基于Dubins曲线的轮式机旋耕作业CCPP算法

针对轮式机在无人农场自主作业下的全覆盖路径规划(CCPP)问题,提出了一种基于Dubins曲线的轮式机旋耕作业全覆盖路径规划算法。对作业地块边界进行内缩处理后,采用梭形法作业形式将全覆盖规划路径分为正常作业规划与封圈作业规划2部分,计算出的全覆盖规划路径通过关键控制点(进弯点与出弯点)表示。通过Dubins曲线对关键控制点拟合出满足车辆运动学的最短作业路径点,根据不同的作业形式与农艺要求在每个路径点上规划速度、机具状态以及当前航向角信息,以满足自主作业整体功能。实验结果表明,该算法在凸边形常见地块下的作业覆盖率达到95%以上,满足农艺要求。研究表明,该算法能够根据不同的作业机具参数与车辆运动学参数规划凸边形地块下从三角形地块到十边形地块下的全覆盖路径。