全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法、装置、设备及可读存储介质，先通过获取农机作业区域的栅格地图，并基于栅格地图上的多个关键角点生成拓扑地图，接着，获取农机参数根据所述农机参数和所述拓扑地图进行自适应全覆盖路径规划，以生成期望路径，最后，获取农机位姿信息，根据农机位姿信息与全覆盖路径点集，控制所述农机在期望路径上运行，解决了现有的轨迹跟踪算法可能造成作业覆盖的重叠和遗漏的问题。盖的重叠和遗漏的问题。盖的重叠和遗漏的问题。

【技术实现步骤摘要】
全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法、装置、设备及介质


[0001]本专利技术涉农业机械自动化领域，特别涉及一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]随着自动驾驶技术的发展以及人工成本的不断提升，农业机械自动化和智能化已成为现代农业生产的必然趋势，目前有很多地区在农收或农耕时期为了提高效率都采用自动驾驶的智慧农机进行作物的收种，相比于传统的人力作业，无人化农场的出现不仅大幅降低人力成本，同时也提升了作业效率。
[0003]对于全自动驾驶农机，路径规划与轨迹跟踪模块尤为重要。全覆盖作业农机的路径规划与轨迹跟踪问题，就是要在其作业的农田区域中，规划出一条能够遍历整个工作区域且没有碰撞的一条安全行驶路径，然后控制农机底层驱动进行跟踪作业。目前，现有的全覆盖路径跟踪算法往往难以适配不同车型与实际工况，无法根据农机实际的作业模式与需求规划出最优全覆盖路径，且现有的轨迹跟踪方法通常并不适用于跟踪全覆盖路径，无法完整准确跟踪蛇形或螺旋形作业路径，造成作业覆盖的重叠和遗漏。
[0004]有鉴于此，提出本申请。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，包括：获取农机作业区域的栅格地图，并根据所述栅格地图边缘上的多个关键角点生成拓扑地图，其中，拓扑地图包括内部拓扑地图和外部拓扑地图；获取农机参数，根据所述农机参数和所述拓扑地图进行自适应全覆盖路径规划，以生成期望路径，其中，农机参数包括农机搭载的农具宽度、农机的转弯半径、农机的作业模式；获取农机位姿信息，根据农机位姿信息与全覆盖路径点集，控制所述农机在期望路径上运行。2.根据权利要求1所述的一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述获取农机位姿信息，根据农机位姿信息与全覆盖路径点集，控制所述农机在期望路径上运行，具体为：通过GNSS获取农机的当前位姿信息，比较所述当前位姿信息和全覆盖路径点集的位姿信息对比，生成比较信息，其中，所述农机位姿信息包括农机在参考坐标系内坐标以及农机当前航向角；根据所述比较信息判断到农机当前坐标不与预测工作点坐标重合，则调整农机航向角，转向预测工作点后，以固定步进向预测工作点行驶，行驶至预测工作点坐标后，调整农机航向角，转向预测航向角；根据所述比较信息判断到农机当前坐标与预测工作点坐标重合，则检测农机当前航向角是否为预测航向角，若与预测航向角一致，则向下一个预测工作点行驶；若与预测航向角不一致，则调整农机航向角后，向下一个预测工作点行驶；检测下一个预测工作点是否为路径终点，若为路径终点，则行驶至终点后停止作业。3.根据权利要求1所述的一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述农机的作业模式包括平行式路径模式、蛇形路径模式、以及螺旋形路径模式。4.根据权利要求1所述的一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述期望路径包括平行直线路径与将平行直线路径首尾相连的转弯路径，其中，所述转弯路径为Reeds_shepp曲线，由半径固定的圆弧和直线段拼接而成。5.根据权利要求1所述的一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述获取农机作业区域的栅格地图，并根据所述栅格地图边缘上的多个关键角点生成拓扑地图，具体为：获取农机作业区域栅格地图，取所述栅格地图边缘上数个关键角点的坐标，并存储为边缘关键角点链表形式；在关键角点之间以一定步长采样，生成补点填充边缘线，存储于链表，形成的拓扑地图。6.根据权利要求1所述的一种全覆盖作业农机的轨迹跟踪控制方法，其特征在于，所述获取农机参数，根据所述农机参数和所述拓扑地图进行自适应全覆盖路径规划，以生成期望路径，具体为：生...

【专利技术属性】
技术研发人员：田柏瑀，林添良，吴江东，张春晖，缪骋，吴瑕，吴萍，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：发明
国别省市：