作业路径规划方法、电子设备及存储介质与流程

本技术属于路径规划，尤其涉及一种作业路径规划方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、路径规划可以为自动化作业设备规划在作业区域的作业路径，以实现自动化作业设备在作业区域的自动化作业。相关的路径规划算法，存在自动化作业设备调头频繁、无法覆盖整个作业区域、自动化作业设备与作业区域边界发生碰撞、自动化作业设备行驶路径对作业区域内的作物等造成损失等问题，导致自动化作业设备的作业效率较低，造成的作业损失较高。

技术实现思路

1、鉴于以上内容，有必要提供一种作业路径规划方法及相关设备，能够解决现有的自动化作业设备的作业效率较低，作业损失较高的问题。

2、本技术的实施例提供一种作业路径规划方法，所述方法包括：获取作业设备的第一数据，所述第一数据包括所述作业设备的作业装置的宽度、所述作业设备的回转半径、所述作业设备的车轮宽度；控制所述作业设备在作业区域执行数据采集操作，基于所述数据采集操作得到的数据以及所述第一数据确定所述作业区域的第二数据，所述第二数据包括所述作业区域的多个边界的边界位置；基于所述第一数据与所述第二数据，确定所述作业设备在所述作业区域内的作业路径，及在所述作业路径中的作业方式，包括：基于所述作业装置的宽度、所述回转半径、所述车轮宽度与所述边界位置，定义与所述作业区域的每个边界互相平行的多条直线，根据所述多条直线确定所述作业路径，所述作业路径包括多圈作业路径，其中，每圈作业路径对应一个序号；根据每圈作业路径的序号所属的数值范围，确定所述作业路径中每圈路径的直线与拐角点处的作业方式。

3、在一个实施例中，所述第一数据还包括所述作业设备的长度与宽度，所述第二数据还包括所述作业区域的多个角点的角点位置；所述控制所述作业设备在作业区域执行数据采集操作，基于所述数据采集操作得到的数据以及所述第一数据确定所述作业区域的第二数据，包括：控制所述作业设备沿所述作业区域的外边界行驶，并记录所述作业设备在行驶过程中的行驶数据，所述行驶数据包括：所述作业设备到达所述作业区域的每个角点时的位置在作业区域对应的坐标系中的第一坐标，所述作业设备在所述作业区域的每个角点处转弯时的航向角；根据所述第一数据与所述航向角，确定所述第一坐标与第二坐标之间的偏移量，其中，所述第二坐标表示所述作业区域的每个角点的角点位置在所述坐标系中的坐标；根据所述偏移量对所述第一坐标进行更新，得到所述作业区域的每个角点位置的第二坐标，并根据所述第二坐标确定所述多个边界的边界位置。

4、在一个实施例中，所述作业区域的多个边界包括位于右侧的第一长边、位于左侧的第二长边、位于上方的第一宽边、位于下方的第二宽边；所述基于所述作业装置的宽度、所述回转半径与所述边界位置，定义与所述作业区域的每个边界互相平行的多条直线，包括：基于所述作业装置的宽度与所述边界位置，确定对所述第一长边与所述第二长边执行第一平移操作时的第一平移参数，所述第一平移参数包括第一总次数、每次第一平移操作时的第一平移距离；根据所述第一平移参数对所述第一长边执行所述第一平移操作，得到与所述第一长边互相平行的多个第三长边，并按照所述第一平移参数对所述第二长边执行所述第一平移操作，得到与所述第二长边互相平行的多个第四长边；基于所述作业装置的宽度、所述回转半径与所述边界位置，确定对所述第一宽边与所述第二宽边执行第二平移操作时的第二平移参数，所述第二平移参数包括第二总次数、每次第二平移操作时的第二平移距离；根据所述第二平移参数对所述第一宽边执行所述第二平移操作，得到与所述第一宽边互相平行的多个第三宽边，并按照所述第二平移参数对所述第二宽边执行所述第二平移操作，得到与所述第二宽边互相平行的多个第四宽边。

5、在一个实施例中，所述第一总次数的确定方法包括：根据所述边界位置确定所述第一长边与所述第二长边之间的第一距离，根据所述第一距离与所述作业装置的宽度的第一比值确定所述第一总次数；所述第二总次数的确定方法包括：根据所述第一总次数与预设的第一数值之间的差值确定所述第二总次数。

6、在一个实施例中，每次第一平移操作时的第一平移距离的确定方法包括：当所述第一平移操作的执行次数为第1次时，根据所述作业装置的宽度与预设的第一倍数的乘积确定所述第一平移距离；当所述第一平移操作的执行次数为第i次时，根据所述作业装置的宽度与预设的第二倍数的乘积确定所述第一平移距离，其中，i表示大于或等于2且小于或等于n-1的整数，n表示所述第一总次数；当所述第一平移操作的执行次数为第n次时，确定第n-1次所述第一平移操作得到的所述第三长边与所述第四长边之间的第二距离，根据所述第二距离与所述作业装置的宽度的第二比值确定所述第一平移距离。

7、在一个实施例中，每次第二平移操作时的第二平移距离的确定方法包括：当所述第二平移操作的执行次数为第1次时，根据所述作业装置的宽度与预设的第一倍数的乘积确定所述第二平移距离；当所述第二平移操作的执行次数为第i次时，根据所述作业装置的宽度与预设的第二倍数的乘积确定所述第二平移距离，其中，i表示大于或等于2且小于或等于m-2的整数，m表示所述第二总次数；当所述第二平移操作的执行次数为第m-1次时，根据所述回转半径确定所述第二平移距离；当所述第二平移操作的执行次数为第m次时，根据所述车轮宽度与预设的第三倍数的乘积确定所述第二平移距离。

8、在一个实施例中，每圈作业路径的拐角点的确定方法包括：将第三长边a′1b′1与第四宽边d′1a′1的交点a′1作为第一圈作业路径的起始点，将第三长边a′kb′k与第四宽边d′k-1a′k-1的交点a′k作为第k圈作业路径的起始点；其中，第三长边a′ibi′表示对第一长边ab进行第i次所述第一平移操作后得到的直线，所述第四宽边di′a′i表示对第二宽边da进行第i次所述第二平移操作后得到的直线，i表示大于或等于1且小于或等于n的整数，k表示大于或等于2且小于或等于n-2的整数，n表示所述作业路径的总圈数，所述总圈数等于所述第一总次数；将第三长边a′jb′j与第三宽边b′jc′j的交点b′j作为第j圈作业路径的第一拐角点，将第三宽边b′jc′与第四长边c′jd′j与交点c′作为第j圈作业路径的第二拐角点，将第四长边c′jd′j与第四宽边d′ja′j的交点d′j作为第j圈作业路径的第三拐角点；其中，第三宽边b′ic′i表示对第三宽边bc进行第i次所述第二平移操作后得到的直线，所述第四长边c′id′i表示对第四长边da进行第i次所述第一平移操作后得到的直线，j表示大于或等于1且小于或等于n-3的整数，n表示所述第一总次数；将第三长边a′n-2b′n-2与第三宽边b′m-1c′m-1的交点b′n-2作为第n-2圈作业路径的第一拐角点，将第三宽边b′m-1c′m-2与第四长边c′n-2d′n-2的交点c′n-2作为第n-2圈作业路径的第二拐角点，将第四长边c′n-2d′n-2与第四宽边d′m-1a′m-1的交点d′n-2作为第n-2圈作业路径的第三拐角点；其中，m表示所述第二总次数；将第三长边a′n-1b′n-1与第三宽边b′m-1c′m-1的交点b′n-1作为第n-1圈作业路径的第一拐角点，将第三宽边b′m-1c′m-1与第四长边c′n-1d′n-1的交点c′n-1作为第n-1圈作业路径的第二拐角点，将第四长边c′n-1d′n-1与第四宽边d′m-1a′m-1的交点d′n-1作为第n-1圈作业路径的第三拐角点；将第三长边a′nbn′与第三宽边b′mc′m的交点b′n作为第n圈作业路径的第一拐角点，将第三宽边b′mc′m与第四长边c′nd′n的交点c′n作为第n圈作业路径的第二拐角点，将第四长边c′nd′n与第四宽边d′ma′m的交点d′n作为第n圈作业路径的第三拐角点；将每圈作业路径的所述起始点、所述第一拐角点、所述第二拐角点、所述第三拐角点作为每圈路径的拐角点。

9、在一个实施例中，所述根据每圈作业路径的序号所属的数值范围，确定所述作业路径中每圈路径的直线与拐角点处的作业方式，包括：当所述作业路径的序号所属的数值范围为[1,n-3]时，任一直线与任一拐角点处的作业方式包括：第一段操作：控制所述作业设备沿任一直线进行直线作业，直至距离所述任一直线的任一拐角点处为预设的第三距离时停止作业；第二段操作：控制所述作业设备转向至与所述任一拐角点所属的另一条直线呈第一夹角的方向，控制所述作业设备按照所述第一夹角的方向进行直线作业，使得所述作业设备完成包含所述任一拐角点在内的三角形的区域的作业；第三段操作：控制所述作业设备行驶并转向至所述另一条直线所在的直线进行直线作业；其中，n表示所述作业路径的总圈数；或者，当所述作业路径的序号所属的数值范围为[n-2,n]时，任一直线与任一拐角点处的作业方式包括：当所述任一直线为第三长边和/或第四长边时，控制所述作业设备沿任一直线进行直线作业，直至所述作业设备到达任一拐角点处时停止作业；并控制所述作业设备转向并行驶至下一条第三长边和/或第四长边进行直线作业。

10、本技术的实施例提供一种作业路径规划装置，所述装置包括：数据获取模块，用于获取作业设备的第一数据，所述第一数据包括所述作业设备的作业装置的宽度、所述作业设备的回转半径；数据采集模块，用于控制所述作业设备在作业区域执行数据采集操作，基于所述数据采集操作得到的数据以及所述第一数据确定所述作业区域的第二数据，所述第二数据包括所述作业区域的多个边界的边界位置；路径规划模块，用于基于所述第一数据与所述第二数据，确定所述作业设备在所述作业区域内的作业路径，及在所述作业路径中的作业方式，包括：基于所述作业装置的宽度、所述回转半径与所述边界位置，定义与所述作业区域的每个边界互相平行的多条直线，根据所述多条直线确定所述作业路径，所述作业路径包括多圈作业路径，其中，每圈作业路径对应一个序号；根据每圈作业路径的序号所属的数值范围，确定所述作业路径中每圈路径的直线与拐角点处的作业方式。

11、本技术的实施例提供一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机程序时实现所述作业路径规划方法。

12、本技术的实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述作业路径规划方法。

13、综上所述，本技术所述的作业路径规划方法，通过获取作业设备的作业装置的宽度、作业设备的回转半径；之后控制作业设备在作业区域执行数据采集操作，基于采集到的数据以及作业装置的宽度、作业设备的回转半径，确定作业区域的多个边界的边界位置；其后基于作业装置的宽度、作业设备的回转半径与作业区域的边界位置，对作业设备在作业区域内的多圈作业路径及作业方式进行规划，具体地，对每圈作业路径的拐角处的作业方式进行规划。本技术能够根据作业设备的设备参数与作业区域的边界位置，为作业设备在作业区域内进行精准路径规划，使得作业设备在不同作业路径中采用不同的调头方式，从而避免发生作业设备碰撞边界、漏作业以及转弯时损坏作业区域内的作物等问题，实现整个作业过程的智能作业，提高作业效率，降低作业损耗。