[发明专利]种植机器人路径规划方法、装置、电子设备和存储介质

说明书

本发明属于机器人控制技术领域，公开了一种种植机器人路径规划方法、装置、电子设备和存储介质，通过计算可种植的种植带行数和人行道宽度数据，有利于保证在满足人行道宽度要求的情况下使种植带行数最大；根据种植带行数、种植机器人的长度数据和宽度数据、安全距离数据、人行道宽度数据和矩形区域的长度数据生成一条蛇形路径的路径点后，当种植机器人沿该蛇形路径移动并进行种植作业时，不会与大棚的墙壁碰撞，保证了种植机器人的安全性，并在确保种植机器人的安全性的基础上使每一行种植带的长度与矩形区域的长度接近，因此，利于提高大棚环境中蔬菜的覆盖率。

技术领域

本发明涉及机器人控制技术领域，尤其涉及一种种植机器人路径规划方法、装置、电子设备和存储介质。

背景技术

移动机器人在工业生产中常用来完成运输和上下料任务，在农业中主要用于完成蔬果采摘、蔬菜种植等任务。对于用来进行蔬菜种植的移动机器人，可称为种植机器人。对于种植机器人进行控制的关键技术之一是路径规划技术，目前对种植机器人进行路径规划时，一般会采用拓扑法、栅格法、遗传算法、模糊逻辑算法等算法规划一条安全或最短路径，并没有考虑在大棚环境中如何实现蔬菜的高覆盖率，无法实现有限的土地资源的有效利用。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种种植机器人路径规划方法、装置、电子设备和存储介质，在保证种植机器人的安全性的同时，有利于提高大棚环境中蔬菜的覆盖率。

第一方面，本发明提供一种种植机器人路径规划方法，包括步骤：

A1.获取初始参数；所述初始参数包括种植机器人的长度数据和宽度数据、安全距离数据、人行道宽度下限数据和种植带宽度数据；

A2.获取大棚内侧的矩形区域的长度数据和宽度数据；

A3.根据所述矩形区域的宽度数据、所述种植带宽度数据、所述安全距离数据和所述人行道宽度下限数据计算种植带行数和人行道宽度数据；

A4.根据所述种植带行数、所述种植机器人的长度数据和宽度数据、所述安全距离数据、所述人行道宽度数据和所述矩形区域的长度数据计算多个路径点的位姿；所述多个路径点依次连接可形成一条蛇形路径，且所述种植机器人沿所述蛇形路径移动时与所述矩形区域边界的最近距离等于所述安全距离数据；

所述蛇形路径包括多段横向路径段和多段纵向路径段，所述横向路径段与所述矩形区域的长度方向平行，所述纵向路径段与所述矩形区域的宽度方向平行，任意两段相邻的横向路径段的同一方向的端部之间连接有一段纵向路径段，且同一段横向路径段的每一端最多与一段纵向路径段连接；所述横向路径段的段数与所述种植带行数相等。

本发明的种植机器人路径规划方法，通过计算可种植的种植带行数和人行道宽度数据，有利于保证在满足人行道宽度要求的情况下使种植带行数最大；根据种植带行数、种植机器人的长度数据和宽度数据、安全距离数据、人行道宽度数据和矩形区域的长度数据生成一条蛇形路径的路径点后，当种植机器人沿该蛇形路径移动并进行种植作业时，不会与大棚的墙壁碰撞，保证了种植机器人的安全性，并在确保种植机器人的安全性的基础上使每一行种植带的长度与矩形区域的长度接近，因此，利于提高大棚环境中蔬菜的覆盖率。

优选地，步骤A4包括：

A401.以所述矩形区域的其中一个角点为原点，以所述矩形区域的长度方向为Y轴方向，以所述矩形区域的宽度方向为X轴方向，构建参考坐标系；

A402.基于所述参考坐标系，循环执行以下步骤：

B1.根据以下公式计算第r段横向路径段的第一个路径点的位姿：

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