CN114253261A - 路径生成方法、作业控制方法及相关装置 - Google Patents
路径生成方法、作业控制方法及相关装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114253261A CN114253261A CN202111492898.5A CN202111492898A CN114253261A CN 114253261 A CN114253261 A CN 114253261A CN 202111492898 A CN202111492898 A CN 202111492898A CN 114253261 A CN114253261 A CN 114253261A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- path
- temporary
- target
- reference path
- discrete point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 82
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 230000010076 replication Effects 0.000 description 4
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 3
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 3
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 3
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 3
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 206010063385 Intellectualisation Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D1/00—Control of position, course, altitude or attitude of land, water, air or space vehicles, e.g. using automatic pilots
- G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
- G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
- G05D1/0212—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles with means for defining a desired trajectory
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
Abstract
本申请实施例涉及自动驾驶技术领域，提供一种路径生成方法、作业控制方法及相关装置，针对基准路径，先对基准路径进行等距平移，得到位于基准路径两侧的第一临时路径和第二临时路径，由于是等距平移并且位于基准路径的两侧，所以得到的第一临时路径和第二临时路径，二者相对于基准路径的变形趋势恰好相反并且变形程度一致；再将第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。
Description
技术领域
本申请实施例涉及自动驾驶技术领域，具体而言，涉及一种路径生成方法、作业控制方法及相关装置。
背景技术
目前，作业设备(例如，农机、无人车等)在执行自动驾驶任务前，需要预先规划能覆盖整个地块的作业路径。在路径规划中，通常是给定基准路径，并以基准路径为模板生成多条往返路径，但是，如果基准路径比较复杂，将很难生成与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的往返路径。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种路径生成方法、作业控制方法及相关装置，用以生成与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的往返路径。
为了实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本申请实施例提供了一种路径生成方法，所述方法包括：
获得基准路径；
对所述基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径，其中，所述第一临时路径和第二临时路径位于所述基准路径的两侧；
合并所述第一临时路径和所述第二临时路径，得到目标路径。
进一步地，所述基准路径包括多个离散点；
所述对所述基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径的步骤，包括：
获得所述基准路径上每个所述离散点的切线；
根据每个所述离散点的切线，确定出每个所述离散点的法线，其中，所述法线具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相反；
将每个所述离散点均按照各自法线的第一方向平移设定距离，得到所述第一临时路径；
将每个所述离散点均按照各自法线的第二方向平移设定距离，得到所述第二临时路径。
进一步地，所述合并所述第一临时路径和所述第二临时路径，得到目标路径，包括：
确定待生成所述目标路径的位置区域，其中，所述位置区域在所述基准路径的任意一侧；
根据所述位置区域，从所述第一临时路径和所述第二临时路径中确定参考路径和待平移路径，其中，所述参考路径位于所述位置区域；
将所述待平移路径向所述参考路径平移并与所述参考路径合并，得到所述目标路径。
进一步地，所述待平移路径包括多个第一离散点，所述参考路径包括多个第二离散点；所述多个离散点、所述多个第一离散点和所述多个第二离散点一一对应；
所述将所述待平移路径向所述参考路径平移并与所述参考路径合并，得到所述目标路径的步骤，包括：
将所述待平移路径向所述参考路径平移，直至其中一个第一离散点和该第一离散点对应的第二离散点重合，得到平移路径；
分别计算所述平移路径上的每个所述第一离散点和对应的所述参考路径上的所述第二离散点的位置均值，得到多个均值位置点，所述多个均值位置点构成所述目标路径。
进一步地，在所述获得基准路径的步骤之前，所述方法还包括：
获取作业设备的当前位置；
根据所述当前位置对预先设置的目标窗口进行移动，以使所述作业设备位于所述目标窗口的中心，其中，所述目标窗口中用于生成所述目标路径，所述目标路径的数量小于或等于预设值。
进一步地，所述确定待生成所述目标路径的位置区域的步骤，包括：
获取所述目标窗口相对于所述基准路径的移动方向；
将所述基准路径的两侧中与所述移动方向一致的一侧，作为所述位置区域。
第二方面，本申请实施例还提供了一种作业控制方法，所述方法包括：控制作业设备根据目标路径进行作业；所述目标路径通过上述第一方面中的方法生成。
第三方面，本申请实施例还提供了一种路径生成装置，所述装置包括：
路径获得模块，用于获得基准路径；
路径平移模块，用于对所述基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径，其中，所述第一临时路径和第二临时路径位于所述基准路径的两侧；
路径合并模块，用于合并所述第一临时路径和所述第二临时路径，得到目标路径。
第四方面，本申请实施例还提供了一种作业控制装置，包括：控制模块，用于控制作业设备根据目标路径进行作业；所述目标路径通过上述第一方面中的方法生成。
第五方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于在执行所述程序时，实现上述第一方面中的路径生成方法和/或上述第二方面中的作业控制方法。
第六方面，本申请实施例还提供了一种作业设备，包括上述第五方面中的电子设备。
第七方面，本申请实施例还提供了一种自动驾驶设备，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储程序，所述处理器用于在执行所述程序时，实现上述第一方面中的路径生成方法和/或上述第二方面中的作业控制方法。
相对现有技术，本申请实施例提供的一种路径生成方法、作业控制方法及相关装置，通过对基准路径进行等距平移，得到位于基准路径两侧的第一临时路径和第二临时路径，由于是等距平移并且位于基准路径的两侧，所以得到的第一临时路径和第二临时路径，二者相对于基准路径的变形趋势相反且变形程度一致；之后，将第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。
附图说明
图1示出了本申请实施例提供的路径示例图之一。
图2示出了本申请实施例提供的路径示例图之二。
图3示出了本申请实施例提供的路径生成方法的一种流程示意图。
图4示出了本申请实施例提供的路径示例图之三。
图5示出了本申请实施例提供的路径生成方法的另一种流程示意图。
图6示出了本申请实施例提供的目标窗口的示例图之一。
图7示出了本申请实施例提供的目标窗口的示例图之二。
图8为图3示出的路径生成方法中步骤S102的流程示意图。
图9示出了本申请实施例提供的路径生成示例图之一。
图10示出了本申请实施例提供的路径生成示例图之二。
图11示出了本申请实施例提供的路径生成示例图之三。
图12为图3示出的路径生成方法中步骤S103的流程示意图。
图13为图12示出的路径生成方法中步骤S1033的流程示意图。
图14示出了本申请实施例提供的路径生成示例图之四。
图15示出了本申请实施例提供的路径生成装置的方框示意图。
图16示出了本申请实施例提供的电子设备的方框示意图。
图标：100-路径生成装置；101-路径获得模块；102-路径平移模块；103-路径合并模块；104-处理模块；10-电子设备；11-处理器；12-存储器；13-总线。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
农业无人化智能化是推动农业发展的关键，作业设备(例如，农机、无人车等)在作业之前，首先需要规划多条往返路径，再根据多条往返路径生成适合作业设备工作的作业路线，之后利用作业路线导航，执行自动驾驶任务。
在路径规划中，通常是给定基准路径，并以基准路径为模板生成多条往返路径。目前，请参照图1，基准路径为直线段路径，并以直线段路径为模板生成多条直线往返路径的方式，已经被作业设备(例如，农业拖拉机、插秧机等)大量使用。
但是，以作业设备在地块中作业为例，为了实现整个地块的全覆盖作业，在规划往返路径时，往往需要规划出覆盖整个地块的多条往返路径，而现实中大多数地块是不规则的。例如，对于图1中所示的地块，如果仅采用直线往返路径，是难以覆盖整个地块的。
针对这一问题，请参照图2，除了直线往返路径外，还可以将地块不同段的曲边边界作为曲线段基准路径，并以曲线段基准路径为模板生成多条曲线往返路径，从而覆盖直线往返路径难以覆盖的地块区域。
除了上述作业场景之外，曲线往返路径还可以被用于其它作业场景，例如，绕岛作业、避障作业等，本领域技术人员可以根据实际应用场景灵活设置，在此不做限定。
从上述分析可以看出，在作业设备的实际作业中，为作业设备规划的往返路径，可能是直线往返路径，也可能是曲线往返路径，并且曲线往返路径具有诸多优势。
目前，对于直线段路径，通常是对直线段路径进行平移复制，即可生成多条直线往返路径。但是，对于曲线段路径，由于曲线段路径的复杂性，如导致很难选择合适的平移复制方向，并且，不适当的曲线平移复制，很容易导致路径变形过大。因此，如果基准路径是曲线段路径，采用现有的路径生成方式，将很难生成与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的往返路径。
为了解决这一问题，本申请实施例针对基准路径，先对基准路径进行等距平移，得到位于基准路径两侧的第一临时路径和第二临时路径，由于是等距平移并且位于基准路径的两侧，所以得到的第一临时路径和第二临时路径，二者相对于基准路径的变形趋势恰好相反并且变形程度一致；再将第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。下面进行详细介绍。
本申请实施例提供的路径生成方法和/或作业控制方法，可以应用于电子设备，电子设备可以是作业设备自身的控制模块，也可以是地面站、技术人员的移动终端(例如，个人计算机、智能手机、平板电脑等)、服务器等。作业设备可以是农机(例如，农业拖拉机，插秧机等)、无人车等，也可以是无人船(例如，无人保洁船等)、机器人等，在此不做限定。
本申请实施例提供的路径生成方法和/或作业控制方法，还可以应用于自动驾驶设备，自动驾驶设备可以是农机自驾仪等。
请参照图3，图3示出了本申请实施例提供的路径生成方法的流程示意图。该路径搜索方法可以包括以下步骤：
S101，获得基准路径。
在作业设备执行自动驾驶任务前，可以采用本实施例提供的路径生成方法，以基准路径为模板规划多条往返路径，以实现整个地块的全覆盖作业。
基准路径可以是直线段路径，也可以是曲线段路径，例如，结合到图2，针对地块中心区域，可以采用竖直直线段作为基准路径；而针对地块左侧边缘区域，可以采用左侧曲边边界作为基准路径等。
在实际中，基准路径可以根据实际的作业场景灵活设置，在此不做限定。例如，针对某个地块中的果树，需要采用作业设备将采摘的水果自动运输至指定地点，则可以根据该地块中的果树分布情况设置基准路径；又如，待作业地块中存在障碍物，则可以将该障碍物的边界作为基准路径等。
S102，对基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径，其中，第一临时路径和第二临时路径位于基准路径的两侧。
在本实施例中，获得基准路径后，针对任意形状的基准路径，不论是直线段路径还是曲线段路径，都可以对基准路径进行等距平移，得到位于基准路径两侧的第一临时路径和第二临时路径，由于是等距平移并且位于基准路径的两侧，所以得到的第一临时路径和第二临时路径，二者相对于基准路径的变形趋势恰好相反并且变形程度一致，这样后续将第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。
对基准路径进行等距平移，是指按照设定距离，将基准路径分别向该基准路径的两侧平移复制，得到位于基准路径一侧的第一临时路径、以及位于基准路径另一侧的第二临时路径。
设定距离可以是技术人员根据实际的作业场景设置的，例如，针对大田喷洒作业，设定距离可以是单侧喷洒宽度的整数倍等，在此不做限定。
通常，设定距离不是一成不变的，而是根据每次想要生成的目标路径的大致位置进行调整的，即，给定一个设定距离，生成一条往返路径。例如，请参照图4，虚线为基准路径，实线为往返路径，想要以基准路径为模板生成多条往返路径，则可以设置给定多个设定距离依次为d、2d、3d、……、nd，一个设定距离对应一条往返路径，从而可以依次生成从右往左的多条往返路径。
S103，合并第一临时路径和第二临时路径，得到目标路径。
通常，如果基准路径比较复杂，例如，曲线段路径，则按照步骤S102的过程生成第一临时路径和第二临时路径后，第一临时路径和第二临时路径与基准路径相比，必然已经发生了变形。
因此，需要根据第一临时路径和第二临时路径得到目标路径以消除变形，使得该目标路径与基准路径形状一致且间距相对稳定可控。
由于步骤S102得到的第一临时路径和第二临时路径，是对基准路径进行等距平移得到的并且位于基准路径的两侧，所以，第一临时路径和第二临时路径相对于基准路径的变形趋势恰好相反、并且变形程度一致。因此，可以利用合并相消原理，对第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。
在一种可能的情形下，如果基准路径比较复杂，以该基准路径为模板，批量生成往返路径时，会有大量的数据产生，从而会给设备带来巨大的数据负担，造成设备卡顿。
为了解决这一问题，可以采用自适应滑窗的方式控制目标路径的生成，保证每次生成的目标路径的数量不超过预设值，因此，在图3的基础上，请参照图5，在步骤S101之前，本申请实施例提供的路径生成方法，还可以包括步骤S110～S120。
S110，获取作业设备的当前位置。
S120，根据当前位置对预先设置的目标窗口进行移动，以使作业设备位于目标窗口的中心，其中，目标窗口中用于生成目标路径，目标路径的数量小于或等于预设值。
在本实施例中，预设值表示目标窗口中生成的目标路径的上限值，例如，预设值为2n，则表示目标窗口中每次生成不超过2n条的目标路径，并且目标路径的数量控制在2n内。
采用自适应滑窗的方式控制目标路径的生成，可以包括以下过程：
首先，通过预先给定的预设值，来设置目标窗口的大小。例如，预设值为2n，则可以设置以目标窗口的中心为参考，左右各用于生成n条目标路径；或者，可以设置以目标窗口的左侧边界为参考，目标窗口中用于生成2n条目标路径等。具体的设置方式，可以由本领域技术人员根据实际情况灵活设置，在此不做限定。
然后，获取作业设备的当前位置，并根据当前位置对预先设置的目标窗口进行移动，以使作业设备位于目标窗口的中心。
接下来，判断目标窗口内需要生成多少条目标路径。
最后，以基准路径为模板，在目标窗口内生成目标路径。
需要指出的是，基准路径和目标窗口没有必然关系，基准路径可以在目标窗口内，也可以在目标窗口外，例如，结合到图4，基准路径为地块左侧的曲边边界，则该基准路径必然在目标窗口外，具体根据实际应用场景确定，在此不做限定。
例如，请参照图6，黑色三角形表示作业设备，虚线为基准路径，预设值为则以基准路径为模板，按照步骤S101～S103的方式，生成多条目标路径。对于已经生成的路径，可以进行编号后存储，例如，基准路径编号为0，其右侧路径的编号依次递增、左侧路径的编号依次递减。
如果作业设备发生移动，例如，请参照图7，由于作业设备右移，则将目标窗口右移，使得作业设备位于目标窗口的中心；之后，判断目标窗口内需要生成多少条目标路径，可以从目标窗口的左侧依次检查路径是否在目标窗口内，不在则删除，直到无需删除为止，同时，可以从目标窗口的右侧依次检查是否缺少路径，缺少则按照S101～S103的方式，生成新的目标路径到对应的位置上。例如，图7中，从目标窗口的左侧检查，发现路径-6和路径-5不在目标窗口内，则将路径-6和路径-5删除，同时，从目标窗口的右侧检查，发现缺少2条路径，则按照S101～S103的方式，生成路径3和路径4。
需要指出的是，上述目标窗口右移仅为举例，上述过程对目标窗口向其它方向移动仍然适用，并且具体过程与上述右移的过程类似，在此不再赘述。
通过上述步骤S110～S120介绍的自适应滑窗的方式，无需一次性生成覆盖整个地块的目标路径，而是每次生成数量不超过预设值的目标路径，并且目标路径的数量稳定在预设值内，这样就可以避免产生大量数据，防止设备卡顿，提高路径生成的效率。
下面对步骤S102进行详细介绍。
如果基准路径是曲线段路径，由于曲线段路径很难选择合适的平移复制方向，并且，不适当的曲线平移复制，很容易导致路径变形过大。因此，为了解决这一问题，可以将基准路径离散化为多个离散点，再将各个离散点按照统一规则进行平移，以此来防止路径变形过大。
因此，作为一种实施方式，在图3的基础上，请参照图8，步骤S102可以包括以下子步骤：
S1021，获得基准路径上每个离散点的切线。
在本实施例中，基准路径包括多个离散点，该多个离散点可以是对基准路径进行离散化得到的，换句话说，该多个离散点构成基准路径，并且，该多个离散点包括基准路径和起点和终点。
针对基准路径，可以获得该基准路径上每个离散点的切线，例如，请参照图9，以离散点M为例，生成该离散点M在基准路径上的切线。
S1022，根据每个离散点的切线，确定出每个离散点的法线，其中，法线具有第一方向和第二方向，第一方向和方向相反。
获得基准路径上每个离散点的切线之后，就能根据切线，确定出每个离散点的法线，法线具有第一方向和第二方向，第一方向和方向相反。例如，请再次参照图9，以离散点M为例，根据该离散点M的切线，确定出该离散点M的法线，法线的第一方向和第二方向如图9中所示。
S1023，将每个离散点均按照各自法线的第一方向平移设定距离，得到第一临时路径。
S1024，将每个离散点均按照各自法线的第二方向平移设定距离，得到第二临时路径。
设定距离可以用d表示，请参照图10，以离散点M为例，将该离散点M按照其法线的第一方向平移d得到M1，将该离散点M按照其法线的第二方向平移d得到M2。
请参照图11，将基准路径上的每个离散点都按照上述离散点M的平移方式进行平移，就能得到第一临时路径和第二临时路径。
下面对步骤S103进行详细介绍，作为一种实施方式，在图3的基础上，请参照图12，步骤S103可以包括以下子步骤：
S1031，确定待生成目标路径的位置区域，其中，位置区域在基准路径的任意一侧。
待生成目标路径的位置区域，是指需要生成目标路径的位置区域。在本实施例中，待生成目标路径的位置区域，可以通过步骤S110～S120中介绍的目标窗口进行确定，确定过程可以包括：
首先，获取目标窗口相对于基准路径的移动方向；
然后，将基准路径的两侧中与移动方向一致的一侧，作为位置区域。
也就是，结合到图7，目标窗口相对于基准路径的移动方向为向右，则将基准路径的右侧，作为位置区域。
S1032，根据位置区域，从第一临时路径和第二临时路径中确定参考路径和待平移路径，其中，参考路径位于位置区域。
S1033，将待平移路径向参考路径平移并与参考路径合并，得到目标路径。
参考路径是指，第一临时路径和第二临时路径中位于位置区域的路径。待平移路径是指，第一临时路径和第二临时路径中除参考路径之外的路径。
在本实施例中，待平移路径包括多个第一离散点，参考路径包括多个第二离散点；多个离散点、多个第一离散点和多个第二离散点一一对应。因此，在图12的基础上，请参照图13，步骤S1033可以包括以下子步骤：
S10331，将待平移路径向参考路径平移，直至其中一个第一离散点和该第一离散点对应的第二离散点重合，得到平移路径。
其中一个第一离散点和该第一离散点对应的第二离散点重合，可以是待平移路径中的任意一个第一离散点和参考路径中对应的第二离散点重合，也可以是待平移路径中一个指定的第一离散点和参考路径中对应的第二离散点重合，本申请实施例对此不做任何限制。
S10332，分别计算平移路径上的每个第一离散点和对应的参考路径上的第二离散点的位置均值，得到多个均值位置点，多个均值位置点构成目标路径。
将待平移路径向参考路径平移，是指将待平移路径整体向参考路径平移，平移过程中待平移路径不会发生形变。结合到图11，以基准路径的起点到终点的方向为基准方向，若需要生成的目标路径在基准路径的左侧，则将右侧的第二临时路径整体向左侧的第一临时路径平移，直至M2与M1重合，这样就能得到一条平移路径，再求平移路径和第一临时路径上各个对应离散点的位置均值，就能得到多个均值位置点，多个均值位置点构成目标路径，生成的目标路径如图14所示。
需要指出的是，上述是以需要生成的目标路径在基准路径的左侧为例进行说明，对于需要生成的目标路径在基准路径的右侧的情形，与上述过程类似，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种作业控制方法，该作业控制方法可以包括以下步骤：
S201，控制作业设备根据目标路径进行作业。
其中，目标路径可以通过上述实施例介绍的路径生成方法生成，详细实现可以参见前文实施例的描述，在此不再赘述。
与现有技术相比，本申请实施例具有以下有益效果：
首先，通过对基准路径进行等距平移，得到位于基准路径两侧的第一临时路径和第二临时路径，由于是等距平移并且位于基准路径的两侧，所以得到的第一临时路径和第二临时路径，二者相对于基准路径的变形趋势相反且变形程度一致，再将第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径；
其次，可以适用于任意形状的基准路径，不管是直线段路径还是曲线段路径，都能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。
为了执行上述路径生成方法实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面给出一种应用于路径生成装置的实现方式。
请参照图15，图15示出了本申请实施例提供的路径生成装置100的方框示意图。路径生成装置100可以应用于电子设备，例如，作业设备自身的控制模块、地面站、技术人员的移动终端(例如，个人计算机、智能手机、平板电脑等)、服务器等；也可以应用于自动驾驶设备，例如，农机自驾仪等。路径生成装置100包括：路径获得模块101、路径平移模块102及路径合并模块103。
路径获得模块101，用于获得基准路径。
路径平移模块102，用于对基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径，其中，第一临时路径和第二临时路径位于基准路径的两侧。
路径合并模块103，用于合并第一临时路径和第二临时路径，得到目标路径。
可选地，基准路径包括多个离散点；路径平移模块102具体用于：
获得基准路径上每个离散点的切线；
根据每个离散点的切线，确定出每个离散点的法线，其中，法线具有第一方向和第二方向，第一方向和方向相反；
将每个离散点均按照各自法线的第一方向平移设定距离，得到第一临时路径；
将每个离散点均按照各自法线的第二方向平移设定距离，得到第二临时路径。
可选地，路径合并模块103具体用于：
确定待生成目标路径的位置区域，其中，位置区域在所基准路径的任意一侧；
根据位置区域，从第一临时路径和第二临时路径中确定参考路径和待平移路径，其中，参考路径位于位置区域；
将待平移路径向参考路径平移并与参考路径合并，得到目标路径。
可选地，待平移路径包括多个第一离散点，参考路径包括多个第二离散点；多个离散点、多个第一离散点和多个第二离散点一一对应；路径合并模块103执行将待平移路径向参考路径平移并与参考路径合并，得到目标路径的方式，包括：
将待平移路径向参考路径平移，直至其中一个第一离散点和该第一离散点对应的第二离散点重合，得到平移路径；
分别计算平移路径上的每个第一离散点和对应的参考路径上的第二离散点的位置均值，得到多个均值位置点，多个均值位置点构成目标路径。
可选地，路径生成装置100还包括处理模块104。
处理模块104，用于获取作业设备的当前位置；根据当前位置对预先设置的目标窗口进行移动，以使作业设备位于目标窗口的中心，其中，目标窗口中用于生成目标路径，目标路径的数量小于或等于预设值。
可选地，路径合并模块103执行确定待生成目标路径的位置区域的方式，包括：获取目标窗口相对于基准路径的移动方向；将基准路径的两侧中与移动方向一致的一侧，作为位置区域。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的路径生成装置100的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
本申请实施例还提供一种作业控制装置，该作业控制装置可以应用于电子设备，例如，作业设备自身的控制模块、地面站、技术人员的移动终端(例如，个人计算机、智能手机、平板电脑等)、服务器等；也可以应用于自动驾驶设备，例如，农机自驾仪等。
该作业控制装置可以包括控制模块，控制模块用于控制作业设备根据目标路径进行作业。其中，目标路径可以通过上述实施例介绍的路径生成方法生成，详细实现可以参见前文实施例的描述，在此不再赘述。
请参照图16，图16示出了本申请实施例提供的电子设备10的方框示意图。电子设备10可以是作业设备自身的控制模块，也可以是地面站、技术人员的移动终端(例如，个人计算机、智能手机、平板电脑等)、服务器等。作业设备可以是农机、无人车等，例如，农业拖拉机，插秧机等；也可以是无人船、机器人等，例如，无人保洁船等。电子设备10包括处理器11、存储器12及总线13，处理器11通过总线13与存储器12连接。
存储器12用于存储程序，处理器11在接收到执行指令后，执行所述程序以实现上述实施例揭示的路径生成方法和/或作业控制方法。
存储器12可能包括高速随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失存储器(non-volatile memory，NVM)。
处理器11可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器11中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器11可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable LogicDevice，CPLD)、现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)、嵌入式ARM等芯片。
本申请实施例还提供了一种作业设备，包括上述的电子设备10。
本申请实施例还提供了一种自动驾驶设备，该自动驾驶设备可以是农机自驾仪等。该自动驾驶设备包括处理器和存储器；存储器用于存储程序；处理器用于在执行程序时，实现上述实施例揭示的路径生成方法和/或作业控制方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器11执行时实现上述实施例揭示的路径生成方法和/或作业控制方法。
综上所述，本申请实施例提供的一种路径生成方法、作业控制方法及相关装置，针对基准路径，先对基准路径进行等距平移，得到位于基准路径两侧的第一临时路径和第二临时路径，由于是等距平移并且位于基准路径的两侧，所以得到的第一临时路径和第二临时路径，二者相对于基准路径的变形趋势恰好相反并且变形程度一致；再将第一临时路径和第二临时路径进行合并，就能得到与基准路径形状一致且间距相对稳定可控的目标路径。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (13)
1.一种路径生成方法，其特征在于，所述方法包括：
获得基准路径；
对所述基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径，其中，所述第一临时路径和第二临时路径位于所述基准路径的两侧；
合并所述第一临时路径和所述第二临时路径，得到目标路径。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基准路径包括多个离散点；
所述对所述基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径的步骤，包括：
获得所述基准路径上每个所述离散点的切线；
根据每个所述离散点的切线，确定出每个所述离散点的法线，其中，所述法线具有第一方向和第二方向，所述第一方向和所述第二方向相反；
将每个所述离散点均按照各自法线的第一方向平移设定距离，得到所述第一临时路径；
将每个所述离散点均按照各自法线的第二方向平移设定距离，得到所述第二临时路径。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述合并所述第一临时路径和所述第二临时路径，得到目标路径，包括：
确定待生成所述目标路径的位置区域，其中，所述位置区域在所述基准路径的任意一侧；
根据所述位置区域，从所述第一临时路径和所述第二临时路径中确定参考路径和待平移路径，其中，所述参考路径位于所述位置区域；
将所述待平移路径向所述参考路径平移并与所述参考路径合并，得到所述目标路径。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述待平移路径包括多个第一离散点，所述参考路径包括多个第二离散点；所述多个离散点、所述多个第一离散点和所述多个第二离散点一一对应；
所述将所述待平移路径向所述参考路径平移并与所述参考路径合并，得到所述目标路径的步骤，包括：
将所述待平移路径向所述参考路径平移，直至其中一个第一离散点和该第一离散点对应的第二离散点重合，得到平移路径；
分别计算所述平移路径上的每个所述第一离散点和对应的所述参考路径上的所述第二离散点的位置均值，得到多个均值位置点，所述多个均值位置点构成所述目标路径。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述获得基准路径的步骤之前，所述方法还包括：
获取作业设备的当前位置；
根据所述当前位置对预先设置的目标窗口进行移动，以使所述作业设备位于所述目标窗口的中心，其中，所述目标窗口中用于生成所述目标路径，所述目标路径的数量小于或等于预设值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定待生成所述目标路径的位置区域的步骤，包括：
获取所述目标窗口相对于所述基准路径的移动方向；
将所述基准路径的两侧中与所述移动方向一致的一侧，作为所述位置区域。
7.一种作业控制方法，其特征在于，所述方法包括：
控制作业设备根据目标路径进行作业；所述目标路径通过权利要求1-6任一项所述的方法生成。
8.一种路径生成装置，其特征在于，所述装置包括：
路径获得模块，用于获得基准路径；
路径平移模块，用于对所述基准路径进行等距平移，得到第一临时路径和第二临时路径，其中，所述第一临时路径和第二临时路径位于所述基准路径的两侧；
路径合并模块，用于合并所述第一临时路径和所述第二临时路径，得到目标路径。
9.一种作业控制装置，其特征在于，包括：
控制模块，用于控制作业设备根据目标路径进行作业；所述目标路径通过权利要求1-6任一项所述的方法生成。
10.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储程序；所述处理器用于在执行所述程序时，实现权利要求1-6中任一项所述的路径生成方法和/或权利要求7所述的作业控制方法。
11.一种作业设备，其特征在于，包括权利要求10所述的电子设备。
12.一种自动驾驶设备，其特征在于，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储程序，所述处理器用于在执行所述程序时，实现权利要求1-6任一项所述的路径生成方法和/或权利要求7所述的作业控制方法。
13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6中任一项所述的路径生成方法和/或权利要求7所述的作业控制方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111492898.5A CN114253261B (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 路径生成方法、作业控制方法及相关装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111492898.5A CN114253261B (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 路径生成方法、作业控制方法及相关装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114253261A true CN114253261A (zh) | 2022-03-29 |
| CN114253261B CN114253261B (zh) | 2023-04-07 |
Family
ID=80794295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111492898.5A Active CN114253261B (zh) | 2021-12-08 | 2021-12-08 | 路径生成方法、作业控制方法及相关装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114253261B (zh) |
Citations (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010056443A1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-12-27 | Kuniharu Takayama | Apparatus and method for presenting navigation information based on instructions described in a script |
| CN108120441A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 全覆盖路径规划方法及*** |
| CN109238298A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-18 | 上海联适导航技术有限公司 | 一种无人驾驶带避障的路径规划方法 |
| CN109581964A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制装置的控制方法以及记录媒体 |
| CN109828588A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-31 | 浙江工业大学 | 一种基于多传感器融合的机器人室内路径规划方法 |
| CN110362099A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-22 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 机器人清扫方法、装置、机器人及存储介质 |
| CN110658846A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-07 | 广州极飞科技有限公司 | 路径规划方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN110692026A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-01-14 | 广州极飞科技有限公司 | 地块作业的路线规划和作业方法、装置、设备以及介质 |
| CN110989603A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-10 | 苏州大学应用技术学院 | 一种起重机搬运作业路径规划方法 |
| CN111750860A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-09 | 广州极飞科技有限公司 | 往返式路径规划方法、装置及电子设备 |
| CN112286189A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-29 | 广州极飞科技有限公司 | 一种作业路线规划方法、装置、无人设备和存储介质 |
| CN112504276A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-16 | 广州极飞科技有限公司 | 路径规划方法、装置、无人设备及存储介质 |
| CN112525199A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-19 | 广州极飞科技有限公司 | 一种无人机作业路径规划方法、装置、无人机及介质 |
| US20210187668A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Avava, Inc. | Systems and methods for formation of continuous channels within transparent materials |
-
2021
- 2021-12-08 CN CN202111492898.5A patent/CN114253261B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20010056443A1 (en) * | 1998-11-20 | 2001-12-27 | Kuniharu Takayama | Apparatus and method for presenting navigation information based on instructions described in a script |
| CN108120441A (zh) * | 2016-11-28 | 2018-06-05 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 全覆盖路径规划方法及*** |
| JP2019067098A (ja) * | 2017-09-29 | 2019-04-25 | オムロン株式会社 | 制御装置、制御装置の制御方法、情報処理プログラム、および記録媒体 |
| CN109581964A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 欧姆龙株式会社 | 控制装置、控制装置的控制方法以及记录媒体 |
| CN110362099A (zh) * | 2018-03-26 | 2019-10-22 | 科沃斯机器人股份有限公司 | 机器人清扫方法、装置、机器人及存储介质 |
| CN110692026A (zh) * | 2018-08-02 | 2020-01-14 | 广州极飞科技有限公司 | 地块作业的路线规划和作业方法、装置、设备以及介质 |
| CN109238298A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-01-18 | 上海联适导航技术有限公司 | 一种无人驾驶带避障的路径规划方法 |
| CN109828588A (zh) * | 2019-03-11 | 2019-05-31 | 浙江工业大学 | 一种基于多传感器融合的机器人室内路径规划方法 |
| CN110658846A (zh) * | 2019-09-30 | 2020-01-07 | 广州极飞科技有限公司 | 路径规划方法、装置、电子设备及存储介质 |
| CN110989603A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-04-10 | 苏州大学应用技术学院 | 一种起重机搬运作业路径规划方法 |
| US20210187668A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Avava, Inc. | Systems and methods for formation of continuous channels within transparent materials |
| CN111750860A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-10-09 | 广州极飞科技有限公司 | 往返式路径规划方法、装置及电子设备 |
| CN112286189A (zh) * | 2020-10-22 | 2021-01-29 | 广州极飞科技有限公司 | 一种作业路线规划方法、装置、无人设备和存储介质 |
| CN112504276A (zh) * | 2020-11-20 | 2021-03-16 | 广州极飞科技有限公司 | 路径规划方法、装置、无人设备及存储介质 |
| CN112525199A (zh) * | 2020-11-23 | 2021-03-19 | 广州极飞科技有限公司 | 一种无人机作业路径规划方法、装置、无人机及介质 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114253261B (zh) | 2023-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109353833B (zh) | 机器人码垛点位生成方法、设备及计算机可读存储器 | |
| EP3566821B1 (en) | Robot movement control method, and robot | |
| EP3627250B1 (en) | Method and system for free space detection in a cluttered environment | |
| CN111728535B (zh) | 一种生成清扫路径的方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| US20210062653A1 (en) | Method and device for acquiring three-dimensional coordinates of ore based on mining process | |
| CN111590593B (zh) | 机械臂的标定方法、装置、***及存储介质 | |
| CN110675414B (zh) | 地块分割方法、装置、电子设备及存储介质 | |
| CN113253735B (zh) | 跟随目标的方法、装置、机器人及计算机可读存储介质 | |
| CN114911238B (zh) | 一种无人驾驶矿车协同控制方法及*** | |
| EP4005745A1 (en) | Autonomous robot tooling system, control system, control method, and storage medium | |
| CN112285739B (zh) | 一种数据处理方法、装置、设备及存储介质 | |
| Sustarevas et al. | Task-consistent path planning for mobile 3d printing | |
| CN114253261B (zh) | 路径生成方法、作业控制方法及相关装置 | |
| CN110794826A (zh) | 混合导航方法及装置、通信方法及装置、设备、存储介质 | |
| CN107168364A (zh) | 一种无人机控制方法、装置及无人机 | |
| US20210089023A1 (en) | Method and device for controlling movement of external device | |
| CN112180987A (zh) | 协同作业方法、***、装置、计算机设备及存储介质 | |
| US20220111515A1 (en) | Method and Apparatus for Managing Robot Program | |
| CN111844021B (zh) | 机械臂协同控制方法、装置、设备及存储介质 | |
| US11579613B2 (en) | Method and apparatus for positioning a robot at start-up, electronic device and storage medium | |
| CN114184195B (zh) | 路径搜索方法、装置、无人设备及存储介质 | |
| CN112633600B (zh) | 路径生成方法、装置、无人设备及存储介质 | |
| Rahman et al. | Simple near-realtime crane workspace mapping using machine vision | |
| CN109901614A (zh) | 航迹线规划方法、装置、存储介质和电子设备 | |
| CN113298909B (zh) | 虚拟道路的生成方法、装置、存储介质和处理器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |