[发明专利]用于自动驾驶农机作业路径规划的收边规划方法

说明书

本发明公开了一种用于自动驾驶农机作业路径规划的收边规划方法，包括初始化农田模型，获取农田边界数据、农田入口位置、农田出口位置；根据农田模型中的农田边界数据，对农田模型进行分类；根据农田模型中的农田边界数据以及农田类型，确定农机在田间作业的主轴方向，对农田边界进行分割，将农田分割为作业区和待转区；在作业区内进行全覆盖作业路径规划，返回作业区内全覆盖作业路径的开始位置和结束位置；根据步骤3中的分割结果匹配收边模式，在待转区内进行收边路径规划设计；本发明用于自动驾驶农机的收边作业，减少了地头、地角不易耕到的地块。

技术领域

本发明涉及一种收边规划方法，具体涉及一种用于自动驾驶农机作业路径规划的收边规划方法。

背景技术

我国地域辽阔，农田的存在形式多种多样，既有集中、规则的大田，也有分布零散的小田。农机在田间作业时，根据作业需求，需要在地头进行转弯或掉头，而农机在农具处于下降即农具入土的情况下进行转弯或掉头，将增加转弯半径，增加发动机的负荷，且容易造成农具的损坏。因此，农机在实际作业转弯中，被要求提升起农具，这种情况又会造成地头漏耕。农机转弯时因为转弯半径的存在，地头会有一部分农田“耕不到”。因此，自动驾驶农机在田间作业时，需要根据田块形状以及耕作任务，进行合理的路径规划，在保证田间作业高覆盖率的同时，减少农机空驶行程，从而使能源和土地的利用率最大化。

农机在进行作业路径规划时，若只平行于一条长边设计作业行，会导致位于农田边界附近的地头漏耕，此时需要进行耕地头，即收边作业。收边作业即农机在进入农田进行作业前或者农机将农田中的长边耕完后，把地头、地边连接起来，沿着农田边界转圈翻耕，在转角处抬起农具转弯。现有的自动驾驶设备中大多数不包含收边规划或只包含有限的收边规划，难以保证自动驾驶农机田间作业的完整性，往往会存在地头作业空缺的情况。

发明内容

为解决上述背景技术中提出的问题，本发明提出了一种用于自动驾驶农机作业路径规划的收边规划方法，可用于自动驾驶农机的收边作业，减少了地头、地角不易耕到的地块。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

用于自动驾驶农机作业路径规划的收边规划方法，具体步骤如下：

步骤1、初始化农田模型，获取农田边界数据、农田入口位置、农田出口位置；

步骤2、根据农田模型中的农田边界数据，对农田模型进行分类；

步骤3、根据农田模型中的农田边界数据以及农田类型，确定农机在田间作业的主轴方向，对农田边界进行分割，将农田分割为作业区和待转区；

步骤4、在作业区内进行全覆盖作业路径规划，返回作业区内全覆盖作业路径的开始位置和结束位置；

步骤5、根据步骤3中的分割结果匹配收边模式，在待转区内进行收边路径规划设计。

步骤1中所述的农田模型包括农田边界数据、入口位置、出口位置。农田边界可以用多边形来描述，实际农田中的拐点位置对应于多边形上的点。

步骤1中所述的农田入口位置即农机从农田驶入农田的位置，一般位于农田内部且与机耕道或田间道路相连。

步骤1中所述的农田出口位置即农机完成全部作业任务，离开农田的位置，一般位于农田内部且与机耕道或田间道路相连。

步骤2中所述的农田分类，即根据农田边界的形状，对农田进行评估，采用的评估标准包含农田矩形度，按照此标准，将农田分为标准农田和非标准农田。

步骤2中农田模型中的农田边界轮廓为凸多边形。