，确定当前作业区域，及基于多边形化算法对所述当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域；
[0008]对待规划区域进行路径规划，生成目标路径轨迹。
[0009]在一些实施例中，所述定位边距包括农机初次作业时车载定位设备距离实际田块边界的间距。
[0010]在一些实施例中，所述初始田块的边界点位数据包括农机初次作业田块的边界点经纬度数据；所述根据所述初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，确定目标田块边界，包括：
[0011]将所述边界点经纬度数据转化成平面投影坐标数据，得到封闭田块边界；
[0012]对所述封闭田块边界的边界点进行稀疏处理和过滤处理，得到理论田块边界；
[0013]根据所述理论田块边界、所述定位边距和所述安全距离，确定目标田块边界。
[0014]在一些实施例中，在所述基于多边形化算法对所述当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域之前，所述方法还包括：
[0015]获取历史作业记录，并根据所述历史作业记录确定历史作业区域；
[0016]根据历史作业区域和预设的目标田块边界，确定剩余田块区域；
[0017]根据所述剩余田块区域，确定当前作业区域。
[0018]在一些实施例中，所述基于多边形化算法对当前作业区域进行多边形化处理，得
到待规划区域，包括：
[0019]根据预设的农机车辆信息和作业信息，确定所述多边形化算法的最短边长长度并作为目标边长长度；
[0020]在所述当前作业区域的边界上确定初始顶点，并根据所述目标边长长度，对所述当前作业区域作遍历画圆处理，得到若干个边界相交点；
[0021]将所述初始顶点和所述若干个边界相交点依次连接，得到待规划区域。
[0022]在一些实施例中，对待规划区域进行路径规划，生成目标路径轨迹，包括：
[0023]将待规划区域中的初始多边形作为一阶多边形路径，并将每条边向内平移预设的目标间距以螺旋计算多阶多边形路径，直至覆盖整个所述待规划区域，得到目标路径轨迹。
[0024]在一些实施例中，所述目标间距包括农机作业宽度和预留距离。
[0025]第二方面，本申请提供一种农机自动作业的路径规划系统，包括：
[0026]获取数据模块，用于获取初始田块的边界点位数据和定位边距；
[0027]确定区域模块，用于根据所述初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，确定目标田块边界；
[0028]多边形化模块，用于根据所述目标田块边界，确定当前作业区域，及基于多边形化算法对所述当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域；
[0029]路径规划模块，用于对待规划区域进行路径规划，生成目标路径轨迹。
[0030]第三方面，本申请提供一种电子设备，包括：存储器，用于存储计算机程序；处理系统，用于执行所述存储器存储的所述计算机程序，当所述计算机程序被执行时，所述处理器用于执行所述的农机自动作业的路径规划方法。
[0031]第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质包括计算机指令，当所述计算机指令在电子设备上运行时，使得所述电子设备执行所述的农机自动作业的路径规划方法。
[0032]本申请获取初始田块的边界点位数据和定位边距，然后根据初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，可以确定目标田块边界，其中设置的安全距离有助于提高后续路径规划结果的安全性；根据目标田块边界，可以确定当前作业区域，及基于多边形化算法对所述当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域，从而对不规则田块有一定通用性，便于不规划田块的路径规划；进一步地，对待规划区域进行路径规划，生成目标路径轨迹，以实现农机自动行驶于规则或不规则田块，适用性高、安全性好。
附图说明
[0033]图1是本申请一实施例中农机自动作业的路径规划方法的流程图；
[0034]图2是本申请一实施例中农机自动作业的路径规划方法步骤S102的流程图；
[0035]图3a是本申请一实施例中过滤算法处理前的局部田块边界示意图；
[0036]图3b是本申请一实施例中过滤算法处理后的局部田块边界示意图；
[0037]图4是本申请一实施例中农机自动作业的路径规划方法步骤S103的流程图；
[0038]图5a是本申请一实施例中路径规划时一阶多边形路径的示意图；
[0039]图5b是本申请一实施例中路径规划时第一延伸计算示意图；
[0040]图5c是本申请一实施例中路径规划时第二延伸计算示意图；
[0041]图5d是本申请一实施例中路径规划的目标路径轨迹的示意图；
[0042]图6是本申请另一实施例中农机自动作业的路径规划方法的流程图；
[0043]图7是本申请一实施例中农机自动作业的路径规划系统的原理框图；
[0044]图8是本申请一实施例中电子设备的原理框图。
具体实施方式
[0045]下面将结合本申请实现方式中的附图，对本申请实现方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实现方式仅是本申请一部分实现方式，而不是全部的实现方式。
[0046]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
[0047]进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农机自动作业的路径规划方法，其特征在于，包括：获取初始田块的边界点位数据和定位边距；根据所述初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，确定目标田块边界；根据所述目标田块边界，确定当前作业区域，及基于多边形化算法对所述当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域；对待规划区域进行路径规划，生成目标路径轨迹。2.根据权利要求1所述的农机自动作业的路径规划方法，其特征在于，所述定位边距包括农机初次作业时车载定位设备距离实际田块边界的间距。3.根据权利要求1所述的农机自动作业的路径规划方法，其特征在于，所述初始田块的边界点位数据包括农机初次作业田块的边界点经纬度数据；所述根据所述初始田块的边界点位数据、定位边距和预设的安全距离，确定目标田块边界，包括：将所述边界点经纬度数据转化成平面投影坐标数据，得到封闭田块边界；对所述封闭田块边界的边界点进行稀疏处理和过滤处理，得到理论田块边界；根据所述理论田块边界、所述定位边距和所述安全距离，确定目标田块边界。4.根据权利要求1所述的农机自动作业的路径规划方法，其特征在于，在所述基于多边形化算法对所述当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域之前，所述方法还包括：获取历史作业记录，并根据所述历史作业记录确定历史作业区域；根据历史作业区域和预设的目标田块边界，确定剩余田块区域；根据所述剩余田块区域，确定当前作业区域。5.根据权利要求1或4所述的农机自动作业的路径规划方法，其特征在于，所述基于多边形化算法对当前作业区域进行多边形化处理，得到待规划区域，包括：根据预设的农机车辆信息和作业信息，确定所述多边形化算法的最短边长长度并作为目标边长长度；在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：桑燕五，孙钡，关悦，秦硕，吴迪，
申请(专利权)人：丰疆智能软件科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：