对角耙地路径规划方法、电子设备和计算机可读存储介质技术

本申请公开了一种对角耙地路径规划方法、电子设备和计算机可读存储介质，其中对角耙地路径规划方法包括先根据田地信息生成封闭区域，然后调整封闭区域的边界，以获得路径内边界，接着在路径内边界内生成呈斜线网格状分布的多条作业基准线，最后将多条作业基准线按照预设的作业顺序进行连接，从而得到农机的对角耙地路径。本申请可以为田地自动规划最优的对角耙地路径，可使耙地作业覆盖率和作业效率显著提高。著提高。著提高。

【技术实现步骤摘要】
对角耙地路径规划方法、电子设备和计算机可读存储介质


[0001]本申请涉及路径规划
，尤其涉及一种对角耙地路径规划方法、电子设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]耙地作业是农业生产活动中的一种常见作业类型，一般指的是通过在拖拉机后挂载耙具，对田地进行全覆盖作业，使田地表土疏松、平整，方便后续的播种、保墒等作业。按作业路径的类型划分，耙地作业有直线耙地、对角耙地等。其中，直线耙地是与传统牛耕式作业类似的耙地方式，从田地的一端开始，沿着田边或犁沟作业至田地的另一端，之后再掉头进行下一行的作业，来回往复直至作业完成。对角耙地作业路径较为复杂，通常是从田的一角开始，沿着对角线作业到田地边界，然后再转弯90度继续作业，直至整个田地的所有区域都有一组交叉的作业路径经过。因为对角耙地作业不需要掉头，所以对角耙地作业方式更加高效，同时作业效果更好。
[0003]随着智慧农业的发展，目前已出现了无人驾驶对角耙地作业方式。其中，自动规划农机的作业路径是实现无人驾驶对角耙地作业的关键技术。但目前的对角耙地路径规划是在规则四边形田地上进行规划，而实际的田地又多是不规则形状，因此，这样的对角耙地路径规划方式容易受到实际田块的限制，难以达到理想的耙地作业效果。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的是提供一种对角耙地路径规划方法、电子设备和计算机可读存储介质，可自动规划最优的对角耙地路径，使耙地作业覆盖率和作业效率显著提高。
[0005]为了达到上述目的，本申请采用以下技术方案：
[0006]一种对角耙地路径规划方法，包括：
[0007]根据田地信息生成封闭区域；
[0008]调整所述封闭区域的边界，以获得路径内边界；
[0009]生成多条作业基准线，其中，所述多条作业基准线在所述路径内边界内呈斜线网格状分布；
[0010]将所述多条作业基准线按照预设的作业顺序进行连接，从而得到农机的对角耙地路径。
[0011]优选地，调整所述封闭区域的边界，以获得路径内边界，包括以下步骤：
[0012]将所述封闭区域的边界向内收缩第一距离，从而获得路径外边界；
[0013]将所述路径外边界向内收缩第二距离，从而获得所述路径内边界。
[0014]更进一步地，所述对角耙地路径位于所述路径外边界内。
[0015]更进一步地，所述第一距离为L1＝a*W+S，其中，L1为所述第一距离，a为第一距离因子，W为所述农机的作业宽度，S为设定的安全距离；
[0016]所述第二距离为L2＝b*R，其中，L2为所述第二距离，b为第二距离因子，R为所述农
机的转弯半径。
[0017]更进一步地，a＝0.5，b＝0.3。
[0018]更进一步地，将多条所述作业基准线按照预设的作业顺序进行连接，包括以下步骤：
[0019]设定所述作业顺序的约束条件；
[0020]以所述农机所在的所述作业基准线作为当前所述作业基准线，搜索满足所述约束条件的下一所述作业基准线，并通过过渡曲线将当前所述作业基准线和搜索到的下一所述作业基准线进行连接；
[0021]以搜索到的下一所述作业基准线作为当前所述作业基准线，继续搜索满足所述约束条件的再下一条所述作业基准线，并通过所述过渡曲线将两条所述作业基准线进行连接；
[0022]以此类推，依次将剩余的所述作业基准线进行连接。
[0023]更进一步地，所述作业顺序的约束条件包括：
[0024]当前所述作业基准线和下一所述作业基准线不平行；
[0025]当前所述作业基准线的端点和下一所述作业基准线的端点之间的距离大于所述农机的转弯半径，且小于设定的最大搜索范围；
[0026]所述过渡曲线的半径不小于所述农机的转弯半径；
[0027]所述过渡曲线位于所述路径外边界内；
[0028]所述过渡曲线长度最短。
[0029]优选地，生成多条作业基准线，包括如下步骤：
[0030]以所述农机位置为起点，其中，所述农机位于所述封闭区域的一内角处，然后沿着所述内角的角平分线方向生成一第一作业基准线；
[0031]在所述路径内边界内，将所述第一作业基准线按照第一设定步长进行水平平移，从而得到多条所述第一作业基准线；
[0032]生成一第二作业基准线，所述第二作业基准线与最先生成的所述第一作业基准线相垂直；
[0033]在所述路径内边界内，将所述第二作业基准线按照第二设定步长进行水平平移，从而得到多条所述第二作业基准线。
[0034]更进一步地，最先生成的所述第二作业基准线经过所述封闭区域的中心。
[0035]更进一步地，所述第一设定步长和所述第二设定步长均等于所述农机的作业宽度。
[0036]优选地，根据田地生成封闭区域，包括以下步骤：
[0037]获得所述田地的多个边界点的经纬度坐标信息；
[0038]将每个所述边界点的所述经纬度坐标信息进行坐标转换，从而获得每个所述边界点的平面坐标信息；
[0039]根据多个所述边界点的所述平面坐标信息，在平面坐标系中生成由多个所述边界点相连而成的所述封闭区域。
[0040]一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述存储器用于存储多条程序指令，所述处理器调用所述程序指令时，实现如上所述的对角耙地路径规划方法。
[0041]一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储多条程序指令，所述多条程序指令适于由处理器加载并执行如上所述的对角耙地路径规划方法。
[0042]与现有技术相比，本申请具有以下优点：
[0043]1、本申请对角耙地路径规划方法可为田地自动规划出一条可行的对角耙地路径，农机全程可沿着对角耙地路径作业，无需人工干预，因此可以有效提高农机的作业效率，而且也便于实现无人驾驶对角耙地作业。
[0044]2、本申请方法是按照预设的作业顺序进行路径规划，由此获得的对角耙地路径可使田块作业覆盖率最高且农机行驶路径最短，因此既可实现田地的最大化利用，减少漏耙的发生，又可以提高对角耙地作业的效率。
[0045]3、本申请方法是基于农机在行驶、作业、安全等方面的多种相关信息，在确保作业安全的前提下为田地规划出一条最优的对角耙地路径，因此可以提高对角耙地作业的可行性和安全性。
[0046]4、本申请方法可以不受使用场景的限制，不仅适用于规则形状的田地，而且也适用于不规则形状的田地，因此可以满足实际耙地作业的要求。
[0047]5、本申请方法中是先在路径内边界中生成相交的第一作业基准线和第二作业基准线，然后再通过位于路径外边界内的过渡曲线将第一作业基准线和第二作业基准线依序连接，如此不仅可以快速生成对角耙地路径，而且也可以使得农机的路径始终位于路径外边界内，保障农机的作业安全。
[0048]6、本申请方法在生成作业基准线时，是通过平移的方式获得多条第一作业基准线和第二作业基准线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对角耙地路径规划方法，其特征在于，包括：根据田地信息生成封闭区域；调整所述封闭区域的边界，以获得路径内边界；生成多条作业基准线，其中，所述多条作业基准线在所述路径内边界内呈斜线网格状分布；将所述多条作业基准线按照预设的作业顺序进行连接，从而得到农机的对角耙地路径。2.如权利要求1所述的对角耙地路径规划方法，其特征在于，调整所述封闭区域的边界，以获得路径内边界，包括以下步骤：将所述封闭区域的边界向内收缩第一距离，从而获得路径外边界；将所述路径外边界向内收缩第二距离，从而获得所述路径内边界。3.如权利要求2所述的对角耙地路径规划方法，其特征在于，所述第一距离为L1＝a*W+S，其中，L1为所述第一距离，a为第一距离因子，W为所述农机的作业宽度，S为设定的安全距离；所述第二距离为L2＝b*R，其中，L2为所述第二距离，b为第二距离因子，R为所述农机的转弯半径。4.如权利要求2所述的对角耙地路径规划方法，其特征在于，将多条所述作业基准线按照预设的作业顺序进行连接，包括以下步骤：设定所述作业顺序的约束条件；以所述农机所在的所述作业基准线作为当前所述作业基准线，搜索满足所述约束条件的下一所述作业基准线，并通过过渡曲线将当前所述作业基准线和搜索到的下一所述作业基准线进行连接；以搜索到的下一所述作业基准线作为当前所述作业基准线，继续搜索满足所述约束条件的再下一条所述作业基准线，并通过所述过渡曲线将两条所述作业基准线进行连接；以此类推，依次将剩余的所述作业基准线进行连接。5.如权利要求4所述的对角耙地路径规划方法，其特征在于，所述作业顺序的约束条件包括：当前所述作业基准线和下一所述作业基准线不平行；当前所述作业基准线的端点和下一所述作业基准线的端点之间的距离大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
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：