[发明专利]一种耙地作业的路径规划方法及装置

权利要求书

1.一种耙地作业的路径规划方法，其特征在于，包括：

获取地块的边界数据；

根据所述地块的边界数据得到所述地块的外接矩形；

按照预设规则在所述外接矩形内规划耙地作业路径，得到第一规划路径；

按照地块边界对所述第一规划路径进行裁剪，得到第二规划路径；

根据所述第二规划路径，得到符合农机行驶要求的第三规划路径；

所述的根据所述地块的边界数据得到所述地块的外接矩形包括：

对所述地块的边界数据进行凸包计算，得到包含所述边界数据中所有点的最小的凸多边形；

计算包含所述凸多边形的面积最小的外接矩形，将所述面积最小的外接矩形作为所述地块的外接矩形；

所述按照预设规则在所述外接矩形内规划耙地作业路径包括：

所述耙地作业路径包括第一斜率的路径线段和第二斜率的路径线段；

当一斜率为第一斜率的路径线段在前进方向与所述地块的外接矩形的一条边有交点时，则调头从所述交点处按第二斜率作下一路径线段；

当一斜率为第二斜率的路径线段在前进方向与所述地块的外接矩形的一条边有交点时，则调头从所述交点处按第一斜率作下一路径线段；

所述第一斜率与所述第二斜率不同。

2.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于：

设置所述地块的外接矩形的一条边为滑动边，其余边为非滑动边；

所述按照预设规则在所述外接矩形内规划耙地作业路径还包括：

当在一交点处无法得到有效的下一路径线段，且该交点位于所述外接矩形的滑动边时，则沿所述滑动边滑动预设距离，再按第二斜率或第一斜率作下一路径线段。

3.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述的按照所述地块边界对所述第一规划路径进行裁剪，得到第二规划路径，包括：

将所述第一规划路径中超出地块边界的路径线缩回到所述地块边界上，将与所述地块边界无交点的路径线删除，得到第二规划路径。

4.根据权利要求1所述的路径规划方法，其特征在于，所述的根据所述第二规划路径，得到符合农机行驶要求的第三规划路径，包括：

所述第二规划路径为点集；

按照所述第二规划路径初始化第三规划路径；

从所述第二规划路径中选取除第一个点和最后一个点外的一个待处理点；

从所述第三规划路径中获取与所述待处理点对应的点，将其前一个点作为起点，后一个点作为终点；

计算从所述起点到所述终点的符合农机行驶要求的曲线点集；

用去除所述起点和所述终点的曲线点集取代所述第三规划路径中与所述待处理点对应的点；

选择所述第二规划路径中下一个待处理点，从所述第三规划路径中获取与所述下一个待处理点对应的点，重复上述过程，直至所述第二规划路径中除第一个点和最后一个点外的所有点都得到处理。

5.根据权利要求4所述的路径规划方法，其特征在于，计算从所述起点到所述终点的符合农机行驶要求的曲线点集，包括：

根据所述第三规划路径中与所述待处理点对应的点、所述起点、所述终点，得到起点方向和终点方向；

根据农机转向半径、起点位置、终点位置、所述起点方向和所述终点方向，使用dubins曲线算法得到符合农机行驶要求的曲线点集。

6.一种耙地作业的路径规划装置，其特征在于，包括：

边界获取模块，用于获取地块的边界数据；

矩形生成模块，用于根据所述地块的边界数据得到所述地块的外接矩形；

第一规划模块，用于按照预设规则在所述外接矩形内规划耙地作业路径，得到第一规划路径；

第二规划模块，用于按照地块边界对所述第一规划路径进行裁剪，得到第二规划路径；

第三规划模块，用于根据所述第二规划路径，得到符合农机行驶要求的第三规划路径；

所述矩形生成模块，还用于对所述地块的边界数据进行凸包计算，得到包含所述边界数据中所有点的最小的凸多边形；计算包含所述凸多边形的面积最小的外接矩形，将所述面积最小的外接矩形作为所述地块的外接矩形；

所述耙地作业路径包括第一斜率的路径线段和第二斜率的路径线段；

所述第一规划模块，还用于当一斜率为第一斜率的路径线段在前进方向与所述地块的外接矩形的一条边有交点时，则调头从所述交点处按第二斜率作下一路径线段；当一斜率为第二斜率的路径线段在前进方向与所述地块的外接矩形的一条边有交点时，则调头从所述交点处按第一斜率作下一路径线段；所述第一斜率与所述第二斜率不同。