[发明专利]自动喷洒弓字形路径规划方法及植保机喷洒作业方法

说明书

本发明公开了一种自动喷洒弓字形路径规划方法，包括如下步骤S101，植保无人机逐个获取待作业四边形农田的四个端点A、B、C、D的位置坐标，并确定植保无人机的作业高度值；S102，取与四边形某选定边相平行的等间距的一组直线，间距为H，这组直线与所选定边的两侧边至少有一个交点J；S103，将各交点排序，使各个交点串联时呈弓字形排列，完成路径规划。通过弓字形的喷洒药物，可以降低飞手的工作强度，也可以提高植保无人机的自动喷洒效率。

技术领域

本发明涉及植保无人机技术领域，尤其涉及一种自动喷洒弓字形路径规划方法及植保机喷洒作业方法。

背景技术

近年来，无人机的市场蓬勃发展，应用领域也越来越广泛，农业就是其中一个巨大的市场。中国作为农业大国，18亿亩基本耕地，每年需要大量的人员从事农业植保作业，同时，农村青壮年劳动力逐渐稀缺，人力成本日益增加，在进行植保作业的时候，农药对人体伤害较大，农业也需要从新型农机上找出路，而植保无人机就是一个很好的解决方案。四旋翼植保无人机具有作业高度低，可悬停，无需专用起降机场，旋翼产生的向下气流有助于增加农药雾流对作物的穿透性，防治效果比人工打药更好，远距离遥控操作，喷洒作业人员避免了暴露于农药气雾下的危险，提高了喷洒作业安全性等诸多优点。另外，相较于传统的手动喷洒，植保无人机采用喷雾喷洒方式至少可以节约50％的农药使用量，节约90％的用水量，这将很大程度的降低成本。

现如今，实现植保无人机自动喷洒的技术的公司不多，有一些需要人为的去采集一块田地的边界点，然后才能计算出喷洒路径。针对不同的农田，每一块都需要人为去采集，这样会大大降低喷洒效率；另外，也有一些只是采集两个点，然后让无人机根据这两个边界点进行横移作业，这种方法只能适用于正方形或矩形的农田，而且如果采集的两点有一点偏差，会使得整个喷洒路径偏出农田，造成漏喷和浪费，同时喷洒结束时需要人为的去判断并停止无人机。

采用横移的作业方法，会使得植保无人机在作业过程中不停的加速、减速，且横移时还会使得边界重复喷洒，一方面降低了效率，另一方面也使得农作物被二次喷洒，造成农药残留过高。

目前植保无人机主要是依靠专业飞手的手动操控来实现喷洒作业，但是由于每天几百亩地的喷洒任务对飞手的要求很高，因此实现植保无人机的自动喷洒功能是很有必要的。一方面，可以降低飞手的工作强度，另一方面也可以提高植保无人机的喷洒效率。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术之不足而提供一种自动喷洒弓字形路径规划方法，本发明就是针对植保无人机的自动喷洒功能，提供的一种高效、方便的自动喷洒路径算法。本发明主要是为了提高植保无人机的自动喷洒效率。本发明可以通过无人机飞行采点来代替人为走到边界的采点方式，从而可以减少飞手的工作量以及减少喷洒作业的准备时间；同时，本发明可以实现不规则地形的四边形田地的喷洒路径规划，覆盖性强，更加精确，可以满足更多不同田地的需求。

为实现上述目的，本发明提供一种自动喷洒弓字形路径规划方法，包括如下步骤：

S101，植保无人机逐个获取待作业的四边形农田的四个顶点A、B、C、D的位置坐标，选取所述四边形农田的任意一条边作为选定边，所述选定边的两个顶点作为任务点，并确定植保无人机的作业高度值；

S102，取与所述选定边相平行且等间距的一组直线，相邻直线之间的间距为H，这组直线与所述四边形农田的其余三条边的其中两条边相交，交点为J，所述交点J为任务点；

S103，将所有任务点根据预定的规则排序，使各个任务点串联时呈“弓”字形排列，完成路径规划。

优选的，S101具体为，由飞手手动模式下控制植保无人机依次飞到农田的四个顶点A、B、C、D，通过遥控器的开关控制，向植保无人机的飞控系统发送采集坐标的指令，获得这四个点的GPS位置坐标，通过这四个点确定处农田的四条边界。