本技术涉及路径规划的,尤其涉及一种割草机器人的路径规划方法、电子设备和存储介质。
背景技术:
1、割草机器人是一种用于自动修剪草坪的智能设备,能够代替用户执行割草任务,解放了用户的劳动力。在割草机器人对割草区域执行割草任务之前,需要根据割草区域的边界规划割草路径,从而,割草机器人能够沿着割草路径执行割草任务。
2、在相关技术中,在规划割草路径时,通常需要预先将割草区域分为多个子区域。在每个子区域内,随机选择一个作业方向,在该子区域内规划弓字形或者螺旋形割草路径。从而,割草机器人能够沿着每个子区域的割草路径执行割草任务。在完成一个子区域的割草任务后,割草机器人进入下一个子区域,直至完成所有子区域的割草任务。
3、然而,上述将割草区域分为多个子区域、在每个子区域内随机选择作业方向的割草方式,使得割草机器人的转弯次数较多,割草机器人在每次割完一个子区域时还需要重新选择子区域执行割草任务,导致割草机器人的总转弯次数较多,从而导致割草机器人的工作效率较低。
技术实现思路
1、本技术提供一种割草机器人的路径规划方法、电子设备和存储介质,以解决割草机器人的总转弯次数较多,割草机器人的工作效率较低的问题,实现了提高割草机器人的工作效率的目的。
2、第一方面,本技术提供一种割草机器人的路径规划方法,该方法包括:
3、根据割草区域的各个边界位置以及割草区域内的障碍物的位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第一连线,第一连线穿过割草区域且不穿过障碍物,第一连线与障碍物在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于预设宽度,预设宽度为割草机器人的割草半径。
4、沿着第一连线将割草区域分割为两个子区域。
5、针对任意一个子区域,在子区域有障碍物的情况下,当子区域内的障碍物的位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于3倍的预设宽度,和/或,子区域内的障碍物的位置与子区域的各个边界位置在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于2倍的预设宽度时,根据子区域的各个边界位置和子区域内的障碍物的位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第二连线,第二连线穿过割草区域且不穿过障碍物,第二连线与第一连线的连线方向相同,第二连线与障碍物在第二连线的垂直方向上的最小距离大于或等于预设宽度,并沿着第二连线将子区域分割为两个子区域。当子区域内的障碍物的位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最小距离小于3倍的预设宽度,且子区域内的障碍物的位置与子区域的各个边界位置在第一连线的垂直方向上的最小距离小于2倍的预设宽度时,沿着障碍物将子区域分割为多个子区域,并将障碍物的位置作为子区域的边界位置。
6、在子区域没有障碍物的情况下,当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离大于或等于3倍的预设宽度时,根据子区域的各个边界位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第二连线,第二连线穿过割草区域,第二连线与第一连线的连线方向相同,并沿着第二连线将子区域分割为两个子区域。当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离小于3倍的预设宽度时,将第一连线以及所有的第二连线首尾依次相连,得到割草区域的割草路径,割草路径用于割草机器人对割草区域执行割草任务。
7、通过第一方面提供的割草机器人的路径规划方法,根据割草区域的各个边界位置以及割草区域内的障碍物的位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第一连线,能够将最长路径所在的方向作为割草路径的主方向,使得割草机器人沿第一连线行进时,在转弯之前一次直行的距离最长。第一连线与障碍物在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于预设宽度,预设宽度为割草机器人的割草半径,从而保证割草机器人沿第一连线行进时无需花费时间避让障碍物或者暂停作业进行等待,有助提供割草机器人的割草效率。沿着第一连线将割草区域分割为两个子区域,从而,可以将每个子区域视为一个新的割草区域进行路径规划。
8、针对任意一个子区域,在子区域有障碍物的情况下,通过判断子区域内的障碍物的位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最小距离是否大于或等于3倍的预设宽度,以及子区域内的障碍物的位置与子区域的各个边界位置在第一连线的垂直方向上的最小距离是否大于或等于2倍的预设宽度,确定是否在子区域内的障碍物与第一连线之间或者子区域内的障碍物与子区域的边界之间确定第二连线,在满足确定第二连线的条件时,可以在子区域中确定出第二连线,可以保证在该子区域中,割草机器人一次直行的距离最长,减少耗费在转弯上的时间,有助于提高割草机器人的割草效率。沿着第二连线将子区域分割为两个子区域,并针对任意一个子区域,再次执行上述判断子区域中是否有障碍物的步骤。
9、在子区域没有障碍物的情况下,通过判断子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离是否大于或等于3倍的预设宽度,确定是否在子区域中确定第二连线。在满足确定第二连线的条件时,可以在子区域中确定出第二连线,可以保证在该子区域中,割草机器人一次直行的距离最长,减少耗费在转弯上的时间,有助于提高割草机器人的割草效率。沿着第二连线将子区域分割为两个子区域,并针对任意一个子区域,再次执行上述判断子区域中是否有障碍物的步骤。当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离小于3倍的预设宽度时,将第一连线以及所有的第二连线首尾依次相连,得到割草区域的割草路径,割草路径用于割草机器人对割草区域执行割草任务,从而,割草机器人在沿着割草路径执行割草任务时,可以保证割草机器人一次直行的路径最远,且转弯次数最少,节省了割草耗费的时间,提高了割草机器人的工作效率。
10、在一种可能的设计中,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第一连线或第二连线,包括:
11、遍历各个边界位置,计算任意两个边界位置之间的距离。
12、将相距最大的两个边界位置的连线确定为第一连线或第二连线。
13、在一种可能的设计中,距离为欧式距离或者曼哈顿距离。
14、在一种可能的设计中,该方法还包括:从存储设备中获取割草区域的各个边界位置以及割草区域内的障碍物的位置。或者,接收终端设备发送的割草区域的各个边界位置以及割草区域内的障碍物的位置。
15、在一种可能的设计中,该方法还包括:
16、控制割草机器人沿割草区域的边界行进至少一圈,获得割草区域的各个边界位置。
17、控制割草机器人沿割草区域内的障碍物的边界行进至少一圈,获得割草区域内的障碍物的位置。
18、在一种可能的设计中,当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离小于3倍的预设宽度时,该方法包括:
19、当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离大于1倍的预设宽度且小于3倍的预设宽度时,根据子区域的各个边界位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第三连线,第三连线穿过割草区域,第三连线与第一连线的方向相同。将第一连线、所有的第二连线以及第三连线首尾依次相连,得到割草区域的割草路径。
20、当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最小距离小于或者等于1倍的预设宽度时,将第一连线以及所有的第二连线首尾依次相连,得到割草区域的割草路径。
21、第二方面,本技术提供一种割草机器人的路径规划装置,包括:
22、确定模块,用于根据割草区域的各个边界位置以及割草区域内的障碍物的位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第一连线,第一连线穿过割草区域且不穿过障碍物,第一连线与障碍物在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于预设宽度,预设宽度为割草机器人的割草半径。
23、分割模块,用于沿着第一连线将割草区域分割为两个子区域。
24、确定模块,还用于针对任意一个子区域,在子区域有障碍物的情况下,当子区域内的障碍物的位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于3倍的预设宽度,和/或,子区域内的障碍物的位置与子区域的各个边界位置在第一连线的垂直方向上的最小距离大于或等于2倍的预设宽度时,根据子区域的各个边界位置和子区域内的障碍物的位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第二连线,第二连线穿过割草区域且不穿过障碍物,第二连线与第一连线的连线方向相同,并沿着第二连线将子区域分割为两个子区域。当子区域内的障碍物的位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最小距离小于3倍的预设宽度,且子区域内的障碍物的位置与子区域的各个边界位置在第一连线的垂直方向上的最小距离小于2倍的预设宽度时,沿着障碍物将子区域分割为多个子区域,并将障碍物的位置作为子区域的边界位置。在子区域没有障碍物的情况下,当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离大于或等于3倍的预设宽度时,根据子区域的各个边界位置,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第二连线,第二连线穿过割草区域,第二连线与第一连线的连线方向相同,并沿着第二连线将子区域分割为两个子区域。当子区域的各个边界位置与第一连线在第一连线的垂直方向上的最大距离小于3倍的预设宽度时,将第一连线以及所有的第二连线首尾依次相连,得到割草区域的割草路径,割草路径用于割草机器人对割草区域执行割草任务。
25、上述第二方面所提供的路径规划装置,其有益效果可以参见上述第一方面及第一方面任一种可能的设计中所带来的有益效果,在此不再赘述。
26、第三方面,本技术提供一种电子设备,包括存储器和处理器,存储器中存储有计算机程序,处理器执行计算机程序时实现如第一方面及第一方面任一种可能的设计中的割草机器人的路径规划方法。
27、第四方面,本技术提供一种电子设备,包括处理器,处理器执行存储器中的计算机可执行程序或指令时实现如第一方面及第一方面任一种可能的设计中的割草机器人的路径规划方法。
28、第五方面,本技术提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质上存储有计算机程序或指令,计算机程序或指令被处理器执行时,实现如本技术实施例的第一方面及第一方面任一种可能的设计中提供的割草机器人的路径规划方法。
29、第六方面,本技术提供一种计算机程序产品,包括:计算机程序或指令,计算机程序或指令存储在可读存储介质中,电子设备的至少一个处理器可以从可读存储介质读取计算机程序或指令,至少一个处理器执行计算机程序或指令使得电子设备实现第一方面及第一方面任一种可能的设计中的割草机器人的路径规划方法。
30、上述说明仅是本技术实施例技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术实施例的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术实施例的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
1.一种割草机器人的路径规划方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将相距最大的两个边界位置的连线确定为第一连线或第二连线,包括:
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述距离为欧式距离或者曼哈顿距离。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法,其特征在于,当所述子区域的各个边界位置与所述第一连线在所述第一连线的垂直方向上的最大距离小于3倍的预设宽度时,所述方法包括:
7.一种割草机器人的路径规划装置,其特征在于,所述装置包括:用于执行如权利要求1至6中任一项所述的方法的模块。
8.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器,所述存储器中存储有计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的割草机器人的路径规划方法。
9.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器;所述处理器用于执行存储器中的计算机可执行程序或指令,使得所述电子设备执行权利要求1至6中任一项所述的割草机器人的路径规划方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的割草机器人的路径规划方法。
