[发明专利]自移动设备的循迹方法及装置

权利要求书

1.一种自移动设备的循迹方法，其特征在于，所述方法包括：

获取所述自移动设备的导航轨迹；

确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹；

所述在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹，包括：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹在全局坐标系下的斜率和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；

将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧；

所述在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹，包括：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧的半径与所述第二圆弧的半径；

计算所述最短距离所在直线与所述导航轨迹之间的交点；

基于所述当前位置坐标和所述交点坐标确定所述第一圆弧的第一圆心；

基于所述第一圆心和所述第一圆弧的半径构造1/4圆，得到所述第一圆弧；基于所述第一圆弧的结束位置坐标、所述最短距离和所述第一圆心，确定所述第二圆弧的第二圆心；

基于所述第二圆心和所述第二圆弧的半径构造1/4圆，得到所述第二圆弧。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述运动方向与所述导航轨迹的方向相反时，所述按照循迹轨迹进行循迹，包括：

控制所述自移动设备减速至0，并以相反的速度加速，以沿所述循迹轨迹移动；

在移动至所述导航轨迹的本次循迹终点后，再次执行所述控制所述自移动设备减速至0，并以相反的速度加速的步骤，以沿所述导航轨迹移动。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、且重合的情况下，所述方法包括：

继续按照所述运动方向运行。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述自移动设备的导航轨迹，包括：

获取所述自移动设备上的传感器采集到的环境数据；

根据所述环境数据中的参考物信息生成所述导航轨迹。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述参考物信息包括果园中果树的位置信息，所述根据所述环境数据中的参考物信息生成所述导航轨迹，包括：

根据至少两个果树之间的中点，生成所述导航轨迹。

6.一种自移动设备的循迹装置，其特征在于，所述装置包括：

第一轨迹获取模块，用于获取所述自移动设备的导航轨迹；

相对位置确定模块，用于确定所述自移动设备与所述导航轨迹之间的相对位置关系；

第二轨迹获取模块，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹平行、但未重合的情况下，生成第一循迹轨迹；所述第一循迹轨迹包括连续的第一圆弧和第二圆弧，所述第一圆弧与所述运动方向相切，所述第二圆弧与所述导航轨迹相切；

第三轨迹获取模块，用于在所述相对位置关系指示所述自移动设备的运动方向与所述导航轨迹不平行、且未重合的情况下，生成第二循迹轨迹；所述第二循迹轨迹包括第三圆弧，所述第三圆弧与所述运动方向和所述导航轨迹均相切；

导航轨迹循迹模块，用于按照循迹轨迹进行循迹，所述循迹轨迹为所述第一循迹轨迹或所述第二循迹轨迹；

所述第三轨迹获取模块，用于：

在全局坐标下，计算所述导航轨迹与所述自移动设备当前轨迹的交点坐标；

使用所述自移动设备的当前位置坐标、所述交点坐标和所述导航轨迹计算所述自移动设备的本次循迹终点，所述本次循迹终点是本次循迹后所述自移动设备在所述导航轨迹上的位置；

基于所述导航轨迹在全局坐标系下的斜率和所述本次循迹终点确定第一直线；

基于所述运动方向和所述当前位置坐标确定第二直线；将所述第一直线和第二直线的交点确定为所述第三圆弧的圆心；

按照所述圆心、所述当前位置坐标和所述本次循迹终点生成所述第三圆弧；

所述第二轨迹获取模块，用于：

确定所述自移动设备的当前位置坐标至所述导航轨迹的最短距离；

基于所述最短距离确定所述第一圆弧与所述第二圆弧的半径；

基于所述自移动设备的当前位置坐标和第一圆弧的半径确定所述第一圆弧的第一圆心，得到所述第一圆弧；所述第一圆弧为1/4圆；

基于所述第一圆弧的结束位置坐标和第二圆弧的半径确定所述第二圆弧的第二圆心，得到所述第二圆弧；所述第二圆弧为1/4圆。