[发明专利]一种耙地作业的路径规划方法及装置

说明书

本发明提供了一种耙地作业的路径规划方法及装置，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。本发明可以用于不规则地块的耙地路径规划，扩展了农机自动驾驶系统用于耙地的场景，从而提高了耙地效率；通过对不规则地块提供对角耙地的路径规划，提高了耙地效果。

技术领域

本发明涉及路径规划技术领域，尤指一种耙地作业的路径规划方法及装置。

背景技术

农机自动驾驶系统是一种以传统农机的转向机构作为被控对象，根据GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)进行精确的位置计算，以系统中规划好的行驶路径作为目标路径进行行走方向控制的系统。农机自动驾驶系统可以极大的解放生产力，提高工作效率，为农事作业提供便利。

耙地是用耙(一种农具)进行的一种表土耕作，通常在犁耕后、播种前或早春保墒时进行。通过耙地可以把耕地经过犁地后产生的大土块机械破碎，耙地有疏松土壤、保蓄水分、提高土温等作用。

耙地有直线耙地、对角耙地等。直线耙地较为简单，按照犁沟的方向进行耙地作业即可，到达地边界掉头。对角耙地较为复杂，需要把耕地内每个区域经过两次交叉的路径对角耙过，这样有助于将犁沟填平和大土块破碎的更小。

无论是直线耙地或对角耙地，目前多是对规则地块进行耙地的路径规划，如长方形、正方形地块，无法对不规则地块，如不规则四边形、多边形等进行路径规划。然而在实际的农业场景中，仅有少部分规则地块，绝大多数地块都是不规则图形，所以当前的耙地路径规划方法极大地限制了农机自动驾驶系统用于耙地的场景，无法满足用户对耙地作业的要求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种耙地作业的路径规划方法及装置，用于解决目前路径规划方法只能对规则地块进行规划的问题。

本发明提供的技术方案如下：

一种耙地作业的路径规划方法，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。

可选地，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；计算所述凸多边形的最小外接矩形，将所述最小外接矩形作为所述地块的外接矩形。

可选地，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：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。

可选地，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。

可选地，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。