CN109709554B - 作业设备及其控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种作业设备及其控制方法和装置。其中，该方法包括：获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，其中，多个目标物体位于第一预设距离内；在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离。本发明解决了相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的技术问题。

Description

作业设备及其控制方法和装置

技术领域

本发明涉及无人机领域，具体而言，涉及一种作业设备及其控制方法和装置。

背景技术

植保无人机为农作物生长提供植保作业，其工作环境相对于航拍或测绘等无人机而言环境复杂，尤其是为农作物提供农药喷洒时需要无人机进行仿植物表面飞行，离植物表面距离一般为1-3米，农田环境复杂，周围防风林等遮挡GPS信号较弱，或者有树木、电线杆等障碍物较多，会影响飞机的植保作业。现有的无人机飞行方案，一般为起飞点起飞，到作业区域作业，作业完成后返航，而忽略作业环境给无人机带来的影响。当某些环境不适合无人机作业时，例如，无人机飞行线路上存在一排较高的防风林，无人机只按照航线飞行可能会发生危险。

针对相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种作业设备及其控制方法和装置，以至少解决相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种作业设备的控制方法，包括：获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，其中，多个目标物体位于第一预设距离内；在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离。

进一步地，预设范围包括如下至少之一：作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，前进方向包括：水平方向和垂直方向。

进一步地，获取作业设备的预设范围内的环境信息，包括：通过毫米波雷达在预设范围内发送雷达波，并接收返回的反射信号；对反射信号进行处理，得到环境信息。

进一步地，毫米波雷达的安装方式包括如下之一：在作业设备上安装至少一个第一毫米波雷达和至少一个第二毫米波雷达，其中，至少一个第一毫米波雷达在水平方向上旋转，至少一个第二毫米波雷达在垂直方向上旋转；在作业设备的水平方向上安装多个第一毫米波雷达，并在作业设备的垂直方向上安装多个第二毫米波雷达，其中，多个第一毫米波雷达的检测角度之和为第一预设角度，多个第二毫米波雷达的监测角度之和为第二预设角度。

进一步地，基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，包括：基于至少一个物体的距离信息和位置信息，获取第一预设距离内物体的数量；判断数量是否大于或等于预设数量；在确定出数量大于或等于预设数量的情况下，确定预设范围内存在多个目标物体；在确定出数量小于预设数量的情况下，确定预设范围内不存在多个目标物体。

进一步地，在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，上述方法还包括：基于多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置；获取新的目标物体的预估位置处的环境信息；基于新的目标物体的预估位置处的环境信息，得到新的目标物体的实际位置。

进一步地，基于多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置，包括：基于多个目标物体的位置信息，得到多个目标物体之间的间距；获取多个目标物体之间的间距的平均值，得到参考距离；将多个目标物体的距离信息进行拟合，得到拟合后的直线的参考方向；基于参考距离和参考方向，得到新的目标物体的预估位置。

进一步地，在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，发送提示信息至控制设备，其中，提示信息用于提示作业设备所处环境不满足作业条件。

进一步地，在确定出预设范围内不存在多个目标物体的情况下，控制作业设备按照当前作业参数飞行。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种作业设备的控制装置，包括：获取模块，用于获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；判断模块，用于基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，其中，多个目标物体位于第一预设距离内；控制模块，用于在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种作业设备，包括：采集装置，用于采集作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；控制器，与采集装置连接，用于基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第一预设距离，其中，多个目标物体位于第二预设距离内。

进一步地，预设范围包括如下至少之一：作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，前进方向包括：水平方向和垂直方向。

进一步地，采集装置包括：毫米波雷达，用于在预设范围内发送雷达波，接收返回的反射信号，并对反射信号进行处理，得到环境信息。

进一步地，毫米波雷达的安装方式包括如下之一：在作业设备上安装至少一个第一毫米波雷达和至少一个第二毫米波雷达，其中，至少一个第一毫米波雷达在水平方向上旋转，至少一个第二毫米波雷达在垂直方向上旋转；在作业设备的水平方向上安装多个第一毫米波雷达，并在作业设备的垂直方向上安装多个第二毫米波雷达，其中，多个第一毫米波雷达的检测角度之和为第一预设角度，多个第二毫米波雷达的监测角度之和为第二预设角度。

进一步地，在作业设备的水平方向上安装四个毫米波雷达，每个毫米波雷达的监测角度为90°。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述的作业设备的控制方法。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种处理器，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述的作业设备的控制方法。

在本发明实施例中，可以通过获取作业设备的预设范围内的环境信息，进一步基于环境信息中的至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，可以在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，确保无人机在飞行过程中的安全。与现有技术相比，可以在作业设备飞行过程中，检测作业设备预设范围内是否存在多个目标物体，从而达到提高作业设备飞行的稳定性和安全性，提高作业设备的可靠性的技术效果，进而解决了相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种作业设备的控制方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的无人机航线作业过程的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的无人机的水平方向的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种作业设备的控制装置的示意图；以及

图5是根据本发明实施例的一种作业设备的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

实施例1

根据本发明实施例，提供了一种作业设备的控制方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图1是根据本发明实施例的一种作业设备的控制方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：

步骤S102，获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息。

可选地，上述的预设范围可以包括如下至少之一：作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，前进方向包括：水平方向和垂直方向。

具体地，上述的作业设备可以是植保无人机，无人机机体的水平方向和垂直方向上安装有采集装置，能够采集到无人周围环境的环境信息，采集装置可以是激光雷达、红外、基于视觉的装置或者毫米波雷达，本发明对此不作具体限定，只要可以获取到无人机周围环境的环境信息即可。

无人机航线作业过程如图2所示，无人机从当前点起飞，飞到第一个作业点A后沿着航线作业，到最后一个点B，然后返回起飞点。上述的第一范围和第二范围可以是无人机左右两侧的区域，无人机的水平方向如图3所示，图3中的V方向为无人机的飞行方向，F、L、R区域分别为无人机飞行的前、左、右区域，也即，L区域为第一范围，R区域为第二范围。

上述的环境信息可以是无人机左右两个区域中包含的障碍物的信息，例如，无人机水平左右区域内，障碍物与无人机的距离，障碍物的位置等。

步骤S104，基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，其中，多个目标物体位于第一预设距离内。

具体地，上述的多个目标物体可以是连续，连排的障碍物，例如较高的防风林，由于防风林一般都比较高，而且成排出现，则多个目标物体会在一定距离内连续出现。

步骤S106，在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离。

具体地，当无人机距离防风林太近时，由于防风林的遮挡，无人机可能存在丢失GPS(全球定位系统，Global Positioning System)信号的风险，无人机丢失GPS后虽然后其他较多的辅助定位方式，协助无人机定位，例如基于视觉的辅助定位等，但这些辅助定位都是相对定位，且定位误差较大，会使得无人机位置不准，存在无人机碰撞障碍物的风险，从安全角度考虑，必须使无人机与防风林保持一个相对安全的距离(例如，5m)，从而使防风林不会遮挡GPS搜索卫星。

在一种可选的方案中，在无人机执行飞行航线的过程中，为了确保无人机的安全性，可以首先获取无人机左右两侧区域中的环境信息，将环境信息作为判断依据，判断左右两侧区域中是否存在连续，连排的障碍物，如果确定存在，则可以控制无人机与连排障碍物保持一个安全距离。

通过本发明上述实施例，可以通过获取作业设备的预设范围内的环境信息，进一步基于环境信息中至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，可以在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，确保无人机在飞行过程中的安全。与现有技术相比，可以在作业设备飞行过程中，检测作业设备预设范围内是否存在多个目标物体，从而达到提高作业设备飞行的稳定性和安全性，提高作业设备的可靠性的技术效果，进而解决了相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的技术问题。

可选地，本发明上述实施例中，步骤S102，获取作业设备的预设范围内的环境信息，包括：通过毫米波雷达在预设范围内发送雷达波，并接收返回的反射信号；对反射信号进行处理，得到环境信息。

具体地，由于无人机飞行环境复杂，周围粉尘较多，且环境光线复杂，植保无人机喷洒的农药为雾滴状且有粘性，激光雷达、红外、基于视觉的装置等难以适应这样的环境，而毫米波雷达具有较强的穿透性，且不会受光线和粉尘的影响。在本发明实施例中，以毫米波雷达为例进行详细说明。为了能够在获取到无人机左右两侧区域内的环境信息，毫米波雷达的安装方式可以是多种，例如，可以在机身的水平方向上安装多个毫米波雷达，或者直接在机身上安装多个毫米波雷达，并通过旋转装置进行旋转。

可选地，在本发明一种优选的实施例中，为了减少无人机上安装的毫米波雷达的数量，并且确保环境信息的采集准确性，毫米波雷达可以采用如下任意一种安装方式：在作业设备上安装至少一个第一毫米波雷达和至少一个第二毫米波雷达，并通过旋转装置，控制至少一个第一毫米波雷达在水平方向上旋转，也即，可以在水平方向的360°范围内旋转，控制至少一个第二毫米波雷达在垂直方向上旋转，也即，可以在垂直方向的360°范围内旋转；在作业设备的水平方向上安装多个第一毫米波雷达，并在作业设备的垂直方向上安装多个第二毫米波雷达，多个第一毫米波雷达的监测角度之和为第一预设角度，多个第二毫米波雷达的监测角度之和为第二预设角度，其中，上述的第一预设角度和第二预设角度均可以是360°。

另外，通过在旋转装置上安装多个毫米波雷达，从而可以获取更多的冗余数据，而且数据获取频率提高，例如，在旋转装置上安装一个毫米波雷达，需要控制旋转装置旋转一周才能获取到360°的环境信息，而安装两个毫米波雷达，只需要控制旋转装置旋转半周即可获取到360°的环境信息。实际使用过程中，可以根据成本和效率进行综合考虑，确定最终安装的毫米波雷达的数量。

进一步地，可以在作业设备的水平方向上安装四个毫米波雷达，每个毫米波雷达的监测角度为90°，也即，毫米波雷达的水平方位角为90°。例如，可以在无人机前后左右四个方向上安装四个毫米波雷达，每个毫米波雷达的监测角度为90°，并且确保每个毫米波雷达的监测方向不出现重叠，从而四个毫米波雷达可以采集到无人机周围360°范围内的环境信息。

在一种可选的方案中，毫米波雷达通过发射天线发送雷达波，雷达波经过物体反射，被接收天线接收到。通过对接收到的反射信号进行分析处理，可以获取到至少一个物体的距离和位置等信息，具体处理方法不属于本发明的范畴。在获取到上述信息之后，可以将距离和位置放入一个二维数组中，作为判断依据。

可选地，本发明上述实施例中，步骤S104，基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，包括：基于至少一个物体的距离信息和位置信息，获取第一预设距离内物体的数量；判断数量是否大于或等于预设数量；在确定出数量大于或等于预设数量的情况下，确定预设范围内存在多个目标物体；在确定出数量小于预设数量的情况下，确定预设范围内不存在多个目标物体。

具体地，上述的预设数量可以是能够确定多个物体为连续，连排的障碍物的数量阈值。

在一种可选的方案中，为了判断无人机左右两侧区域内是否存在连续，连排的障碍物，首先可以判断无人机左右两侧区域内是否存在障碍物，若存在障碍物，则可以根据检测到的障碍物与无人机的距离和位置，判断一定距离内障碍物的数量是否大于或等于预设数量，也即，判断一定距离内障碍物是否连续出现。如果该数量大于或等于预设数量，则表明无人机左右两侧区域内存在连续，连排的障碍物，连排的障碍物存在遮挡GPS卫星的情况；如果该数量小于预设数量，则表明无人机左右两侧区域内只是偶尔出现障碍物。

可选地，本发明上述实施例中，在确定出预设范围内不存在多个目标物体的情况下，该方法还包括：基于多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置；获取新的目标物体的预估位置处的环境信息；基于新的目标物体的预估位置处的环境信息，得到新的目标物体的实际位置。

具体地，对于成排出现的防风林，防风林的排列存在一定的规律，例如，防风林间隔固定，并且成一条直线，在无人机的两侧检测到防风林之后，可以根据检测到的防风林，预估出新的树木的位置(即上述的预估位置)，通过结合毫米波雷达采集到的数据确定新的树木的而实际位置。

可选地，本发明上述实施例中，基于多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置，包括：基于多个目标物体的位置信息，得到多个目标物体之间的间距；获取多个目标物体之间的间距的平均值，得到参考距离；将多个目标物体的距离信息进行拟合，得到拟合后的直线的参考方向；基于参考距离和参考方向，得到新的目标物体的预估位置。

在一种可选的方案中，为了确定防风林中树木之间的间隔，可以在检测到防风林之后，根据检测到的每个树木之间的间距，得到防风林中树木之间的间隔(即上述的参考距离)，为了避免防风林中树木之间的间隔存在误差，以及检测准确度的影响，可以通过计算平均值的方式得到参考距离。另外，通过对检测到的多个树木的距离进行直线拟合，可以得到防风林所在的直线，从而得到该直线的参考方向。进一步地，可以基于求出的参考距离，预测出该参考方向上的下一个树木的位置，即得到新的目标物体的预估位置。

可选地，本发明上述实施例中，在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，发送提示信息至控制设备，其中，提示信息用于提示作业设备所处环境不满足作业条件。

具体地，上述的控制设备可以是地面站，也可以是操作人员的移动设备，例如，可以是智能手机(包括Android手机和IOS手机)、平板电脑、IPAD、掌上电脑、笔记本电脑等，本发明对此不做具体限定。无人机与操作人员的移动设备之间可以通过地面站进行数据交互。操作人员可以通过控制设备设置无人机的飞行参数，例如，设置预设范围、第一预设距离、第二预设距离、预设数量以及飞行航线等。

在一种可选的方案中，在确定出无人机左右两侧区域内出现连排的障碍物之后，可以发送提示信息至控制设备，由控制设备进行显示，提醒操作人员当前环境存在干扰GPS卫星的情况，需要对飞行参数进行调整。

可选地，本发明上述实施例中，在确定出预设范围内不存在多个目标物体的情况下，控制作业设备按照当前作业参数飞行。

在一种可选的方案中，在确定出无人机左右两侧区域内只是偶尔出现障碍物，或者未出现障碍物之后，可以确定稀疏的障碍物不会遮挡GPS搜索卫星，此时无需进行任何处理，无人机可以继续按照之前设置好的飞行参数飞行，也即，继续按照如图2所示的飞行航线继续作业。

实施例2

根据本发明实施例，提供了一种作业设备的控制装置的实施例。

图4是根据本发明实施例的一种作业设备的控制装置的示意图，如图4所示，该装置包括：

获取模块42，用于获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息。

可选地，上述的预设范围可以包括如下至少之一：作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，前进方向包括：水平方向和垂直方向。

具体地，上述的作业设备可以是植保无人机，无人机机体的水平方向和垂直方向上安装有采集装置，能够采集到无人周围环境的环境信息，采集装置可以是激光雷达、红外、基于视觉的装置或者毫米波雷达，本发明对此不作具体限定，只要可以获取到无人机周围环境的环境信息即可。

无人机航线作业过程如图2所示，无人机从当前点起飞，飞到第一个作业点A后沿着航线作业，到最后一个点B，然后返回起飞点。上述的第一范围和第二范围可以是无人机左右两侧的区域，无人机的水平方向如图3所示，图3中的V方向为无人机的飞行方向，F、L、R区域分别为无人机飞行的前、左、右区域，也即，L区域为第一范围，R区域为第二范围。

上述的环境信息可以是无人机左右两个区域中包含的障碍物的信息，例如，无人机水平左右区域内，障碍物与无人机的距离，障碍物的位置等。

判断模块44，用于基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，其中，多个目标物体位于第一预设距离内。

具体地，上述的多个目标物体可以是连续，连排的障碍物，例如较高的防风林，由于防风林一般都比较高，而且成排出现，则多个目标物体会在一定距离内连续出现。

控制模块46，用于在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离。

具体地，当无人机距离防风林太近时，由于防风林的遮挡，无人机可能存在丢失GPS(全球定位系统，Global Positioning System)信号的风险，无人机丢失GPS后虽然后其他较多的辅助定位方式，协助无人机定位，例如基于视觉的辅助定位等，但这些辅助定位都是相对定位，且定位误差较大，会使得无人机位置不准，存在无人机碰撞障碍物的风险，从安全角度考虑，必须使无人机与防风林保持一个相对安全的距离(例如，5m)，从而使防风林不会遮挡GPS搜索卫星。

在一种可选的方案中，在无人机执行飞行航线的过程中，为了确保无人机的安全性，可以首先获取无人机左右两侧区域中的环境信息，将环境信息作为判断依据，判断左右两侧区域中是否存在连续，连排的障碍物，如果确定存在，则可以控制无人机与连排障碍物保持一个安全距离。

通过本发明上述实施例，可以通过获取作业设备的预设范围内的环境信息，进一步基于环境信息中至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，可以在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，确保无人机在飞行过程中的安全。与现有技术相比，可以在作业设备飞行过程中，检测作业设备预设范围内是否存在多个目标物体，从而达到提高作业设备飞行的稳定性和安全性，提高作业设备的可靠性的技术效果，进而解决了相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的技术问题。

实施例3

根据本发明实施例，提供了一种作业设备的实施例。

图5是根据本发明实施例的一种作业设备的示意图，如图5所示，该作业设备包括：

采集装置52，用于采集作业设备的预设范围内的环境信息，其中，环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息。

可选地，上述的预设范围可以包括如下至少之一：作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，前进方向包括：水平方向和垂直方向。

具体地，上述的作业设备可以是植保无人机，无人机机体的水平方向和垂直方向上安装有采集装置，能够采集到无人周围环境的环境信息，采集装置可以是激光雷达、红外、基于视觉的装置或者毫米波雷达，本发明对此不作具体限定，只要可以获取到无人机周围环境的环境信息即可。

无人机航线作业过程如图2所示，无人机从当前点起飞，飞到第一个作业点A后沿着航线作业，到最后一个点B，然后返回起飞点。上述的第一范围和第二范围可以是无人机左右两侧的区域，无人机的水平方向如图3所示，图3中的V方向为无人机的飞行方向，F、L、R区域分别为无人机飞行的前、左、右区域，也即，L区域为第一范围，R区域为第二范围。

上述的环境信息可以是无人机左右两个区域中包含的障碍物的信息，例如，无人机水平左右区域内，障碍物与无人机的距离，障碍物的位置等。

控制器54，与采集装置连接，用于基于至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，其中，多个目标物体位于第一预设距离内。

具体地，上述的多个目标物体可以是连续，连排的障碍物，例如较高的防风林，由于防风林一般都比较高，而且成排出现，则多个目标物体会在一定距离内连续出现。

当无人机距离防风林太近时，由于防风林的遮挡，无人机可能存在丢失GPS(全球定位系统，Global Positioning System)信号的风险，无人机丢失GPS后虽然后其他较多的辅助定位方式，协助无人机定位，例如基于视觉的辅助定位等，但这些辅助定位都是相对定位，且定位误差较大，会使得无人机位置不准，存在无人机碰撞障碍物的风险，从安全角度考虑，必须使无人机与防风林保持一个相对安全的距离(例如，5m)，从而使防风林不会遮挡GPS搜索卫星。

在一种可选的方案中，在无人机执行飞行航线的过程中，为了确保无人机的安全性，可以首先获取无人机左右两侧区域中的环境信息，将环境信息作为判断依据，判断左右两侧区域中是否存在连续，连排的障碍物，如果确定存在，则可以控制无人机与连排障碍物保持一个安全距离。

通过本发明上述实施例，可以通过获取作业设备的预设范围内的环境信息，进一步基于环境信息中至少一个物体的距离信息和位置信息，判断预设范围内是否存在多个目标物体，可以在确定出预设范围内存在多个目标物体的情况下，控制作业设备在预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，确保无人机在飞行过程中的安全。与现有技术相比，可以在作业设备飞行过程中，检测作业设备预设范围内是否存在多个目标物体，从而达到提高作业设备飞行的稳定性和安全性，提高作业设备的可靠性的技术效果，进而解决了相关技术中作业设备的控制方案无法确保作业设备的安全性的技术问题。

可选地，本发明上述实施例中，采集装置包括：毫米波雷达，用于在预设范围内发送雷达波，并接收返回的反射信号；对反射信号进行处理，得到环境信息。

具体地，由于无人机飞行环境复杂，周围粉尘较多，且环境光线复杂，植保无人机喷洒的农药为雾滴状且有粘性，激光雷达、红外、基于视觉的装置等难以适应这样的环境，而毫米波雷达具有较强的穿透性，且不会受光线和粉尘的影响。在本发明实施例中，以毫米波雷达为例进行详细说明。为了能够在获取到无人机左右两侧区域内的环境信息，毫米波雷达的安装方式可以是多种，例如，可以在机身的水平方向上安装多个毫米波雷达，或者直接在机身上安装多个毫米波雷达，并通过旋转装置进行旋转。

可选地，在本发明一种优选的实施例中，为了减少无人机上安装的毫米波雷达的数量，并且确保环境信息的采集准确性，毫米波雷达可以采用如下任意一种安装方式：在作业设备上安装至少一个第一毫米波雷达和至少一个第二毫米波雷达，并通过旋转装置，控制至少一个第一毫米波雷达在水平方向上旋转，也即，可以在水平方向的360°范围内旋转，控制至少一个第二毫米波雷达在垂直方向上旋转，也即，可以在垂直方向的360°范围内旋转；在作业设备的水平方向上安装多个第一毫米波雷达，并在作业设备的垂直方向上安装多个第二毫米波雷达，多个第一毫米波雷达的监测角度之和为第一预设角度，多个第二毫米波雷达的监测角度之和为第二预设角度，其中，上述的第一预设角度和第二预设角度均可以是360°。

另外，通过在旋转装置上安装多个毫米波雷达，从而可以获取更多的冗余数据，而且数据获取频率提高，例如，在旋转装置上安装一个毫米波雷达，需要控制旋转装置旋转一周才能获取到360°的环境信息，而安装两个毫米波雷达，只需要控制旋转装置旋转半周即可获取到360°的环境信息。实际使用过程中，可以根据成本和效率进行综合考虑，确定最终安装的毫米波雷达的数量。

进一步地，可以在作业设备的水平方向上安装四个毫米波雷达，每个毫米波雷达的监测角度为90°，也即，毫米波雷达的水平方位角为90°。例如，可以在无人机前后左右四个方向上安装四个毫米波雷达，每个毫米波雷达的监测角度为90°，并且确保每个毫米波雷达的监测方向不出现重叠，从而四个毫米波雷达可以采集到无人机周围360°范围内的环境信息。

在一种可选的方案中，毫米波雷达通过发射天线发送雷达波，雷达波经过物体反射，被接收天线接收到。通过对接收到的反射信号进行分析处理，可以获取到至少一个物体的距离和位置等信息，具体处理方法不属于本发明的范畴。在获取到上述信息之后，可以将距离和位置放入一个二维数组中，作为判断依据。

实施例4

根据本发明实施例，提供了一种存储介质的实施例，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述实施例1中的作业设备的控制方法。

实施例5

根据本发明实施例，提供了一种处理器的实施例，处理器用于运行程序，其中，程序运行时执行上述实施例1中的作业设备的控制方法。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种作业设备的控制方法，其特征在于，包括：

获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，所述环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；

基于所述至少一个物体的距离信息和位置信息，判断所述预设范围内是否存在多个目标物体，其中，所述多个目标物体位于第一预设距离内；

在确定出所述预设范围内存在所述多个目标物体的情况下，控制所述作业设备在所述预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，以及，基于所述多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置；获取所述新的目标物体的预估位置处的环境信息；基于所述新的目标物体的预估位置处的环境信息，得到所述新的目标物体的实际位置；

其中，基于所述多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置，包括：基于所述多个目标物体的位置信息，得到所述多个目标物体之间的间距；获取所述多个目标物体之间的间距的平均值，得到参考距离；将所述多个目标物体的距离信息进行拟合，得到拟合后的直线的参考方向；基于所述参考距离和所述参考方向，得到所述新的目标物体的预估位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设范围包括如下至少之一：所述作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，所述前进方向包括：水平方向和垂直方向。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取作业设备的预设范围内的环境信息，包括：

通过毫米波雷达在所述预设范围内发送雷达波，并接收返回的反射信号；

对所述反射信号进行处理，得到所述环境信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述毫米波雷达的安装方式包括如下之一：

在所述作业设备上安装至少一个第一毫米波雷达和至少一个第二毫米波雷达，其中，所述至少一个第一毫米波雷达在水平方向上旋转，所述至少一个第二毫米波雷达在垂直方向上旋转；

在所述作业设备的水平方向上安装多个第一毫米波雷达，并在所述作业设备的垂直方向上安装多个第二毫米波雷达，其中，所述多个第一毫米波雷达的检测角度之和为第一预设角度，所述多个第二毫米波雷达的监测角度之和为第二预设角度。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述至少一个物体的距离信息和位置信息，判断所述预设范围内是否存在多个目标物体，包括：

基于所述至少一个物体的距离信息和位置信息，获取所述第一预设距离内物体的数量；

判断所述数量是否大于或等于预设数量；

在确定出所述数量大于或等于所述预设数量的情况下，确定所述预设范围内存在所述多个目标物体；

在确定出所述数量小于所述预设数量的情况下，确定所述预设范围内不存在所述多个目标物体。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定出所述预设范围内存在所述多个目标物体的情况下，发送提示信息至控制设备，其中，所述提示信息用于提示所述作业设备所处环境不满足作业条件。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定出所述预设范围内不存在所述多个目标物体的情况下，控制所述作业设备按照当前作业参数飞行。

8.一种作业设备的控制装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取作业设备的预设范围内的环境信息，其中，所述环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；

判断模块，用于基于所述至少一个物体的距离信息和位置信息，判断所述预设范围内是否存在多个目标物体，其中，所述多个目标物体位于第一预设距离内；

控制模块，用于在确定出所述预设范围内存在所述多个目标物体的情况下，控制所述作业设备在所述预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第二预设距离，以及，基于所述多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置；获取所述新的目标物体的预估位置处的环境信息；基于所述新的目标物体的预估位置处的环境信息，得到所述新的目标物体的实际位置；

其中，控制模块基于所述多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置的过程包括：基于所述多个目标物体的位置信息，得到所述多个目标物体之间的间距；获取所述多个目标物体之间的间距的平均值，得到参考距离；将所述多个目标物体的距离信息进行拟合，得到拟合后的直线的参考方向；基于所述参考距离和所述参考方向，得到所述新的目标物体的预估位置。

9.一种作业设备，其特征在于，包括：

采集装置，用于采集作业设备的预设范围内的环境信息，其中，所述环境信息至少包括：至少一个物体的距离信息和位置信息；

控制器，与所述采集装置连接，用于基于所述至少一个物体的距离信息和位置信息，判断所述预设范围内是否存在多个目标物体，在确定出所述预设范围内存在所述多个目标物体的情况下，控制所述作业设备在所述预设范围内的移动过程中与每个目标物体之间的距离大于或等于第一预设距离，其中，所述多个目标物体位于第二预设距离内，以及，基于所述多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置；获取所述新的目标物体的预估位置处的环境信息；基于所述新的目标物体的预估位置处的环境信息，得到所述新的目标物体的实际位置；

其中，所述控制器基于所述多个目标物体的距离信息和位置信息，得到新的目标物体的预估位置的过程包括：基于所述多个目标物体的位置信息，得到所述多个目标物体之间的间距；获取所述多个目标物体之间的间距的平均值，得到参考距离；将所述多个目标物体的距离信息进行拟合，得到拟合后的直线的参考方向；基于所述参考距离和所述参考方向，得到所述新的目标物体的预估位置。

10.根据权利要求9所述的作业设备，其特征在于，所述预设范围包括如下至少之一：所述作业设备的前进方向上左侧的第一范围和右侧的第二范围，所述前进方向包括：水平方向和垂直方向。

11.根据权利要求10所述的作业设备，其特征在于，所述采集装置包括：

毫米波雷达，用于在所述预设范围内发送雷达波，接收返回的反射信号，并对所述反射信号进行处理，得到所述环境信息。

12.根据权利要求11所述的作业设备，其特征在于，所述毫米波雷达的安装方式包括如下之一：

在所述作业设备上安装至少一个第一毫米波雷达和至少一个第二毫米波雷达，其中，所述至少一个第一毫米波雷达在水平方向上旋转，所述至少一个第二毫米波雷达在垂直方向上旋转；

在所述作业设备的水平方向上安装多个第一毫米波雷达，并在所述作业设备的垂直方向上安装多个第二毫米波雷达，其中，所述多个第一毫米波雷达的检测角度之和为第一预设角度，所述多个第二毫米波雷达的监测角度之和为第二预设角度。

13.根据权利要求12所述的作业设备，其特征在于，在所述作业设备的水平方向上安装四个毫米波雷达，每个毫米波雷达的监测角度为90°。

14.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至7中任意一项所述的作业设备的控制方法。

15.一种处理器，其特征在于，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行权利要求1至7中任意一项所述的作业设备的控制方法。

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