【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及路徑規劃，尤其涉及一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統。
技術介紹
1、在現代農業生產中，果園作業機器人作為重要的自動化設備，其應用越來越廣泛，果園作業機器人能夠執行修剪、噴藥和采摘等多項任務，有效提高果園管理的工作效率和果實產量，而軌跡路徑的規劃能夠使得果園作業機器人能夠快速計算并選擇最短路徑，減少無效運動或重復覆蓋區域，提高作業效率，而精確的路徑規劃有助于避免在作業過程中對果樹和果實造成不必要的損傷，特別是在采摘和噴藥等作業中。但是大多沒有解決如何通過獲取地圖數據建立地圖模型，并生成路徑規劃策略，生成運動控制指令后控制自動化設備的軌跡路徑，實時評估運動控制指令的安全性以對應修正運動控制指令。
2、如公開號為cn117606483a的中國專利申請公開了一種基于丘陵果園實景模型的無人機三維路徑規劃方法，涉及精準農業
，為解決現有的植保無人機在丘陵山地環境的作業主要依靠人工控制，其精準性和作業效率無法得到保證，且現有路徑規劃方法主要適用于地形相對平坦的大田，其評價指標多為作業時間、路徑長度，缺乏適用于地勢變化頻繁的丘陵山地果園環境的植保無人機三維路徑規劃方法以及以作業能耗大小為指標直觀評價路徑優劣的方式的問題。包括：s1：構建山地果園實景三維模型；s2：將三維坐標信息導入至matlab，應用往復牛耕法，結合作業區域海拔高度的變化以及植保無人機作業高度進行三維路徑規劃，并通過改變植保無人機作業航向角獲得該作業區域內的180條路徑。
3、如授權公告號為cn116048104b的中國專利公開了
4、以上專利存在本
技術介紹
提出的問題：上述無人機三維路徑規劃方法通過構建山地果園實景三維模型，并結合作業區域海拔高度的變化以及植保無人機作業高度進行三維路徑規劃；上述果園作業機器人路徑規劃方法通過獲取果園影像中的興趣區域進行三維圖像重建得到果園地圖，并將果園地圖裁剪后輸入至語義分割模型中得到目標對象，拼接得到果園分類地圖，基于果園分類地圖劃分得到單株果樹和果樹行，并轉換得到果樹分布圖以規劃果園機器人的作業路徑。上述兩個專利沒有解決如何通過獲取地圖數據建立地圖模型，并生成路徑規劃策略，生成運動控制指令后控制自動化設備的軌跡路徑，實時評估運動控制指令的安全性以對應修正運動控制指令的問題。為解決這一問題，本專利技術提出一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統。
技術實現思路
1、本部分的目的在于概述本專利技術實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和專利技術名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和專利技術名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本專利技術的范圍。
2、鑒于上述現有一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統存在的問題，提出了本專利技術。
3、因此，本專利技術目的是提供一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統。
4、為解決上述技術問題，本專利技術提供如下技術方案：地圖建立模塊、路徑規劃模塊、運動控制模塊、安全監控模塊和動態調整模塊；
5、地圖建立模塊用于獲取地圖數據，并對地圖數據進行處理和分析，通過模型建立策略建立地圖模型；
6、路徑規劃模塊用于基于地圖模型、設備初始位置和補給點，生成路徑規劃策略；
7、運動控制模塊用于根據路徑規劃策略的結果生成運動控制指令，控制自動化設備；
8、安全監控模塊用于持續監控地形環境、障礙物和設備狀態，通過安全評估策略實時評估運動控制指令的安全性；
9、動態調整模塊用于當運動控制指令不安全時，生成修正信號，調整運動控制指令。
10、作為本專利技術所述一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統的一種優選方案，其中：所述路徑規劃策略包括：
11、從地圖模型中被標記為空閑的柵格中區分可通行區域，根據障礙物的穩定性和地形屬性，將可通行區域對應的柵格添加可通行標簽，根據設備初始位置和補給點，通過路徑搜索策略在可通行區域中找出最短路徑，若找出最短路徑，則生成運動控制指令；
12、若沒有找出最短路徑，則重新區分障礙物的穩定性和地形屬性，并更新設備位置和障礙物；
13、所述路徑搜索策略包括：
14、計算設備初始位置到補給點之間的成本函數，根據成本函數的計算結果在可通行區域中找出最短路徑，成本函數的計算公式如下所示：
15、；
16、式中，表示設備初始位置到補給點之間的總成本，表示設備初始位置到補給點之間的距離成本，表示設備初始位置到補給點之間的地形成本，表示設備初始位置到補給點之間的障礙物成本。
17、作為本專利技術所述一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統的一種優選方案，其中：若在可通行區域中找出最短路徑，則生成運動控制指令，所述運動控制指令包括速度指令、位置指令和補給量指令；
18、所述運動控制指令的生成策略包括：將所述路徑規劃策略中找出的最短路徑劃分為路徑段，確定自動化設備在每個路徑段的速度以及補給點的位置和補給量，并控制自動化設備按照每個路徑段的速度和補給點的位置移動，并將補給點的補給量填充至自動化設備；
19、所述速度指令用于控制自動化設備在每個路徑的速度；
20、所述位置指令用于控制自動化設備到達補給點的位置；
21、所述補給量指令用于控制自動化設備填充的補給量。
22、作為本專利技術所述一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統的一種優選方案，其中：所述地圖數據包括設備位置、地形環境和障礙物；
23、所述設備位置包括設備初始位置和補給點；
24、分析地圖數據，通過模型建立策略建立地圖模型，所述模型建立策略包括特征識別策略、特征分析策略和柵格建模策略，所述特征識別策略用于識別障礙物特征、地形特征和補給點特征，所述特征分析策略用于根據障礙物特征分類障礙物，根據地形特征分析地形屬性，結合障礙物的分類結果和地形變化生成可通行區域，所述柵格建模策略用于將地圖模型可視化；
25、特征識別策略包括：
26、獲取地圖數據中的障礙物，識別障礙物特征，障礙物特征包括障礙物的大小和位置，獲取地圖數據中的地形環境，識別地形特征，地形特征包括地形的坡度和紋理，獲取地圖數據中的補給點，識別補給點特征，補給點特征包括補給點的位置；
27、所述地形的坡度的函數表達式如下所示：
28、；本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述路徑規劃策略包括：
3.如權利要求2所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：若在可通行區域中找出最短路徑，則生成運動控制指令，所述運動控制指令包括速度指令、位置指令和補給量指令；
4.如權利要求3所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述地圖數據包括設備位置、地形環境和障礙物；
5.如權利要求4所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述特征分析策略包括：
6.如權利要求5所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述特征分析策略還包括：
7.如權利要求6所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述柵格建模策略包括：
8.如權利要求7所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：通過安全評估策略實時評估運動控制指令的安全性，所述安全評估策略包括：
9.如權利要求
...【技術特征摘要】
1.一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：包括：
2.如權利要求1所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述路徑規劃策略包括：
3.如權利要求2所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：若在可通行區域中找出最短路徑，則生成運動控制指令，所述運動控制指令包括速度指令、位置指令和補給量指令；
4.如權利要求3所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃系統，其特征在于：所述地圖數據包括設備位置、地形環境和障礙物；
5.如權利要求4所述的一種用于自動化設備的軌跡路徑規劃...
【專利技術屬性】
技術研發人員：李大利，張洪菠，
申請(專利權)人：江蘇嵐江智能科技有限公司，
類型：發明
國別省市：
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