路径导航方法、作业控制方法及相关装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种路径导航方法、作业控制方法及相关装置，涉及导航技术领域。在沿当前路径对机体进行导航的情况下，当确定机体进入待转弯区域时，能够基于机体的当前位置与当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径，该转弯路径可以用于指引机体从当前路径转弯至目标路径。如此，在确定机体进入待转弯区域时及时的生成转弯路径，并且转弯路径是基于机体的当前位置与当前路径和目标路径的路径交点生成，保证机体按照转弯路径能够准确地转弯至目标路径而不出现偏差，从而准确高效地实现了当前路径与目标路径之间的道路切换。当前路径与目标路径之间的道路切换。当前路径与目标路径之间的道路切换。

【技术实现步骤摘要】
路径导航方法、作业控制方法及相关装置


[0001]本专利技术涉及导航
，具体而言，涉及一种路径导航方法、作业控制方法及相关装置。

技术介绍

[0002]在农业自动化领域，无人设备通常会采用定点导航技术实现自动化作业。实际的作业场景是复杂多样的，例如在种植大棚中，不仅存在种植行之间的种植小道，还存在包围种植行的主干道，无人设备在进行作业时如何准确高效地实现主干道与种植小道间的道路切换是需要思考的。
[0003]因此，在这种道路复杂的特殊场景下，如何准确高效地实现无人设备导航时的道路切换问题是本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种路径导航方法、作业控制方法及相关装置，能够准确高效地实现当前路径与目标路径之间的道路切换。
[0005]本专利技术的实施例可以这样实现：
[0006]第一方面，本专利技术提供一种路径导航方法，包括：
[0007]沿当前路径对机体进行导航；
[0008]当确定所述机体进入待转弯区域时，基于所述机体的当前位置与所述当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径；
[0009]其中，所述转弯路径用于指引所述机体从所述当前路径转弯至目标路径。
[0010]可选的，所述沿当前路径对机体进行导航的步骤之后，所述方法还包括：
[0011]当识别到设定参照物，或者，所述机体在所述当前路径上的累计行驶长度达到设定长度，或者，所述机体行驶至所述当前路径的终点时，确定所述当前位置与所述路径交点之间的距离；
[0012]若所述当前位置与所述路径交点之间的距离小于或等于设定距离，则确定所述机体进入待转弯区域。
[0013]可选的，所述当前路径为目标场景的主干道路径，所述目标路径为所述目标场景的种植小道路径；
[0014]所述基于所述机体的当前位置与所述当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径的步骤，包括：
[0015]以所述机体的转弯内侧区域的第一设定点为圆心、以所述当前位置与所述路径交点之间的距离为半径，生成从所述主干道路径到所述种植小道路径的转弯路径；
[0016]其中，所述第一设定点与所述当前位置的连线垂直于所述主干道路径。
[0017]在可选的实施方式中，所述当前路径为目标场景的种植小道路径，所述目标路径为所述目标场景的主干道路径；
[0018]所述基于所述机体的当前位置与所述当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径的步骤，包括：
[0019]以所述机体的转弯内侧区域的第二设定点为圆心、以所述当前位置与所述路径交点之间的距离为半径，生成从所述种植小道路径到所述主干道路径的转弯路径；
[0020]其中，所述第二设定点与所述当前位置的连线垂直于所述种植小道路径。
[0021]可选的，所述方法还包括：
[0022]当所述机体从所述种植小道路径进入所述主干道路径时，基于所述目标场景的三维地图进行重定位，以使通过所述机体的视觉惯性里程计获得的位姿信息与所述三维地图处于同一坐标系。
[0023]可选的，所述当前路径为目标场景的种植小道路径，所述目标路径为所述目标场景的主干道路径；
[0024]所述沿当前路径对机体进行导航的步骤，包括：
[0025]获取所述机体的视觉惯性里程计采集的小道场景图像；所述小道场景图像是所述机体进入所述目标场景的种植小道时采集的；
[0026]基于所述小道场景图像，生成目标直线；
[0027]从所述目标直线中提取多个小道导航路径点，得到所述种植小道路径；
[0028]按照所述种植小道路径对所述机体进行导航。可选的，所述基于所述小道场景图像，生成目标直线的步骤，包括：
[0029]基于所述小道场景图像进行三维重构，得到三维重构图；
[0030]从所述三维重构图中提取种植小道两侧的三维点信息；
[0031]基于所述种植小道两侧的三维点信息，拟合得到所述目标直线。
[0032]可选的，所述基于所述小道场景图像，生成目标直线的步骤，包括：
[0033]从所述小道场景图像中识别出种植支架信息和种植行信息；
[0034]基于所述种植支架信息确定出种植支架中心线，以及基于所述种植行信息确定出作物边缘拟合中心线；
[0035]计算所述种植支架中心线和所述作物边缘拟合中心线之间的目标拟合中心线，并将所述目标拟合中心线转换为所述目标直线。
[0036]可选的，所述基于所述小道场景图像，生成目标直线的步骤，包括：
[0037]基于所述机体的设备中轴线，获得所述小道场景图像的局部图像；
[0038]对所述局部图像进行转换，得到目标鸟瞰图；
[0039]对所述目标鸟瞰图进行农作物识别，确定出种植小道两侧的第一种植行区域和第二种植行区域；
[0040]根据所述第一种植行区域和所述第二种植行区域的中心线及预设尺度因子，获得所述目标直线，其中，所述预设尺度因子用于表示所述目标鸟瞰图中像素之间的距离与实际距离之间的关系。
[0041]可选的，所述从所述目标直线中提取多个小道导航路径点，得到所述种植小道路径的步骤，包括：
[0042]以所述种植小道的入口点为起点，每隔预设长度从所述目标直线中提取一个点并将该点转换至设备机体坐标系，直至从所述目标直线中提取到所述种植小道的出口点，得
到多个所述小道导航路径点，以生成所述种植小道路径。
[0043]可选的，所述当前路径为目标场景的主干道路径，所述目标路径为所述目标场景的种植小道路径；
[0044]在所述沿当前路径对机体进行导航的步骤之前，所述方法还包括：
[0045]获取所述目标场景的三维地图以及所述三维地图中的主干道路径；所述三维地图是通过所述机体的视觉惯性里程计对所述目标场景进行建图得到的；
[0046]基于所述三维地图进行重定位，以使通过所述视觉惯性里程计获得的位姿信息与所述三维地图处于同一坐标系。
[0047]可选的，所述沿当前路径对机体进行导航的步骤，包括：
[0048]基于所述视觉惯性里程计实时采集的图像，获得所述机体相对于初始化完成时刻或者上一次定位融合时刻的运行信息；
[0049]当所述运行信息满足预设条件时，根据所述视觉惯性里程计获得的当前位姿信息从所述三维地图中确定匹配地图区域；
[0050]对所述当前位姿信息和通过所述匹配地图区域进行重定位获得的重定位位姿信息进行定位融合处理，得到融合定位信息；
[0051]根据所述融合定位信息、所述三维地图及所述主干道路径对所述机体进行导航。
[0052]第二方面，本专利技术提供一种作业控制方法，包括：
[0053]接收作业指令；
[0054]基于作业指令，从目标场景中确定出当前需要作业的待作业区域；
[0055]按照前述实施方式任一项所述的路径导航方法，对无人设备进行路径导航，以辅助无人设备对本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路径导航方法，其特征在于，包括：沿当前路径对机体进行导航；当确定所述机体进入待转弯区域时，基于所述机体的当前位置与所述当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径；其中，所述转弯路径用于指引所述机体从所述当前路径转弯至目标路径。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述沿当前路径对机体进行导航的步骤之后，所述方法还包括：当识别到设定参照物，或者，所述机体在所述当前路径上的累计行驶长度达到设定长度，或者，所述机体行驶至所述当前路径的终点时，确定所述当前位置与所述路径交点之间的距离；若所述当前位置与所述路径交点之间的距离小于或等于设定距离，则确定所述机体进入待转弯区域。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前路径为目标场景的主干道路径，所述目标路径为所述目标场景的种植小道路径；所述基于所述机体的当前位置与所述当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径的步骤，包括：以所述机体的转弯内侧区域的第一设定点为圆心、以所述当前位置与所述路径交点之间的距离为半径，生成从所述主干道路径到所述种植小道路径的转弯路径；其中，所述第一设定点与所述当前位置的连线垂直于所述主干道路径。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前路径为目标场景的种植小道路径，所述目标路径为所述目标场景的主干道路径；所述基于所述机体的当前位置与所述当前路径和目标路径的路径交点，生成转弯路径的步骤，包括：以所述机体的转弯内侧区域的第二设定点为圆心、以所述当前位置与所述路径交点之间的距离为半径，生成从所述种植小道路径到所述主干道路径的转弯路径；其中，所述第二设定点与所述当前位置的连线垂直于所述种植小道路径。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当所述机体从所述种植小道路径进入所述主干道路径时，基于所述目标场景的三维地图进行重定位，以使通过所述机体的视觉惯性里程计获得的位姿信息与所述三维地图处于同一坐标系。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前路径为目标场景的种植小道路径，所述目标路径为所述目标场景的主干道路径；所述沿当前路径对机体进行导航的步骤，包括：获取所述机体的视觉惯性里程计采集的小道场景图像；所述小道场景图像是所述机体进入所述目标场景的种植小道时采集的；基于所述小道场景图像，生成目标直线；从所述目标直线中提取多个小道导航路径点，得到所述种植小道路径；按照所述种植小道路径对所述机体进行导航。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述小道场景图像，生成目标直
线的步骤，包括：基于所述小道场景图像进行三维重构，得到三维重构图；从所述三维重构图中提取种植小道两侧的三维点信息；基于所述种植小道两侧的三维点信息，拟合得到所述目标直线。8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述小道场景图像，生成目标直线的步骤，包括：从所述小道场景图像中识别出种植支架信息和种植行信息；基于所述种植支架信息确定出种植支架中心线，以及基于所述种植行信息确定出作物边缘拟合中心线；计算所述种植支架中心线和所述作物边缘拟合中心线之间的目标拟合中心线，并将所述目标拟合中心线转换为所述目标直线。9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述基于所述小道场景图像，生成目标直线的步骤，包括：基于所述机体的设备中轴线，获得所述小道场景图像的局部图像；对所述局部图像进行转换，得到目标鸟瞰图；对所述目标鸟瞰图进行农作物识别，确定出种植小道两侧的第一种植行区域和第二种植行区域；根据所述第一种植行区域和所述第二种植行区域的中心线及预设尺度因子，获得所述目标直线，其中，所述预设尺度因子用于表示所述目标鸟瞰图中像素之间的距离与实际距离之间的关系。10.根据权利要求6
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9任一所述的方法，其特征在于，所述从所述目标直线中提取多个小道导航路径点，得到所述种植小...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙喜，黄志鑫，李扬，
申请(专利权)人：广州极飞科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：