[发明专利]避障路径的生成方法、装置和系统

说明书

本发明实施例公开了一种避障路径的生成方法、装置和系统，以解决现有技术生成的避障路径浪费土地资源的问题而发明，包括获取障碍物的轮廓点坐标；根据所述轮廓点坐标获取所述障碍物的最小凸包坐标；根据所述最小凸包坐标、预先设置的作业幅宽以及最小转弯半径，获取避障边界坐标；根据所述避障边界坐标生成避障路径。本发明可以应用在农机自动化领域中。

技术领域

本发明涉及一种信息处理技术，具体涉及一种避障路径的生成方法、装置和系统。

背景技术

农业自动化作业通常需要先设定作业路径，然后农机按照该作业路径自动导航从而实现自动化作业。然而，在实际的作业过程中，作业场地通常存在各种障碍物，为了保证自动化作业顺利进行，需要对作业路径进行避障路径设计。

现有技术提供的避障路径的生成方法，包括：首先，获取障碍物的坐标数据；然后，根据坐标数据生成外接圆作为避障边界；最后，根据避障边界生成避障路径。

在实现本发明的过程中，发明人发现：现有技术提供的避障路径的生成方法采用外接圆作为避障边界，造成土地浪费，尤其是障碍物长度延作业方向较大时，其外接圆半径过大，对土地造成了极大地浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例提出了一种避障路径的生成方法、装置和系统，能够在避障的同时减小土地资源浪费。

一方面，本发明实施例提供的避障路径的生成方法，包括：获取障碍物的轮廓点坐标；根据所述轮廓点坐标获取所述障碍物的最小凸包坐标；根据所述最小凸包坐标、预先设置的作业幅宽以及最小转弯半径，获取避障边界坐标；根据所述避障边界坐标生成避障路径。

进一步地，所述根据所述轮廓点坐标获取所述障碍物的最小凸包坐标包括：如果所述障碍物为圆形，根据所述轮廓点坐标以及预先设置的间隔角度，获取最小凸包坐标；或者，如果所述障碍物为多边形，且不存在凹边，获取所述轮廓点坐标为最小凸包坐标；或者，如果所述障碍物为多边形，且存在凹边，采用Graham算法对所述轮廓点坐标进行计算，获取最小凸包坐标。

进一步地，根据所述最小凸包坐标、预先设置的作业幅宽以及最小转弯半径，获取避障边界坐标包括：如果所述最小转弯半径小于所述作业幅宽的一半，获取所述最小转弯半径为第一避障边界距，其中，所述第一避障边界距为所述避障边界到所述障碍物的距离；从所述最小凸包坐标中获取顶点坐标；以所述顶点坐标为圆心，所述第一避障边界距为半径，生成第一圆弧；根据所述顶点坐标和所述第一避障边界距，获取所述第一圆弧的切点坐标和弧长；根据预先设置的第一间隔距离，获取所述第一圆弧上的第一转弯避障边界坐标；根据预先设置的第二间隔距离，获取所述切点坐标之间连线的第一直线避障边界坐标；根据所述第一转弯避障边界坐标和所述第一直线避障边界坐标，获取所述避障边界坐标。

进一步地，根据所述最小凸包坐标、预先设置的作业幅宽以及最小转弯半径，获取避障边界坐标包括：如果所述最小转弯半径大于所述作业幅宽的一半，从所述最小凸包坐标中获取顶点坐标；根据所述顶点坐标、所述作业幅宽和所述最小转弯半径，获取圆心坐标；以所述圆心坐标为圆心，所述最小转弯半径为半径，生成第二圆弧，其中，所述第二圆弧上点到所述顶点坐标的最近距离大于等于所述作业幅宽的一半，且小于所述最小转弯半径；获取所述第二圆弧上点到所述顶点坐标的最近距离为第二避障边界距，其中，所述第二避障边界距为所述避障边界到所述障碍物的距离；根据所述顶点坐标和所述第二避障边界距，获取所述第二圆弧的切点坐标和弧长；根据预先设置的第三间隔距离，获取所述第二圆弧上的第二转弯避障边界坐标；根据预先设置的第四间隔距离，获取所述切点坐标之间连线的第二直线避障边界坐标；根据所述第二转弯避障边界坐标和所述第二直线避障边界坐标，获取所述避障边界坐标。

进一步地，所述根据所述顶点坐标、所述作业幅宽和所述最小转弯半径，获取圆心坐标包括：根据所述顶点坐标、所述作业幅宽和所述最小转弯半径，在所述顶点坐标对应的顶点的角平分线上获取圆心坐标。