[发明专利]一种智能割草车的路径规划算法

摘要

一种智能割草车的路径规划算法，首先在智能割草车设定的工作区域内，根据地形情况将工作草场分割为多个多边形工作区域，而后采用实地测绘，通过车载GPS设备采集工作区域边界精确的位置坐标信息，从而得到多边形区域的边界顶点以及边界直线方程，并设定多边形工作区域内角不大于180°，否则将其切分为两个多边形工作区域；在根据智能智能割草车的有效覆盖宽度，计算得每个工作区域内往返遍历的直线路径。本发明采用GPS采集工作区域精确的位置坐标信息以制作工作区域地图，将工作区域分割为多个多边形区域，有利于分时分段工作划分和不同工作模式的选择；同时采取规划直线段，可降低路径规划算法的复杂度，便于实现后期自主导航控制。

主权项

一种智能割草车的路径规划算法，其特征在于，具体步骤如下：1）在智能割草车设定的工作区域内，将工作草场分割为多个小多边形工作区域；2）控制智能割草车沿各个多边形工作区域边界运行，并通过车载GPS设备采集步骤1）中分割的多个小边形工作区域边界顶点的大地位置坐标为；3）将步骤2）中采集到的大地位置坐标信息转换至本地坐标系中，转换公式为：（1）其中，为大地位置坐标系原点，角度为本地坐标系原点角度；4）根据两点得到直线的方式，得到多边形工作区域边界的方程：（（2）其中，为直线的首位端点，当n等于最大值i时，方程：（（3）5）规划直线路径即计算各间距w的直线与边界线的交点，其中，w即为智能割草车的有限覆盖范围宽，直线方程为：（4）6）判断规划直线是否超过上端边界线，且顶点，未超过上端边界线，则根据公式（2）（3）（4）计算得到各条规划直线路径的一端点，当直线超过上端边界线，则进入下一端点n+1；而后在判断规划直线是否超过下端边界线，且顶点，未超过下端边界线，则根据公式（2）（3）（4）计算得到各条规划直线路径的一端点，当直线超过下端边界线，则进入下一端点n+1；待上述上端边界线与下端边界线判断完毕后，在判断规划直线是否超过多边形区域，且m+n>i，未超过多边形区域，则区域内直线规划完成，否则进入下一条直线xk+1，直至将工作草场分割的多边形工作区域全部判断完毕，以此计算得到每个工作区域内往返遍历的直线路径。