[发明专利]基于作业行的作业区域路径规划方法

说明书

本发明涉及一种基于作业行的作业区域路径规划方法，该方法包括：周边参数获取步骤，获得农用机械在预定作业区域的周边直线行程、周边转向行程以及各周边直线行程和周边转向行程之间的转向角；子分块确定步骤，确定子分块以及子分块跨度；转向模式确定步骤，根据子分块跨度q的奇偶性，确定转向模式，其中，子分块确定步骤包括：转向点坐标确定步骤，确定各转向点的位置坐标；作业行集合确定步骤，根据转向点的位置坐标和有效作业宽度确定等距基本分块区间集合；分块序数间隔差确定步骤，确定各相邻转向点的分块序数间隔差；子分块跨度确定步骤，根据分块序数间隔差，确定子分块以及各子分块的跨度，即所包含的作业行的数目。

本发明是申请号为201711304162.4、申请日为2017年12月11日、发明名称为“作业区域路径规划方法和装置”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及农业机械自动化技术领域，更具体地涉及一种作业区域路径规划方法。

背景技术

在拖拉机组田间作业过程中，作业人员常根据经验和一些常识性规则进行田间作业路径设计，存在重耕、漏耕、多走路程等问题，影响作业生产效率。利用拖拉机自动作业技术能够有效减少相邻作业行间的重叠和遗漏，是提高农田作业质量和效率、降低作业成本的重要技术手段。对于拖拉机全覆盖自动作业系统，必须给定明确的田间作业路径，才能进行正常的行走和作业，全覆盖自动作业路径规划设计具有重大意义。

目前，以全球定位系统(GPS)为代表的全球导航卫星系统(GNSS)技术应用逐渐满足农业生产对于静态定位或者动态定位的精度要求，它能够在作业前采集作业区域的地理信息，对作业路径进行合理规划；在作业过程中，控制拖拉机转向、加减速、制动等动作；而在完成田间作业后，对作业过程和作业效果进行评估以积累田间作业的经验。但GPS技术仍具有一定的局限性，该系统成本较高，且在获取农田地理位置的过程中，其精准度取决于拖拉机组所处的外界环境。对于信号微弱的偏远地区，需要一种既能满足使用要求，又能降低成本的拖拉机组自身传感技术实现农田地理位置参数的精准获取，从而无须依赖于外界GPS信号。

作业路径规划功能是实现拖拉机自动作业必不可少的重要前提，在拖拉机作业前或者作业过程中能够预先或者即时规划不同作业状况下的最优作业路径。转弯路径是从拖拉机进入地头转弯区域，到完成方向调转再次进入直线作业区域过程的行驶轨迹曲线。拖拉机的最小转弯半径限制了拖拉机的转弯方式，传统的转弯方式有弓形、半圆形、梨形以及鱼尾形等。但传统的半圆形、梨形和鱼尾形等转向路径较长，耗时较大，需要一种适应于作业区域边界转向角度的转弯路径，使拖拉机组转向时路径平行转向方向，从而使路径及耗时实现最优。

发明内容

本发明鉴于以上情况作出，用于缓解或克服现有技术中存在的一种或更多种的问题，或为之准备条件，至少提供一种有益的选择。

为了实现以上的目的，依据本发明的一个方面，提供了一种基于作业行的作业区域路径规划方法，包括：周边参数获取步骤，获得农用机械在预定作业区域的周边直线行程、周边转向行程以及各周边直线行程和周边转向行程之间的转向角；子分块确定步骤，根据所述周边直线行程、周边转向行程以及各转向角，确定子分块以及子分块跨度；转向模式确定步骤，根据所述子分块跨度q的奇偶性，确定转向模式，其中，所述子分块确定步骤包括：转向点坐标确定步骤，根据所述周边直线行程及周边转向行程确定各转向点的位置坐标；作业行集合确定步骤，根据所述转向点的位置坐标和有效作业宽度确定等距基本分块区间集合，即作业行集合；分块序数间隔差确定步骤，根据各转向点的位置坐标，确定各相邻转向点的分块序数间隔差；子分块跨度确定步骤，根据所述分块序数间隔差，确定子分块以及各子分块的跨度，即所包含的作业行的数目。

依据本发明的实施方式，细分了整体作业区域，使得不依赖GPS定位而获得作业区域面积和进行农用机械作业控制成为可能。

附图说明

图1示出了依据本发明的一种实施方式的作业区域路径规划方法的示意性流程图。