【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于路徑規劃，具體涉及一種農機用掉頭路徑規劃方法、裝置及可讀存儲介質。
技術介紹
1、在實際作業過程中，特別是在田間掉頭時，如何確保農機能夠高效、安全地完成轉向動作，并且貼合田地邊界，是實現全程自動化作業的關鍵技術挑戰之一。田間掉頭作為農業生產中的一個常見環節，其效率直接影響到整個作業周期。不合理的掉頭路徑不僅會浪費時間，還可能導致土壤和作物的額外損害。此外，頻繁的掉頭動作還會增加農機的磨損，縮短設備使用壽命。
2、現有的路徑規劃方法雖然已經能夠在一定程度上實現農機的自主導航，但在處理田間掉頭時，往往沒有充分考慮作業寬度和田地邊界限制，導致路徑規劃不夠精確。例如，在掉頭時，如果未考慮到作業工具的寬度，可能會導致部分地塊重復作業或者遺漏作業，從而影響整體作業質量和效率。此外，不合適的掉頭路徑還可能導致土地的過度壓實，進而影響土壤結構和后續作物的生長，尤其是在狹窄田塊或復雜地形條件下，傳統的掉頭策略難以滿足精準農業的要求。
3、此外，隨著農業機械的不斷升級和技術的進步，現代農機的作業寬度越來越大，這要求掉頭路徑規劃必須更加精細和智能化。大型農機在田間掉頭時，若路徑規劃不合理，不僅會造成資源浪費，還可能引發一系列連鎖反應，如影響后續機械的正常作業等。因此，開發一種適用于寬幅作業農機的田間掉頭路徑規劃方法，對于提高農業生產的智能化水平，減少資源浪費，以及促進可持續農業發展具有重要意義。
4、需要說明的是，本
技術介紹
部分中公開的以上信息僅用于理解本申請構思的
技術介紹
，因此，并不認為上述描述構成
技術實現思路
1、本公開實施例至少提供一種農機用掉頭路徑規劃方法、裝置及可讀存儲介質。
2、第一方面，本公開實施例提供了一種農機用掉頭路徑規劃方法，所述方法包括：
3、獲取農機的位置坐標和田塊的邊界點的位置坐標；
4、輸入農機的作業寬度d；
5、根據作業寬度d以及田塊的邊界點的位置坐標求得跨行的掉頭點坐標；
6、依據掉頭點坐標以及作業寬度d生成轉彎的掉頭路徑；
7、將所有掉頭路徑與航線進行拼接，完成路徑規劃。
8、在一種可選的實施方式中，所述獲取農機的位置坐標和田塊的邊界點的位置坐標的步驟包括：
9、構建定位系統；
10、將農機行駛到田塊邊緣；
11、通過定位系統構建全局坐標系；
12、獲取農機的位置坐標以及田塊的邊界點的位置坐標。
13、在一種可選的實施方式中，所述根據作業寬度以及田塊的邊界點的位置坐標求得跨行的掉頭點坐標的步驟包括：
14、將田塊的四個邊界點坐標經過坐標轉換獲取田塊的四個邊線在全局坐標系上的斜率和截距，并分別記為集合α和集合β；
15、根據作業寬度d將田塊向內縮小得新截距的集合η；
16、計算掉頭點的數量以及坐標。
17、在一種可選的實施方式中，所述根據作業寬度d將田塊向內縮小得新截距的集合η的步驟如下：
18、計算縮小后的截距變化量τ的計算公式如下：
19、τ＝d/cosθ；
20、式中，θ為田塊的對應的邊線與y軸夾角，τ為相對于原邊線的截距變化量的集合；
21、新截距的集合η的計算公式如下：
22、η＝β+τ；
23、根據新截距的集合η和斜率的集合α獲取縮小后的田塊的四條邊線。
24、在一種可選的實施方式中，所述計算掉頭點的數量以及坐標的步驟包括：
25、從0開始依次增加農機掉頭次數，得到新的指標方程l，公式如下：
26、l＝nd；
27、式中，l表示每次掉頭點指標方程，n表示農機的掉頭次數，
28、獲取每次得到的新l方程與縮小后的田塊的四條邊線的相交點的坐標，即掉頭點的坐標。
29、在一種可選的實施方式中，所述依據掉頭點坐標以及作業寬度d生成轉彎的掉頭路徑的步驟包括：
30、獲取當前行要掉頭去到下一行的兩個掉頭點的坐標，分別記為a(x1，y1)、b(x2，y2)；
31、設定與a所在行相切的圓o1的半徑為r1，可設與b所在行相切的圓o2的半徑r2，兩個圓的距離為l12＝r1+r2；
32、計算兩圓的圓心坐標，分別為o1(x1，y1+r1)和o2(x2,y2-r2)；
33、計算圓o1和圓o2的公切圓o的半徑r，其中，公切圓o與圓o1切相于a點；
34、獲取公切圓o與圓o2的切點p的坐標；
35、將公切圓o的圓弧段ap和圓o2的圓弧段pb進行組合，即為掉頭路徑。
36、在一種可選的實施方式中，所述計算兩圓的圓心坐標，分別為o1(x1，y1+r1)和o2(x2,y2-r2)的步驟包括：
37、計算r2，公式如下：
38、式中，θa表示a點所在航線與ab連線的夾角；
39、ab兩點之間的距離
40、ab兩點之間的距離還等于
41、根據lab的兩種計算方式，求出r1；
42、兩圓的圓心坐標分別為o1(x1，y1+r1)和o2(x2,y2-r2)。
43、在一種可選的實施方式中，所述計算圓o1和圓o2的公切圓o的半徑r的步驟，即：
44、半徑r采用以下公式進行計算：
45、(r-r2)2＝r2+la22-2rla2*cosα0；
46、其中，la2表示，圓心o2與a點之間的距離，通過公式計算；α0表示la2與全局坐標系的y軸的夾角，采用公式計算。
47、第二方面，本公開實施例還提供一種大寬幅作業農機用掉頭路徑規劃裝置，包括：
48、第一獲取模塊，適于獲取農機的位置坐標和田塊的邊界點的位置坐標；
49、輸入模塊，適于輸入農機的作業寬度d；
50、掉頭點坐標計算模塊，根據作業寬度d以及田塊的邊界點的位置坐標求得跨行的掉頭點坐標；
51、掉頭路徑獲取模塊，適于依據掉頭點坐標以及作業寬度d生成轉彎的掉頭路徑；
52、路徑規劃模塊，適于將所有掉頭路徑與航線進行拼接，完成路徑規劃。
53、第二方面，本公開實施例還提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲至少一條指令，所述指令由處理器執行時實現如上述的農機用掉頭路徑規劃方法。
54、本專利技術的有益效果是，本專利技術提供了一種農機用掉頭路徑規劃方法、裝置及可讀存儲介質，其中，農機用掉頭路徑規劃方法包括：獲取農機的位置坐標和田塊的邊界點的位置坐標；輸入農機的作業寬度d；根據作業寬度d以及田塊的邊界點的位置坐標求得跨行的掉頭點坐標；依據掉頭點坐標以及作業寬度d生成轉彎的掉頭路徑；將所有掉頭路徑與航線進行拼接，完成路徑規劃。通過規劃掉頭路徑，最大限度減小掉頭半徑，并更好貼合田塊邊界走向進行掉頭路本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
3.如權利要求2所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
4.如權利要求3所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
5.如權利要求4所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
6.如權利要求5所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
7.如權利要求5所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
8.如權利要求6所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
9.一種農機用掉頭路徑規劃裝置，其特征在于，包括：
10.一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質中存儲至少一條指令，其特征在于，所述指令由處理器執行時實現權利要求1至8中任一所述的農機用掉頭路徑規劃方法。
【技術特征摘要】
1.一種農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，所述方法包括：
2.如權利要求1所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
3.如權利要求2所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
4.如權利要求3所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
5.如權利要求4所述的農機用掉頭路徑規劃方法，其特征在于，
6.如權利要求5所述的農機用掉頭路徑規劃...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張波，陳立邦，吳春篤，杜歆桐，胡欣康，魯榮，蔡健榮，魯琪，朱天文，許小紅，
申請(專利權)人：常州江蘇大學工程技術研究院，
類型：發明
國別省市：
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