一种循环连通的耙地路径规划方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例公开了一种循环连通的耙地路径规划方法及装置。本申请实施例提供的技术方案通过基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽确定多个候选关键点，并一次遍历候选关键点生成规划路径，并根据规划路径生成在目标地块上的耙地路径，由于候选关键点的关键点数量满足设定的一次遍历条件，对候选关键点进行一次遍历即可得到连续的规划路径，不需要对规划路径进行重连操作，有效减少耙地路径中的原地掉头路径，提高耙地路径规划效果。提高耙地路径规划效果。提高耙地路径规划效果。

【技术实现步骤摘要】
一种循环连通的耙地路径规划方法及装置


[0001]本申请实施例涉及路径规划
，尤其涉及一种循环连通的耙地路径规划方法及装置。

技术介绍

[0002]在农业作业工序中，土地播种之前多采用带耙具的拖拉机对土壤进行耙地操作，以疏松平整目标地块。传统耙地需要拖拉机手按照经验规则在目标地块内行驶，对不平整、不疏松的局部地块进行多次作业。一方面，这种人工耙地方式具有较大的随机性，容易出现泥土不均匀的情况，耙地效果一致性差，另一方面，大面积的耙地作业使驾驶员疲惫，增加了人力成本，对自动耙地操作的需求越来越迫切。
[0003]在自动耙地作业前需要进行耙地路径规划，即规划一条与地块边界无碰撞的耙地路径供自动拖拉机跟随。目前耙地路径的规划一般是在地块边界的外接矩形中规划出路径，然后将地块边界内的路径作为最终耙地路径。然而这种耙地路径规划方式确定的耙地路径需要对路径进行多次重连，导致耙地路径存在大量的原地掉头路径。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种循环连通的耙地路径规划方法及装置，以解决相关技术中需要多次对路径进行重连，耙地路径存在大量的原地掉头路径的技术问题，有效减少耙地路径中的原地掉头路径，提高耙地路径规划效果。
[0005]在第一方面，本申请实施例提供了一种循环连通的耙地路径规划方法，包括：
[0006]基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点，所述修正外接矩形的相邻边上的候选关键点的关键点数量满足设定的一次遍历条件，所述修正外接矩形基于所述目标地块的最小外接矩形进行外扩得到；
[0007]遍历所述候选关键点，基于所述候选关键点生成规划路径；
[0008]基于所述规划路径生成在所述目标地块上的耙地路径。
[0009]在第二方面，本申请实施例提供了一种循环连通的耙地路径规划装置，包括关键点确定模块、路径规划模块以及路径生成模块，其中：
[0010]所述关键点确定模块，配置为基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点，所述修正外接矩形的相邻边上的候选关键点的关键点数量满足设定的一次遍历条件，所述修正外接矩形基于所述目标地块的最小外接矩形进行外扩得到；
[0011]所述路径规划模块，配置为遍历所述候选关键点，基于所述候选关键点生成规划路径；
[0012]所述路径生成模块，配置为基于所述规划路径生成在所述目标地块上的耙地路径。
[0013]在第三方面，本申请实施例提供了一种循环连通的耙地路径规划设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；
[0014]所述存储器，用于存储一个或多个程序；
[0015]当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的循环连通的耙地路径规划方法。
[0016]在第四方面，本申请实施例提供了一种存储计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的循环连通的耙地路径规划方法。
[0017]本申请实施例通过基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽确定多个候选关键点，并一次遍历候选关键点生成规划路径，并根据规划路径生成在目标地块上的耙地路径，由于候选关键点的关键点数量满足设定的一次遍历条件，对候选关键点进行一次遍历即可得到连续的规划路径，不需要对规划路径进行重连操作，有效减少耙地路径中的原地掉头路径，提高耙地路径规划效果。
附图说明
[0018]图1是本申请实施例提供的一种循环连通的耙地路径规划方法的流程图；
[0019]图2是本申请实施例提供的另一种循环连通的耙地路径规划方法的流程图；
[0020]图3是本申请实施例提供的一种修正外接矩形示意图；
[0021]图4是本申请实施例提供的一种候选关键点确定流程示意图；
[0022]图5是本申请实施例提供的一种候选关键点在修正外接矩形的分布示意图；
[0023]图6是本申请实施例提供的另一种循环连通的耙地路径规划方法的流程图；
[0024]图7是本申请实施例提供的一种不同边界形状下的最短沿边路径示意图；
[0025]图8是本申请实施例提供的一种规划路径显示示意图；
[0026]图9是本申请实施例提供的一种裁剪路径显示示意图；
[0027]图10是本申请实施例提供的一种耙地路径显示示意图；
[0028]图11是本申请实施例提供的一种循环连通的耙地路径规划装置的结构示意图；
[0029]图12是本申请实施例提供的一种循环连通的耙地路径规划设备的结构示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时上述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。上述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
[0031]图1给出了本申请实施例提供的一种循环连通的耙地路径规划方法的流程图，本申请实施例提供的循环连通的耙地路径规划方法可以由循环连通的耙地路径规划装置来
执行，该循环连通的耙地路径规划装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在循环连通的耙地路径规划设备中。
[0032]下述以循环连通的耙地路径规划装置执行循环连通的耙地路径规划方法为例进行描述。参考图1，该循环连通的耙地路径规划方法包括：
[0033]S110：基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽，确定在修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点。
[0034]其中，修正外接矩形的相邻边上的候选关键点的关键点数量满足设定的一次遍历条件，修正外接矩形基于目标地块的最小外接矩形进行外扩得到。本方案提供的目标地块可理解为需要进行耙地路径规划的地块，目标地块的修正外接矩形通过对目标地块的最小外接矩形进行外扩得到，并且对最小外接矩形在四个方向上的外扩距离(补偿距离)一致，此时修正外接矩形的中心与最小外接矩形的中心重合。其中，目标地块的最小外接矩形可理解为目标地块的各个外接矩形中，面积最小的外接矩形。
[0035]示例性的，根据修正外接矩形以及设定的工作幅宽(即作业设备的工作幅宽，可根据具体作业设备进行设定)在修正外接矩形的四个边上确定多个候选关键点。其中，修正外接矩形的每个边上的多个候选关键点数量与工作幅宽正相关。
[0036]其中，修正外接矩形的四个边上均确定有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，包括：基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点，所述修正外接矩形的相邻边上的候选关键点的关键点数量满足设定的一次遍历条件，所述修正外接矩形基于所述目标地块的最小外接矩形进行外扩得到；遍历所述候选关键点，基于所述候选关键点生成规划路径；基于所述规划路径生成在所述目标地块上的耙地路径。2.根据权利要求1所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，在所述修正外接矩形的相邻边上的候选关键点的关键点数量互质的情况下，满足设定的一次遍历条件。3.根据权利要求1所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点之前，还包括：根据作业设备的转弯半径确定补偿距离；基于所述补偿距离对目标地块的最小外接矩形进行外扩，得到修正外接矩形。4.根据权利要求3所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述补偿距离基于以下公式进行确定：其中，radius为作业设备的转弯半径。5.根据权利要求1所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述基于目标地块的修正外接矩形以及设定的工作幅宽，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点，包括：基于目标地块的修正外接矩形的第一边长和第二边长，以及设定的工作幅宽确定第一关键点数量以及第二关键点数量，所述第一关键点数量以及所述第二关键点数量满足设定的一次遍历条件；基于所述第一关键点数量以及所述第二关键点数量，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点。6.根据权利要求5所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述第一关键点数量以及第二关键点数量基于以下公式进行确定：数量以及第二关键点数量基于以下公式进行确定：数量以及第二关键点数量基于以下公式进行确定：其中，m为第一关键点数量，n为第二关键点数量，Coprime()表示互质数，l1为第一边长，l2为第二边长，为第一关键点数量的估计值，为第二关键点数量的估计值，表示向上取整。7.根据权利要求5所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述基于所述第
一关键点数量以及所述第二关键点数量，确定在所述修正外接矩形的相邻边上的多个候选关键点，包括：基于所述第一关键点数量以及所述第二关键点数量，确定在所述修正外接矩形上的第一关键点间距以及第二关键点间距；基于所述第一关键点间距在所述修正外接矩形的第一矩形边确定多个候选关键点，以及基于所述第二关键点间距在所述修正外接矩形的第二矩形边确定多个候选关键点，所述第一矩形边与所述第二矩形边垂直。8.根据权利要求1所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述遍历所述候选关键点，基于所述候选关键点生成规划路径，包括：从设定的候选关键点出发，遍历各个所述候选关键点，依次连接所述候选关键点生成规划路径，其中，规划路径中的第一有向边的斜率基于在所述修正外接矩形上的第一关键点间距以及第二关键点间距确定，规划路径中相邻的第一有向边的有向边斜率相反。9.根据权利要求1所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述基于所述规划路径生成在所述目标地块上的耙地路径，包括：基于所述目标地块对所述规划路径进行裁剪处理得到裁剪路径；对所述裁剪路径进行平滑处理得到耙地路径。10.根据权利要求9所述的循环连通的耙地路径规划方法，其特征在于，所述基于所述目标地块对所述规划路径进行裁剪处理得到裁剪路径，包括：遍历所述规划路径中的各个第一有向边，根据所述第一有向边与所述目标地块的相对位置，对所述第一有向边进行裁剪处理得到第二有向边，并基于各个第二有向边得到裁...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永盛，李志航，谢安平，
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：