本發(fā)明涉及路徑規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著人們生活水平的提高，目前越來越多的自動化作業(yè)設(shè)備應(yīng)用到實際生產(chǎn)生活中，給人們帶來了巨大便利。例如目前常見的植保無人機(jī)自動進(jìn)行植保操作、智能掃地機(jī)器人自動進(jìn)行清掃操作等。

自動化作業(yè)設(shè)備在進(jìn)行自動化作業(yè)過程中，如何合理規(guī)劃好作業(yè)路徑是非常重要的環(huán)節(jié)，合理路徑規(guī)劃能夠有效提升自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)效率，帶來更大的經(jīng)濟(jì)效益并給人們帶來更多的生活便利性。

然而，一般自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃一般基于起始點(diǎn)與終止點(diǎn)采用固定路徑規(guī)劃或采用自動檢測故障物的方式，當(dāng)檢測到故障物時進(jìn)行轉(zhuǎn)向(掃地機(jī)器人多采用此種方式)等方式進(jìn)行路徑規(guī)劃。作業(yè)路徑固定規(guī)劃或無序隨意變動都會使自動化作業(yè)設(shè)備無目的、無針對性針對當(dāng)前應(yīng)用場景進(jìn)行合理的作業(yè)，降低了自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

基于此，有必要針對一般自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃固定或無序設(shè)定，無法針對當(dāng)前應(yīng)用場景進(jìn)行合理規(guī)劃，嚴(yán)重降低自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)效率的問題，提供一種自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法與系統(tǒng)，針對當(dāng)前應(yīng)用場景，合理規(guī)劃自動化作業(yè)設(shè)備路徑，有效提升其作業(yè)效率。

一種自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法，包括步驟：

獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)；

構(gòu)建平面坐標(biāo)系，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)；

以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的兩個頂點(diǎn)坐標(biāo)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度不大于自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半；

沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃；

當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。

一種自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

頂點(diǎn)確定模塊，用于獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)；

坐標(biāo)構(gòu)建模塊，用于構(gòu)建平面坐標(biāo)系，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)；

起點(diǎn)計算模塊，用于以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的兩個頂點(diǎn)坐標(biāo)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度不大于自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半；

路徑劃設(shè)模塊，用于沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃；

終止模塊，用于當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。

本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法與系統(tǒng)，獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)，以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及相鄰兩個頂點(diǎn)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃，當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。整個過程中，規(guī)劃的路徑由外向內(nèi)逐漸收縮，可較大程度減小整個作業(yè)過程中自動化作業(yè)設(shè)備的小半徑轉(zhuǎn)向，降低轉(zhuǎn)向過程的能量消耗，提升作業(yè)時間與效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法其中一個實施例的流程示意圖；

圖2為植保作業(yè)示意圖；

圖3為本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法應(yīng)用于植保作業(yè)的路徑規(guī)劃示意圖；

圖4為本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃系統(tǒng)其中一個實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為了便于說明本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法的技術(shù)方案及其帶來的效果，下面將以自動化作業(yè)設(shè)備為植保無人機(jī)的應(yīng)用實例，詳細(xì)介紹整個方案。

如圖1所示，一種自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法，包括步驟：

S100：獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)。

自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍可以根據(jù)自動作業(yè)設(shè)備任務(wù)指示等數(shù)據(jù)來獲得。例如當(dāng)前需要對1千米*1千米范圍內(nèi)的植物進(jìn)行植保操作，那么此時植保無人機(jī)的未作業(yè)范圍即為1千米*1千米的區(qū)域范圍。具體來說，未作業(yè)范圍的邊界可以是各種多邊形，例如常見的長方形、五邊形、六邊形等，還可以是不規(guī)則的多邊形。在這個未作業(yè)范圍中有多個頂點(diǎn)，將這些頂點(diǎn)依次連接起來即可圍成未作業(yè)范圍，如圖2所示，在圖2中，未作業(yè)范圍的頂點(diǎn)包括G₁、G₂、G₃以及G₄。簡單來說，頂點(diǎn)即發(fā)生轉(zhuǎn)向的點(diǎn)，相鄰兩個頂點(diǎn)處于相同直線上，該直線構(gòu)成未作業(yè)范圍的邊界線，例如頂點(diǎn)G₁和G₂所處直線構(gòu)成未作業(yè)范圍的邊界線G₁G₂，植保無人機(jī)在達(dá)到頂點(diǎn)時將會發(fā)生轉(zhuǎn)向，不會繼續(xù)沿直線飛行。

S200：構(gòu)建平面坐標(biāo)系，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)。

構(gòu)建平面坐標(biāo)系，以便準(zhǔn)確表征各個頂點(diǎn)之間相對位置。平面坐標(biāo)可以選擇以自動化作業(yè)設(shè)備?？奎c(diǎn)為原點(diǎn)構(gòu)建平面坐標(biāo)系，以向東的方向為X軸，以向北的方向為Y軸，建立二維直角坐標(biāo)系。在具體應(yīng)用實例中，以植保無人機(jī)?？奎c(diǎn)為原點(diǎn)，構(gòu)建平面坐標(biāo)系，采用全球定位系統(tǒng)或者北斗系統(tǒng)獲取植保作業(yè)范圍的頂點(diǎn)地理位置以及植保無人機(jī)?？奎c(diǎn)(原點(diǎn))的地理位置，在構(gòu)建的平面坐標(biāo)系中，將頂點(diǎn)地理位置以及植保無人機(jī)停靠點(diǎn)的地理位置表征出來，獲得各個頂點(diǎn)的坐標(biāo)，即在圖2中獲得G₁、G₂、G₃以及G₄的坐標(biāo)。

S300：以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的兩個頂點(diǎn)坐標(biāo)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度不大于自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半。

任意選擇單個頂點(diǎn)作為作業(yè)起點(diǎn)，選擇與該作業(yè)起點(diǎn)所處單個邊界平行的方向開始作業(yè)。假定選擇圖2中頂點(diǎn)為G₁為作業(yè)起點(diǎn)，選擇與G₁所處單個邊界G₁G₂或G₁G₄平行方向開始作業(yè)，如選擇G₁G₂方向開始作業(yè)。自動化作業(yè)設(shè)備一般都有固定有作業(yè)寬度，作業(yè)寬度值可以從自動化作業(yè)設(shè)備屬性參數(shù)介紹或銘牌中獲得。自動化作業(yè)設(shè)備是沿路徑進(jìn)行作業(yè)的，那么單次能夠作業(yè)寬度最大值為自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半，即在規(guī)劃自動作業(yè)設(shè)備路徑時，作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度應(yīng)小于或等于自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半。在圖2中，植保無人機(jī)作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度為W/2，其中W為植保無人機(jī)的植保作業(yè)寬度。作業(yè)起點(diǎn)與其相鄰的兩個頂點(diǎn)連線構(gòu)成未作業(yè)范圍的兩條邊界線，在圖2中，作業(yè)起點(diǎn)相鄰的兩個頂點(diǎn)為G₂和G₄，獲取G₂和G₄的坐標(biāo)?；谧鳂I(yè)起點(diǎn)G₁、其相鄰兩個頂點(diǎn)G₂和G₄的坐標(biāo)、以及作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度W/2，即可以通過直線方程求解出路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)P₁的坐標(biāo)。

S400：沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃。

未作業(yè)范圍的邊界是一個變化的范圍，即未作業(yè)范圍＝初始未作業(yè)范圍-已作業(yè)范圍。如在圖2中，當(dāng)植保無人機(jī)還在P₁點(diǎn)準(zhǔn)備進(jìn)行植保操作時，未作業(yè)范圍為G₁、G₂、G₃以及G₄合圍的區(qū)域，當(dāng)植保無人機(jī)植保作業(yè)至P₂點(diǎn)時，未作業(yè)范圍為G₅、G₆、G₂、G₃以及G₄合圍的區(qū)域。在步驟S300中計算獲得P₁的坐標(biāo)，以P₁為起始點(diǎn)，沿平行于G₁G₂的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，計算P₂的坐標(biāo)，依次順序迭代確定各個路徑規(guī)劃中轉(zhuǎn)向點(diǎn)的坐標(biāo)。

S500：當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。

當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，表明自動化作業(yè)設(shè)備按照當(dāng)前規(guī)劃的路徑可以完成本次作業(yè)任務(wù)，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。未作業(yè)范圍為零的判定條件可以通過仿真模擬計算、仿真圖像處理以及基于坐標(biāo)點(diǎn)的預(yù)測分析計算來獲得。

本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃方法，獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)，以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及相鄰兩個頂點(diǎn)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃，當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。整個過程中，規(guī)劃的路徑由外向內(nèi)逐漸收縮，可較大程度減小整個作業(yè)過程中自動化作業(yè)設(shè)備的小半徑轉(zhuǎn)向，降低轉(zhuǎn)向過程的能量消耗，提升作業(yè)時間與效率。

在其中一個實施例中，以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的兩個頂點(diǎn)坐標(biāo)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)的步驟包括：

步驟一：在各頂點(diǎn)中任意選取作業(yè)起點(diǎn)。

下面將采用數(shù)學(xué)公式以及圖3詳細(xì)解釋，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)的過程。如圖3所示，選取G₁、G₂、G₃以及G₄4個頂點(diǎn)中G₁為作業(yè)起點(diǎn)。

步驟二：確定各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)，獲取第一頂點(diǎn)的坐標(biāo)與第二頂點(diǎn)的坐標(biāo)。

確定頂點(diǎn)G₂、G₃以及G₄3個頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)G₁相鄰的第一頂點(diǎn)G₂以及第二頂點(diǎn)G₄，獲取第一頂點(diǎn)G₂以及第二頂點(diǎn)G₄的坐標(biāo)分別為(X₂,Y₂)和(X₄,Y₄)，作業(yè)起點(diǎn)G₁的坐標(biāo)為(X₁,Y₁)。

步驟三：根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)的坐標(biāo)以及第一頂點(diǎn)的坐標(biāo)，獲取未作業(yè)范圍中作業(yè)起點(diǎn)與第一頂點(diǎn)所處邊界直線的直線方程，記為第一邊界的直線方程。

根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)G₁的坐標(biāo)為(X₁,Y₁)和第一頂點(diǎn)G₂的坐標(biāo)(X₂,Y₂)，獲得未作業(yè)范圍中作業(yè)起點(diǎn)G₁與第一頂點(diǎn)G₂所處邊界直線G₁G₂的直線方程：

步驟四：根據(jù)第一邊界的直線方程與作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度，獲取路徑規(guī)劃第一直線的直線方程。

根據(jù)上述G₁G₂的直線方程以及作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度，獲得路徑規(guī)劃第一直線P₁P₂的直線方程：

式中，W'為作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度，一般來說W'＝W/2，W為自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度。

步驟五：根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)的坐標(biāo)以及第二頂點(diǎn)的坐標(biāo)，獲取未作業(yè)范圍中作業(yè)起點(diǎn)與第二頂點(diǎn)所處邊界直線的直線方程，記為第二邊界的直線方程。

根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)G₁的坐標(biāo)(X₁,Y₁)和第二頂點(diǎn)G₄的坐標(biāo)(X₄,Y₄)，獲取作業(yè)起點(diǎn)G₁與第二頂點(diǎn)G₄所處邊界直線G₁G₄的直線方程：

步驟六：根據(jù)路徑規(guī)劃第一直線的直線方程與第二邊界的直線方程，確定路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)。

計算直線P₁P₂和直線G₄G₁的交點(diǎn)坐標(biāo)(x₁,y₁)，即為P₁點(diǎn)的坐標(biāo)。

式中，b₁＝B₁+W'/cosθ、B₁＝(Y₁X₂-Y₂X₁)/(X₂-X₁)、B₄＝(Y₄X₁-Y₁X₄)/(X₁-X₄)。

在計算P₁點(diǎn)的坐標(biāo)之后，需要確定自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃中下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)P₂的坐標(biāo)，采用上述計算P₁點(diǎn)的坐標(biāo)相同的方式計算P₂，下面將參考上述公式(1)、(2)、(3)介紹下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)P₂的坐標(biāo)的計算過程。

1、根據(jù)G₂、G₃的坐標(biāo)，可以參考公式(1)或者(3)，得到直線G₂G₃的方程。

2、參考公式(2)，可以得到直線P₂P₃的方程。

3、參考公式(4)，可以得到直線P₁P₂和直線P₂P₃的交點(diǎn)坐標(biāo)，即P₂的坐標(biāo)(x₂,y₂)。

相應(yīng)的針對計算得到轉(zhuǎn)向點(diǎn)P₂的再下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)P₃，可以采用下述方式計算：

1、參考公式(1)或(3)，可以得到邊界G5G6所在直線的方程。

2、用P₂點(diǎn)迭代P₁，可計算出軌跡P₂P₃的直線方程和P₃點(diǎn)的坐標(biāo)。

重復(fù)上述迭代過程，即可計算在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)迭代計算路徑規(guī)劃下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)。針對后續(xù)下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)P₄、P₅……P_n的過程與上述相似，在此不再贅述。

在其中一個實施例中，當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃的步驟包括：

當(dāng)?shù)嬎愠龅穆窂揭?guī)劃下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)與相鄰已路徑規(guī)劃的路徑的垂直距離小于2倍作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度時，判定當(dāng)前轉(zhuǎn)折點(diǎn)為路徑規(guī)劃終點(diǎn)，終止路徑規(guī)劃。

如圖3所示，自動化作業(yè)設(shè)備的路徑規(guī)劃由外向內(nèi)逐漸收縮，最終未作業(yè)范圍為零時，表明自動化作業(yè)設(shè)備按照當(dāng)前規(guī)劃的路徑可以完成本次作業(yè)任務(wù)，終止路徑規(guī)劃。在這里，采用基于坐標(biāo)點(diǎn)的計算的方式來判定未作業(yè)范圍為零。具體來說，當(dāng)采用上述計算下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)方式計算路徑規(guī)劃中各個下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)的坐標(biāo)時，當(dāng)某一個轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)與相鄰已路徑規(guī)劃的路徑的垂直距離小于2倍作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度時，表明當(dāng)前路徑規(guī)劃線路兩側(cè)已經(jīng)被作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度(自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度)所覆蓋，即當(dāng)前當(dāng)未作業(yè)范圍為零，終止路徑規(guī)劃。

同樣的，下面將采用實例，結(jié)合附圖3進(jìn)行展開說明。在實例中，作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度為自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半。

重復(fù)上述迭代計算下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)，當(dāng)計算得到P₁₂的坐標(biāo)時，發(fā)現(xiàn)其與相鄰已路徑規(guī)劃的路徑P₉P₁₀的垂直距離小于自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度W，故植保作業(yè)結(jié)束。整個無人機(jī)的飛行路徑即為P₁→P₂→P₃→……→P₁₂。

如圖4所示，一種自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃系統(tǒng)，包括：

頂點(diǎn)確定模塊100，用于獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)。

坐標(biāo)構(gòu)建模塊200，用于構(gòu)建平面坐標(biāo)系，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)。

起點(diǎn)計算模塊300，用于以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的兩個頂點(diǎn)坐標(biāo)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度不大于自動化作業(yè)設(shè)備的作業(yè)寬度的一半。

路徑劃設(shè)模塊400，用于沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃。

終止模塊500，用于當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。

本發(fā)明自動化作業(yè)設(shè)備路徑規(guī)劃系統(tǒng)，頂點(diǎn)確定模塊100獲取自動化作業(yè)設(shè)備的未作業(yè)范圍，并確定未作業(yè)范圍的各個頂點(diǎn)，坐標(biāo)構(gòu)建模塊200確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)，起點(diǎn)計算模塊300以任意單個頂點(diǎn)為作業(yè)起點(diǎn)，根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)坐標(biāo)、作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度以及相鄰兩個頂點(diǎn)，計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)，路徑劃設(shè)模塊400沿平行于未作業(yè)范圍邊界的方向，與未作業(yè)范圍邊界間隔作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度距離，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)進(jìn)行路徑規(guī)劃，終止模塊500當(dāng)未作業(yè)范圍為零時，終止路徑規(guī)劃，獲得自動化作業(yè)設(shè)備的路徑。整個過程中，規(guī)劃的路徑由外向內(nèi)逐漸收縮，可較大程度減小整個作業(yè)過程中自動化作業(yè)設(shè)備的小半徑轉(zhuǎn)向，降低轉(zhuǎn)向過程的能量消耗，提升作業(yè)時間與效率。

在其中一個實施例中，起點(diǎn)計算模塊300包括：

選取單元，用于在各頂點(diǎn)中任意選取作業(yè)起點(diǎn)。

坐標(biāo)獲取單元，用于確定各頂點(diǎn)中與作業(yè)起點(diǎn)相鄰的第一頂點(diǎn)和第二頂點(diǎn)，獲取第一頂點(diǎn)的坐標(biāo)與第二頂點(diǎn)的坐標(biāo)。

第一計算單元，用于根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)的坐標(biāo)以及第一頂點(diǎn)的坐標(biāo)，獲取未作業(yè)范圍中作業(yè)起點(diǎn)與第一頂點(diǎn)所處邊界直線的直線方程，記為第一邊界的直線方程。

第二計算單元，用于根據(jù)第一邊界的直線方程與作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度，獲取路徑規(guī)劃第一直線的直線方程。

第三計算單元，用于根據(jù)作業(yè)起點(diǎn)的坐標(biāo)以及第二頂點(diǎn)的坐標(biāo)，獲取未作業(yè)范圍中作業(yè)起點(diǎn)與第二頂點(diǎn)所處邊界直線的直線方程，記為第二邊界的直線方程。

坐標(biāo)計算單元，用于根據(jù)路徑規(guī)劃第一直線的直線方程與第二邊界的直線方程，確定路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)。

在其中一個實施例中，路徑劃設(shè)模塊400用于控制起點(diǎn)計算模塊300采用計算路徑規(guī)劃起點(diǎn)坐標(biāo)相同方式，在未作業(yè)范圍內(nèi)側(cè)迭代計算路徑規(guī)劃下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)。

在其中一個實施例中，終止模塊500用于當(dāng)?shù)嬎愠龅穆窂揭?guī)劃下一轉(zhuǎn)向點(diǎn)坐標(biāo)與相鄰已路徑規(guī)劃的路徑的垂直距離小于2倍作業(yè)路徑預(yù)設(shè)寬度時，判定當(dāng)前轉(zhuǎn)折點(diǎn)為路徑規(guī)劃終點(diǎn)，終止路徑規(guī)劃。

在其中一個實施例中，坐標(biāo)構(gòu)建模塊200包括：

位置確定單元，用于確定自動化作業(yè)設(shè)備停放位置。

坐標(biāo)構(gòu)建單元，用于以自動化作業(yè)設(shè)備停放位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，構(gòu)建平面坐標(biāo)系，確定各頂點(diǎn)的坐標(biāo)。

以上實施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。