CN111750860B - 往返式路径规划方法、装置及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例提出一种往返式路径规划方法、装置及电子设备，涉及路径规划技术领域。其可应用于多边形的作业地块。具体而言，上述往返式路径规划方法包括在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边。基于作业设备的转弯半径和预设间距确定当前直线段的直线终点，以使采用直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和第二检验边。如此，即便面对形状不规则的地块，也能够全自动化地实现高安全性的路径规划，推进农业自动化的发展。

Description

往返式路径规划方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及路径规划技术领域，具体而言，涉及一种往返式路径规划方法、装置及电子设备。
背景技术
在农业自动化的过程中，能够移动和进行自主作业的作业设备扮演着重要的角色。对于上述作业设备而言，路径规划十分重要，其决定了作业设备在作业地块上的有效作业范围。往返式路径是一种相较于其他路径能够更好提高有效作业范围的路径。
现有技术中所使用的往返式路径规划策略存在自动化程度不足的问题。换句话说，现有技术中的往返式路径规划策略大多需要人工的参与，特别是，针对形状不规则的地块进行路径规划时，更加依赖于人工参与。这将制约着农业自动化的推进。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种往返式路径规划方法、装置及电子设备。
为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供一种往返式路径规划方法，所述往返式路径规划方法应用于多边形的作业地块，所述往返式路径包括直线段和调头轨迹，所述直线段为互相平行的多条平行线，所述调头轨迹用于连接对应的两条所述直线段，以使多条所述直线段首尾连接，所述往返式路径规划方法的步骤包括：在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边，其中第一检验边为与所述当前直线段前进方向上的第一延长线相交的边界线，所述第二检验边包括分别与所述第一检验边的两端相接的边界线；基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点，以使采用所述直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和所述第二检验边，其中，所述预设间距为所述调头轨迹的起点和终点之间的设定距离。
第二方面，本发明实施例提供一种往返式路径规划装置，所述往返式路径规划装置应用于多边形的作业地块，所述往返式路径包括直线段和调头轨迹，所述直线段为互相平行的多条平行线，所述调头轨迹用于连接对应的两条所述直线段，以使多条所述直线段首尾连接，所述往返式路径规划装置包括：
获取模块，用于在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边，其中第一检验边为与所述当前直线段前进方向上的第一延长线相交的边界线，所述第二检验边包括分别与所述第一检验边的两端相接的边界线；
确定模块，用于基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点，以使采用所述直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和所述第二检验边，其中，所述预设间距为所述调头轨迹的起点和终点之间的设定距离。
第三方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式任一所述的方法。
第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其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前述实施方式中任一项所述的方法。
与现有技术相比，本发明实施例提供的往返式路径规划方法通过首先在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边，其中，第一检验边和第二检验边是从一条直线路径调头到另一条直线路径的过程中可能被越界的边界线。其次，基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点，以确保作业设备在该直线终点处进行调头，不会越出第一检验边和第二检验边。可见，整个路径规划过程，无需人工参与，也能保障规划出的路径的安全性。即便是面对不规则形状的地块，也可以快速、准确地计算出能够避免越界的调头轨迹起点。如此，能够全自动化地实现高安全性的路径规划，推进农业自动化的发展。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的电子设备的示意图。
图2示出了本发明实施例提供的往返式路径规划方法的步骤流程图之一。
图3为规划往返式路径的一种实施方式的示例。
图4为规划往返式路径的另一种实施方式的示例。
图5示出了本发明实施例提供的往返式路径规划方法的步骤流程图之二。
图6是将作业地块和起点位姿映射到标准坐标系的示例图。
图7示出了调头轨迹的示例图之一。
图8示出了调头轨迹的示例图之二。
图9示出了调头轨迹的示例图之三。
图10为步骤S102的子步骤流程图。
图11为子步骤S102-3的子步骤流程图之一。
图12为子步骤S102-3的子步骤流程图之二。
图13示出了本发明实施例提供的往返式路径规划方法的步骤流程图之三。
图14示出了本发明实施例提供的往返式路径规划方法的步骤流程图之四。
图15示出了本发明实施例提供的往返式路径规划装置的示意图。
图标：100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信模块；500-往返式路径规划装置；501-获取模块；502-确定模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图，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实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
往返式工作路径是农机最常见和实用的工作路径之一。主要是根据农机转弯半径，工作垄距，起点位姿(位置+方向)，规划出往返行走的直线路径和调头过程的曲线路径。现有的往返式工作路径规划技术主要考虑的是规则的矩形地块。然而，实际作业地块的形状往往并不规则，比如，不规则表现为边界线的条数不定、相连接的两条边界线之间的夹角并不固定。使用矩形地块下的路径规划技术，在不规则地块上进行路径规划往往就需要人工的参与。当然，部分相关技术中，也提出了弱化人工参与的方案，但是该类方案却要求以固定的起点位姿进行规划(比如，要求起始点在某条边界附近或者起始方向平行于该边方向进行规划)。如此，当面对起点位姿具有任意性使用场景，这类技术依然也难以直接适用。
为了改善不规则多边形的作业地块上进行路径规划时存在的上述问题，本发明实施例提供了一种往返式路径规划方法、装置及电子设备。
请参照图1，是电子设备100的方框示意图。上述电子设备100可以是，但不限于是作业设备、遥控作业设备的智能终端(比如，地面站、手机)及服务器。
在一些实施例中，上述作业设备还可以是无人操作设备，比如，无人机、无人车、机器人、无人船等。
可选地，上述往返式路径规划方法及装置应可以应用于上述电子设备100。即，可以由作业设备进行往返式路径的规划，也可以是由智能终端进行往返式路径的规划，还可以是由服务器进行往返式路径的规划。
可选地，如图1所示，上述电子设备100包括存储器110、处理器120及通信模块130。
所述存储器110、处理器120以及通信模块130各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。
其中，存储器110用于存储程序或者数据。所述存储器110可以是，但不限于，随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，只读存储器(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器(ErasableProgrammable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器(Electric ErasableProgrammable Read-Only Memory，EEPROM)等。
处理器120用于读/写存储器110中存储的数据或程序，并执行相应地功能。
通信模块130用于通过所述网络建立所述电子设备100与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。
请参考图2，本发明实施例提供了一种往返式路径规划方法。如图2所示，上述往返式路径规划方法包括以下步骤：
步骤S101，在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边。
上述当前直线段为往返式路径中的一条直线段。
上述往返式路径包括多条直线段和至少一条调头轨迹。上述直线段作为往返路径中用于执行作业的路径，在作业地块上互相平行。每条调头轨迹对应这两条直线段，上述调头轨迹用于连接其所对应的直线段，以使多条直线段首尾连接。可选地，上述往返式路径中除包含起始位置点的直线段外，其他直线段的起点都与一条调头轨迹的终点连接。除包含往返式路径终点的直线段外，其他直线段的终点都与另一条调头轨迹的起点连接。
在一些实施例中，上述调头轨迹所对应的直线段可以是彼此相邻的直线段。在另外一些实施例中，上述调头轨迹所对应的直线段也可以是相隔的直线段。
上述前进方向可以是作业设备按照往返式路径移动时，在直线段上的位移方向。不同直线段所对应的前进方向要么同向，要么反向。通常通过调头轨迹连接两条直线段的前进方向相反，此外，包括起始位置点的直线段的前进方向与起始方向平行。
可以理解地，从含起始位置点的直线段开始，每规划出一条与直线段的直线终点连接的调头轨迹，都可以随之确定出下一直线段的起点。
因此，在一些实施例中，直线段的前进方向的获取方式可以是：将直线段的起点到该直线段中下一个路径点的方向。在另一些实施例中，直线段的前进方向的获取方式可以是：根据与其通过调头轨迹连接的另一条直线段的前进方向确定。
上述第一检验边和第二检验边是作业设备调头过程中可能越出的边界线。可以理解地，一方面，上述第一检验边和第二检验边是从作业地块的边界线中选出的。换句话说，作业地块的每条边界线都具有被选为第一检验边或第二检验边的资格。另一方面，上述第一检验边和第二检验边都是在当前直线段基础上规划对应的调头轨迹时，可能被调头轨迹越出的边界线。显然，对于不规则多边形作业地块而言，当前直线段和前进方向不同时，所对应的第一检验边和第二检验边也可能不同。
在一些实施例中，获取第一检验边的方式可以是：将当前直线段沿着对应的前进方向延长得到第一延长线。将作业地块中与第一延长线存在相交的边界线作为第一检验边。
此外，第一检验边和第二检验边之间存在对应关系，即，确定出作为第一检验边的边界线后，便可对应的确定出作为第二边集的边界线。在一些实施例中，上述第二检验边是与第一检验边相连的边界线。第一检验边线具有两个端点，因此，第一检验边具有两条第二检验边，且分别与该第一检验边的两个端点连接。为了方便描述，若同时提到第一检验边和第二检验边时也可以简称为检验边。
步骤S102，基于作业设备的转弯半径和预设间距确定当前直线段的直线终点。
上述作业设备的转弯半径是作业设备的固有属性，是指作业设备进行调头或转弯时产生的轨迹的最小半径。
上述预设间距可以是调头轨迹的起点和终点之间的设定距离。该设定距离可以是用户根据地块垄距特点确定。比如，可以是指定倍数的垄间距，而垄间距为作物种植行之间的行间距。
当前直线段可以是已确定出起点，还未确定出直线终点的直线段。
在往返式路径中直线段的直线终点十分重要，如果确定直线段的直线终点离作业地块的边界线过于近，作业设备按照往返式路径进行作业时就可能出现越出地块边界线的事故。
在本发明实施例中，依据作业设备的转弯半径及预设间距的特点，在确定直线终点时充分考虑到采用该直线终点为起点的调头轨迹是否会越出第一检验边和所述第二检验边，从而避免各直线段的直线终点确定不合理导致的越界问题。
通过上述步骤S101和步骤S102的配合，进行全自动化(无人工参与)的路径规划时，无须限制作业设备的起始位置点和起始方向角为特定值(比如，不用限定起始方向角与一条边界线平行)。无论从任何位置点和方向角开始路径规划，只要找到此时对应的第一检验边和第二检验边，即可自动计算出各直线段的直线终点。该终点能够确保以其为起点的调头轨迹不会越界，保障自动规划的路径的安全性。
下面对本发明实施例的细节进行描述：
在第一种实现方式下，在步骤S101之前，首先，根据起始位置点和起始方向角规划多条彼此平行。其中，其他直线段均列于包含起始位置点的直线段的一侧。其次，从包含起始位置点的直线段开始依次将每条直线段作为当前直线段，以便确定出其对应的直线终点。过程可参考图3所示的示例。
在第二种实施方式下，在步骤S101之前，首先，根据起始位置点和起始方向角规划出第一条直线段。然后，将该直线段作为当前直线段。之后再利用步骤S101和S102确定出当前直线段的直线终点，并规划出以直线终点为起点的调头轨迹。再基于该调头轨迹的终点沿着与当前直线段的前进方向相反的方向规划出下一条直线段。过程可参考图4所示出的示例。
上述两种实施方式中，确定出当前直线段后，进一步确定直线终点和规划对应的调头轨迹的原理都是相同的，为了方便阐述本申请的实施例，下面均以采用第一种实施方式的场景进行描述。
在一些实施例中，如图5所示，在步骤S101之前，还可以包括以下步骤：
S201，获取作业地块的地块信息及起始位姿信息。
上述起始位姿信息可以是包括规划路径所用的起始位置点和起始方向角。
上述地块信息用于表征作业地块在实际空间中的位置、形状、大小等。可选地，上述地块信息包括地块顶点的坐标信息及边界线信息。上述边界线信息可以由边界线所对应的两个地块顶点表征。
作为一种实施方式，可以采集作业地块的图像信息，从作业地块的图像信息中提取各个地块顶点的坐标信息。再基于图像信息，从得到的坐标信息确定出表征各条边界线的两个地块顶点的坐标信息。
S202，将作业地块、起始位姿信息映射到标准坐标系中。
在一些实施例中，上述标准坐标系可以是二维坐标系。
在一些实施例中，上述步骤S202可以是：先将起始位姿信息通过旋转和/或平移，使起始位置点位于标准坐标系的原点，且起始方向角与标准坐标系的纵坐标轴的正方向重合。然后，根据针对起始位姿信息进行旋转和/或平移的变化量，对作业地块上的点进行旋转和/或平移。
比如，图6所示，设映射前的起点位姿信息为(xs,ys,θ)，那么将其映射到标准坐标系的过程中产生的平移量为(-xs,-ys)，绕原点逆时针旋转量为π/2-θ。故，将作业地块按照上述平移量为(-xs,-ys)和逆时针旋转量为π/2-θ进行平移和旋转。
然后，进入路径规划初始化，基于标准坐标系中的作业地块和起始位姿信息开始路径规划。
将作业地块和起始位姿信息映射到标准坐标系下，更加方便处理。但，在一些可能的实施例中，还可以直接根据原始的作业地块和起始位姿信息进行路径规划。
当然，在标准坐标系下进行路径规划和不在标准坐标系下进行路径规划，二者原理相同，本发明实施例中为了方便描述，以映射到标准坐标系的场景进行说明。
在一些实施例中，上述步骤S102的目的在于确定一个最佳直线终点(也即，调头轨迹的起点)。
在一些实施例，最佳直线终点可以达到避免调头轨迹会越出作业地块的边界线的效果。
在另外一些实施例中，最佳直线终点还可以达到规划出的作业路径不浪费土地。需要说明的是，如果当前直线段的直线终点离作业地块的边界线过于远，将导致有效作业范围缩小，导致大面积得到不到利用。
显然，对于不同类型的调头轨迹，确定出的最佳直线终点并不相同。而调头轨迹的类型可以根据作业设备的转弯半径及预设间距确定。
调头轨迹的类型大致分为三种，比如，图7、图8和图9所示的调头轨迹。规划路径时选择调头轨迹的依据是作业设备的转弯半径和预设间距。
可选地，转弯半径大于设定倍数的预设间距时，选择如图7所示的调头轨迹。可选地，转弯半径等于设定倍数的预设间距时，选择如图8所示的调头轨迹。可选地，转弯半径小于设定倍数的预设间距时，选择如图9所示的调头轨迹。在一些实施例中，上述设定倍数可以是二分之一。
可以理解地，上述图8和图9所呈现的调头轨迹虽然不同，但是在确定所对应的最佳的直线终点时，具有共性且原理相同。
基于以上，如图10所示，上述步骤S102可以包括以下子步骤：
子步骤S102-1，当转弯半径大于设定倍数的预设间距时，依据当前直线段、路径遍历方向及预设间距，确定待定点。
上述路径遍历方向是往返式路径的延伸主方向，可参见图3和图4。可以理解地，与前进方向相对比，路径遍历方向是往返式路径的大方向，往返式路径的路径遍历方向是固定的。而前进方向是往返式路径中各直线段对应的前进方向，不同直线段对应的前进方向不同。图3中，每条直线段左侧的箭头代表其对应的前进方向。
上述路径遍历方向可以是满足垂直于起始方向角的方向。往返式路径的直线段之间按照路径遍历方向排列，排列于第一位的是包含起始位置点的直线段。
在一些实施例中，上述路径遍历方向可以是用户选择的垂直于起始方向角的方向。
在另外一些实施例中，上述路径遍历方向可以是由电子设备100判定出的垂直于起始方向角的方向。
可以理解地，上述路径遍历方向还需尽可能地确保最终得到往返式路径的有效作业范围尽可能大。
因此，作为一种实施方式，可以依据起始位置点与地块顶点之间的距离关系，判断路径遍历方向。比如，获取作业地块的多个地块顶点，其中，第i个地块顶点的坐标为(xi,yi)。若
Figure GDA0003214109890000101
则朝X轴正向作为路径遍历方向。需要说明的是，Xi代表第i个地块顶点的横坐标，N代表地块顶点的总个数。
Figure GDA0003214109890000102
表明标准坐标系下，纵坐标轴右侧(即，横坐标的正方向)的作业地块面积大于纵坐标轴左侧(即，横坐标的负方向)，如此，将路径遍历方向确定为横坐标的正方向可以确保最终得到的往返式路径中有效的作业路径覆盖的地块面积最大。反之，
Figure GDA0003214109890000103
则选择横坐标的负方向为路径遍历方向。
上述待定点是判断直线终点过程中一个参考点，是调头轨迹上最有可能越出检验边的点。只要待定点未越出检验边，且待定点与检验边中任意一条边界线之间的最小距离不超过预设值，即可，确保调头轨迹不仅不会越出检验边，还能够确保调头轨迹与第一检验边或第二检验边之间的最小距离不超过预设值。如此，才能保障调头路径尽量不浪费地块资源，又要确保调头安全。同时，由于调头轨迹中各轨迹点的位置都与直线终点相关，因此，待定点与直线终点之间具有固定的对应关系。故，在确定待定点后，便可得到直线终点。
需要说明的是，上述预设值可以根据用户的作业需求设置。在一些实施例中，预设值为0时，调头轨迹与第一检验边或第二检验边相切。在一些实施例中，预设值大于0时，调头轨迹与第一检验边或第二检验边之间存在一定距离的相离。
在一些实施例中，上述子步骤S102-1可以是：
S102-1-1，根据当前直线段所对应的第二横坐标值、路径遍历方向及预设间距，计算待定点的第一横坐标值。
上述当前直线段所对应的第二横坐标值可以为当前直线段中的路径点的横坐标值。
作为一种实施方式，可以根据第二横坐标值、路径遍历方向及预设间距，利用公式：
xle＝xpe+Tw×D/2；
计算待定点的第一横坐标值。其中，xle为待定点的第一横坐标值，xpe为第二横坐标值。Tw是表征路径遍历方向的数值，可选地，路径遍历方向为横坐标轴的正方向时，Tw＝1，路径遍历方向为横坐标轴的负方向时，Tw＝-1。D代表四分之一的预设间距。
S102-1-2，在第一横坐标值下，获取待定点的第一纵坐标值。
在一些实施例中，可以在第一横坐标值下，获取与第一检验边之间最小距离不超过预设值的点所对应的纵坐标值，以作为待定点的第一纵坐标值。
在另一些实施例中，可以依据前进方向及转弯半径，在第一横坐标值下确定待定点的第一纵坐标值，使得到的待定点与第一检验边之间的最小距离不超过预设值。
作为一种实施方式，上述依据前进方向及转弯半径，在第一横坐标值下确定待定点的第一纵坐标值的步骤包括：
(1)获取第一检验边和第二检验边所对应的边界特征参数。
在一些实施例中，上述边界特征参数可以，但不限于包括边界线对应的斜率、截距、起点坐标和终点坐标。
在一些实施例中，上述边界特征参数可以是将作业地块映射到标准坐标系后，依据每条边界线对应的地块顶点坐标计算得到。然后，将得到边界特征参数进行存储，以便快速获取到上述检验边的边界特征参数。
比如，将边界线对应的地块顶点的坐标分别作为起点坐标(xi,yi)和终点坐标(xi+1,yi+1)。然后，利用公式：
Figure GDA0003214109890000111
及
bi＝yi-kixi；
计算对应的斜率、截距。其中，ki代表边界线的斜率，bi代表边界线的截距，xi代表起点坐标的横坐标值，yi代表起点坐标的纵坐标值，xi+1代表终点坐标的横坐标值，yi+1代表终点坐标的纵坐标值。将计算得到的每条边界线的边界特征参数。
作为一种存储方式，可以将得到的边界特征参数以阵列的形式进行存储。比如，阵列的每一行对应着一条边界线的边界特征参数，且相邻的两行对应的边界线也相邻。阵列的每一列用于存储一类边界特征参数。比如，第一列用于存储斜率、第二列用于存储解决，第三列用于存储起点坐标，第四列用于存储终点坐标。可以理解地，阵列的存储方式便于快速查找，从而加快路径的规划速度。
在一些实施例中，如果边界特征参数采用阵列的形式进行存储，那么获取第一检验边和第二检验边的方式可以是从阵列中获取第一检验边、第二检验边对应的行内记录的参数，也即，得到一个三行四列的新阵列。新阵列中第二行对应着第一检验边，第一行和第三行分别对应着两条第二检验边。
(2)基于第一检验边的边界特征参数、前进方向、第一横坐标值及转弯半径，利用公式：
Figure GDA0003214109890000121
计算待定点的第一纵坐标值。其中，yle代表第一纵坐标值。L21代表第一检验边的斜率，xle代表第一横坐标值，L22代表第一检验边的截距，Tl是用于表征前进方向的数值。当前进方向为纵坐标轴正方向时，Tl＝-1，当前进方向为纵坐标轴负方向时，Tl＝1。R代表转弯半径。C代表预设值。
S102-1-3，检验待定点是否越出第二检验边。
可以理解地，第二检验边具有两条，可以分别检验两条第二检验边是否被越过。比如，检验方式可以是根据第一横坐标值、第二检验边的斜率、截距，利用公式：y＝kx+b，计算第二检验边的评估纵坐标。其中，上式中y为第二检验边的评估纵坐标，k为第二检验边的斜率，b为第二检验边的截距，x为第一横坐标值。在Tl＝-1时，如果第二检验边的评估纵坐标小于待定点的第一纵坐标，则判定越界。在Tl＝1时，如果第二检验边的评估纵坐标大于待定点的第一纵坐标，则判定越界。
S102-1-4，若越出第二检验边，则依据前进方向、转弯半径及第二检验边的边界特征参数，调整第一纵坐标值，以使待定点与第二检验边之间的最小距离不超过预设值。
在一些实施例中，如果越出至少一条第二检验边，那么调整的方式可以是：首先，确定一条被越出的第二检验边。其次，基于被越出的第二检验边的边界特征参数、前进方向、第一横坐标值及转弯半径，利用公式：
Figure GDA0003214109890000131
计算待定点调整后的第一纵坐标值。其中，yle代表调整后的第一纵坐标值。L11代表被越出的一条第二检验边的斜率，xle代表第一横坐标值，L12代表被越出的一条第二检验边的截距，Tl是用于表征前进方向的数值。R代表转弯半径。C代表设定常数。
由于第二检验边有两条，在一些特别的场景下，待定点调整后，还需检验其是否越出另外一条第二检验边。若是越出，则继续基于另一条第二检验边的边界特征参数、前进方向、第一横坐标值及转弯半径，利用公式：
Figure GDA0003214109890000132
计算待定点调整后的第一纵坐标值。其中，yle代表调整后的第一纵坐标值。L31代表另一条第二检验边的斜率，xle代表第一横坐标值，L32代表另一条第二检验边的截距，Tl是用于表征前进方向的数值。R代表转弯半径。C代表设定常数。
根据最终调整后、确保不会越出第一检验边和第二检验边的第一纵坐标值和第一横坐标值，得到待定点的位置信息。
子步骤S102-2，当转弯半径不大于设定倍数的预设间距时，依据当前直线段、路径遍历方向及转弯半径，确定待定点。上述设定倍数可以是二分之一。
同样地，上述待定点未越出第一检验边和第二检验边，且待定点与任意一条检验边界之间的最小距离不超过预设值。
在一些实施例中，上述子步骤S102-2可以是：
S102-2-1，根据第二横坐标值、路径遍历方向及转弯半径，计算待定点的第一横坐标值。
作为一种实施方式，可以根据第二横坐标值、路径遍历方向及转弯半径，利用公式：
xle＝xpe+Tw×R/2；
计算待定点的第一横坐标值。其中，xle为待定点的第一横坐标值，xpe为第二横坐标值。Tw是表征路径遍历方向的数值，可选地，路径遍历方向为横坐标轴的正方向时，Tw＝1，路径遍历方向为横坐标轴的负方向时，Tw＝-1。R代表转弯半径。
S102-2-2，在第一横坐标值下，获取待定点的第一纵坐标值。
在一些实施例中，上述步骤与子步骤S102-1-2中获取待定点的第一纵坐标值的原理相同，在此不再赘述。
S102-2-3，检验待定点是否越出第二检验边。
在一些实施例中，上述步骤与子步骤S102-1-3的原理相同，在此不再赘述。
S102-2-4，若越出第二检验边，则依据前进方向、转弯半径及第二检验边的边界特征参数，调整第一纵坐标值，以使待定点与第二检验边之间的最小距离不超过预设值。
在一些实施例中，上述步骤与子步骤S102-1-4的原理相同，在此不再赘述。
基于以上，则可以得到待定点的位置信息。
子步骤S102-3，根据待定点，计算当前直线段的直线终点。
在转弯半径大于设定倍数的预设间距的场景下，如图11所示，上述子步骤S102-3可以包括：
S102-3-1，根据待定点的第一纵坐标值、转弯半径及预设间距计算直线终点的纵坐标值。
作为一种实施方式，可以是根据待定点的第一纵坐标值、转弯半径及预设间距，利用公式：
Figure GDA0003214109890000151
计算直线终点的纵坐标值。其中，ylp代表直线终点的纵坐标值；yle代表待定点的第一纵坐标值；R代表转弯半径，D代表四分之一的预设间距。
S102-3-2，将第二横坐标值确定为直线终点的横坐标值。
如此，即可得到当前直线段的直线终点的位置信息。
在转弯半径不大于设定倍数的预设间距的场景下，如图12所示，上述子步骤S102-3可以包括：
S102-3-3，根据转弯半径、预设间距及路径遍历方向调整待定点的第一横坐标值。比如，根据转弯半径、预设间距及路径遍历方向，利用公式：
x′le＝xle+Tw×(D-2R)；
计算待定点调整后的第一横坐标值。其中，x′le代表待定点调整后的第一横坐标值，xle代表待定点调整前的第一横坐标值(即，通过步骤S102-2得到的待定点的第一横坐标)。Tw的取值代表路径遍历方向。D代表四分之一的预设间距，R代表转弯半径。
可以理解地，图8和图9所示的调头轨迹均包括两段四分之一的圆弧，因此，该调头轨迹上存在两个最有可能越出边界线的点。因此，在确定步骤S102-2得到的待定点不会越界后，还需检验与其对应的另一个可能越界的点是否也不会越界。而，步骤S102-3-3中调整后的待定点便是调头轨迹上另一个可能越界的点。
S102-3-4，获取调整后的待定点对应的第三检验边或第四检验边。
上述第三检验边是作业地块中与调整后的待定点对应的第二延长线相交的边界线。上述第四检验边包括分别与第三检验边的两端相接的边界线。上述第二延长线为采用调整后的待定点作为起点沿着前进方向延伸的直线。
可以理解地，待定点的位置变化后，其可能越出的边界线也可能发生了变化。因此，在检验调整后的待定点是否会越界时，需要重新获取在调整后的待定点处，对应的第三检验边和第四检验边。
S102-3-5，检验调整后的待定点是否越出第三检验边或第四检验边。
可以理解地，检验调整后的待定点是否越出第三检验边和第四检验边的方式与检验待定点是否越出第二检验边的原理相同，在此不再赘述。
S102-3-6，若调整后的待定点越出第三检验边，则再次调整待定点的第一纵坐标值至与第三检验边之间的最小距离不超过预设值。
可以理解地，通过调整第一纵坐标值，以使调整后的待定点不会越出第三检验边，且调整后的待定点的第一纵坐标值满足上述要求，即与第三检验边之间的最小距离不超过预设值。调整的原理可参照前述对调整待定点至不超过第二检验边的描述，在此不再赘述。可以理解地，上述再次调整待定点是指在步骤S102-3-3对待定点的第一横坐标进行调整的基础上，再一次调整待定点的第一纵坐标。
S102-3-7，若调整后的待定点越出第四检验边，则再次调整待定点的第一纵坐标值至与第四检验边之间的最小距离不超过预设值。
可以理解地，通过调整第一纵坐标值，以使调整后的待定点不会越出第四检验边，且调整后的待定点满足第一纵坐标值上述要求，即与第四检验边之间的最小距离不超过预设值。调整的原理可参照前述对调整待定点至不超过第二检验边的描述，在此不再赘述。可以理解地，上述再次调整待定点是指在步骤S102-3-3对待定点的第一横坐标进行调整的基础上，再一次调整待定点的第一纵坐标。
另外，上述步骤S102-3-6和步骤S102-3-7之间没有必然的先后顺序。比如，先检测出调整后的待定点越出第三检验边，则通过调整此时的待定点的第一纵坐标，使调整后的待定点不再越过第三检验边且能够与第三检验边之间的最小距离保持不超过预设值。再检验调整后的待定点是否越出第四检验边，如果存在越出第四检验边的问题，则通过再次调整待定点的第一纵坐标，使调整后的待定点不再越过第四检验边且能够与第四检验边之间的最小距离保持不超过预设值。如此，最终得到待定点即可确保不会越出第三检验边和第四检验边。
再比如，先检测出调整后的待定点越出第四检验边，则通过调整此时的待定点的第一纵坐标，使调整后的待定点不再越过第四检验边且能够与第四检验边之间的最小距离保持不超过预设值。再检验调整后的待定点是否越出第三检验边，如果存在越出第三检验边的问题，则通过再次调整待定点的第一纵坐标，使调整后的待定点不再越过第三检验边且能够与第三检验边之间的最小距离保持不超过预设值。如此，最终得到待定点即可确保不会越出第三检验边和第四检验边。
S102-3-8，根据第二横坐标值和调整后的第一纵坐标值，确定直线终点。
在一些实施例中，得到直线终点后还可以检验该直线终点是否越界。直线终点的越界可以理解为得到的直线终点存在异常，即，从当前直线段的起点到直线终点的方向与前进方向相反。比如，可以根据公式：
(ype-ylp)×Ti≥0，
进行判断。其中，ype为当前直线段的起点的纵坐标值。ylp直线终点的纵坐标值。Ti代表路径前进方向。当满足上式时，表示无越界，反之表示越界。
另外，在步骤S101之前，还可以包括：检验第二横坐标值是否越界。标准模式下，在往返式路径中，在路径遍历方向上排列的直线段所对应的第二横坐标值会依次单调递增或者减小。若路径遍历方向上的横向宽度为W，即
Figure GDA0003214109890000171
xi代表第i个地块顶点的横坐标。设当前直线段起点的坐标为(xpe,ype)，转弯半径为R。则判断方式为：若|xpe|<W-R，则判为未越界，否则越界。
本发明实施例中，规划路径的过程是从包含起始位置点的直线段开始不断确定各条直线段所对应的直线终点，需要说明的是，确定出直线终点的直线段为有效的作业路径。如此，在确定各条直线段的直线终点的过程中，使有效作业范围逐渐覆盖作业地块，直至确定出作业终点。需要说明的是，作业终点是评估出的作业设备抵达后不再具备调头条件的位置点。
在一些实施例中，确定各条直线段的直线终点是逐条进行的。故，在图2所示的往返式路径规划方法的基础上，如图13所示，还可以包括步骤：
步骤S301，检验确定出的直线终点是否越界。
在一些实施例中，通过步骤S102确定出当前直线段的直线终点后，还需检验确定出的直线终点是否越界。
步骤S302，若直线终点未越界且在作业地块上具备调头条件，将直线终点与调头轨迹的起点连接。
上述具备调头条件可以是指直线终点满足|xlp|＜W-R，xlp为直线终点的横坐标，
Figure GDA0003214109890000181
R代表转弯半径。
步骤S303，将与调头轨迹的终点连接的下一直线段确定为新的当前直线段。
步骤S304，重复确定新的当前直线段对应的直线终点。
需要说明的是，上述步骤S304的实现过程与步骤S101和步骤S102的原理相同，在此不再赘述。
步骤S305，若直线终点未越界且在作业地块上不具备调头条件，将当前直线段的直线终点作为往返式路径的终点。
上述往返式路径的终点可以是作业终点，也即作业设备按照往返式路径进行作业时的最后一个作业位置点。
步骤S306，若确定出的当前直线段的直线终点越界，则将当前直线段的起点确定为往返式路径的终点(也即，作业终点)。
上述直线终点越界可以是当前直线段的起点到直线终点之间的方向与该当前直线段的前进方向相反。
在一些实施例中，如图14所示，上述调头轨迹的生成方式还包括：
步骤S401，依据转弯半径及预设间距，生成参考调头轨迹。
上述参考调头轨迹是在标准坐标系下生成，其起始点在横坐标轴的负半轴，且上述参考调头轨迹相对于纵坐标轴对称。
步骤S402，基于参考调头轨迹进行平移和\或旋转，以使得到调头轨迹。
上述调头轨迹的起点与直线终点重合且调头轨迹的起点到终点之间的方向与路径遍历方向平行。
可以理解的，对于同一太作业设备和同一预设间距下，所用的调头轨迹的形状都是相同的，故即便是只创建一个参考调头轨迹，也可以通过将参考调头轨迹平移或旋转，得到将所有直线段首位相连的调头轨迹。
比如，将参考调头轨迹中所有点(从起点到终点)依次记为pk＝(xpk,ypk),k∈N+。
为了能够快速应用到任意位置的往返路径的调头处，本发明依据实际情况，采用以下4种变换模式：
若Y正向顺时针调头，则将参考调头轨迹各点平移(xs-xp1，ys-yp1)个单位，以便得到的起点与直线终点重合的调头轨迹。
若Y正向逆时针调头，则将参考调头轨迹的各点平移(xs-xp1+Tw×D，ys-yp1)个单位，然后将平移后的点逆序排列的，以便得到的起点与直线终点重合的调头轨迹。
若Y负向顺时针调头，则将参考调头轨迹的各点绕原点逆时针旋转180°，然后平移(xs-xp1+Tw×D，ys-yp1)个单位，以便得到的起点与直线终点重合的调头轨迹。
若Y负向逆时针调头，则将参考调头轨迹的各点绕原点逆时针旋转180°，然后平移(xs-xp1，ys-yp1)个单位，接着将平移后的点逆序排列，以便得到的起点与直线终点重合的调头轨迹。
当往返式路径已经确定出作业终点时，可以将往返式路径进行逆旋转平移，以使其从标准坐标系中回原有模式。其中绕原点逆时针旋转量为-π/2+θ，平移量为(xs,ys)。
为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种往返式路径规划装置500的实现方式，可选地，该往返式路径规划装置500可以采用上述图1所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参阅图15，图15为本发明实施例提供的一种往返式路径规划装置500的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的往返式路径规划装置500，其基本原理及产生的技术效果和上述实施例相同，为简要描述，本实施例部分未提及之处，可参考上述的实施例中相应内容。该往返式路径规划装置500包括：获取模块501及确定模块502。
获取模块501，用于在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边。
上述第一检验边为与当前直线段前进方向上的第一延长线相交的边界线，所述第二检验边包括分别与所述第一检验边的两端相接的边界线。
确定模块502，用于基于作业设备的转弯半径和预设间距确定当前直线段的直线终点，以使采用所述直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和所述第二检验边，其中，所述预设间距为所述调头轨迹的起点和终点之间的设定距离。
可选地，上述往返式路径规划装置500还可以包括：
检验模块，用于检验确定出的所述直线终点是否越界。
连接模块，用于若所述直线终点未越界且在所述作业地块上具备调头条件，将所述直线终点与所述调头轨迹的起点连接。
更新模块，用于将与调头轨迹的终点连接的下一直线段确定为新的当前直线段。
确定模块502，还用于重复确定所述新的当前直线段对应的直线终点。
确定模块502，还用于若所述直线终点未越界且在所述作业地块上不具备调头条件，将所述当前直线段的所述直线终点作为所述往返式路径的终点。
可选地，上述确定模块502包括：
确定子模块，用于当所述转弯半径大于设定倍数的所述预设间距时，依据所述当前直线段、路径遍历方向及所述预设间距，确定待定点；其中，所述待定点未越出所述第一检验边和第二检验边，且所述待定点与所述第一检验边和所述第二检验边中任意一条边界线之间的最小距离不超过预设值。
所述确定子模块，还用于当所述转弯半径不大于设定倍数的所述预设间距时，依据所述当前直线段、所述路径遍历方向及所述转弯半径，确定所述待定点；其中，所述待定点未越出所述第一检验边和第二检验边，且所述待定点与所述第一检验边和所述第二检验边中任意一条边界线之间的最小距离不超过所述预设值。
计算子模块，用于根据待定点，计算当前直线段的直线终点。
可选地，计算子模块具体用于：
当所述转弯半径大于设定倍数的所述预设间距时，根据所述待定点的第一纵坐标值、所述转弯半径及所述预设间距计算所述直线终点的纵坐标值；
将所述当前直线段所对应的第二横坐标值确定为所述直线终点的横坐标值。
可选地，上述计算子模块具体用于：
当所述转弯半径不大于设定倍数的所述预设间距时，根据所述转弯半径、所述预设间距及所述路径遍历方向调整所述待定点的第一横坐标值。
获取调整后的待定点对应的第三检验边和第四检验边；其中，所述第三检验边为与第二延长线相交的边界线；所述第四检验边包括分别与所述第三检验边的两端相接的边界线；所述第二延长线为采用调整后的所述待定点作为起点沿着所述前进方向延伸的直线。
检验调整后的所述待定点是否越出所述第三检验边或第四检验边。
若调整后的所述待定点越出所述第三检验边，则再次调整所述待定点的第一纵坐标值至与所述第三检验边之间的最小距离不超过所述预设值。
若调整后的待定点越出第四检验边，则再次调整待定点的第一纵坐标值至与第四检验边之间的最小距离不超过预设值。
根据当前直线段所对应的第二横坐标值和最终调整得到的第一纵坐标值，确定所述直线终点。
可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于该电子设备100的操作系统(Operating System，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。
综上所述，本发明实施例提供的一种往返式路径规划方法、装置及电子设备。其中，往返式路径规划方法应用于多边形的作业地块，往返式路径包括直线段和调头轨迹，直线段为互相平行的多条平行线，调头轨迹用于连接对应的两条所述直线段，以使多条所述直线段首尾连接，上述往返式路径规划方法的步骤包括：在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边。基于作业设备的转弯半径和预设间距确定当前直线段的直线终点，以使采用直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和第二检验边。如此，即便面对形状不规则的地块，也能够全自动化地实现高安全性的路径规划，推进农业自动化的发展。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块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(可以是个人计算机，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、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种往返式路径规划方法，其特征在于，所述往返式路径规划方法应用于多边形的作业地块，所述往返式路径包括直线段和调头轨迹，所述直线段为互相平行的多条平行线，所述调头轨迹用于连接对应的两条所述直线段，以使多条所述直线段首尾连接，所述往返式路径规划方法的步骤包括：
在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边，其中，所述第一检验边为与所述当前直线段前进方向上的第一延长线相交的边界线，所述第二检验边包括分别与所述第一检验边的两端相接的边界线；
基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点，以使采用所述直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和所述第二检验边，其中，所述预设间距为所述调头轨迹的起点和终点之间的设定距离；
其中，所述基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点的步骤包括：
当所述转弯半径大于设定倍数的所述预设间距时，依据所述当前直线段、路径遍历方向及所述预设间距，确定待定点；其中，所述待定点未越出所述第一检验边和第二检验边，且所述待定点与所述第一检验边和所述第二检验边中任意一条边界线之间的最小距离不超过预设值；所述待定点是所述调头轨迹上最有可能越出检验边的点；
根据所述待定点，计算所述当前直线段的直线终点。
2.根据权利要求1所述的往返式路径规划方法，其特征在于，所述往返式路径规划方法还包括：
检验确定出的所述直线终点是否越界；
若所述直线终点未越界且在所述作业地块上具备调头条件，将所述直线终点与所述调头轨迹的起点连接；
将与所述调头轨迹的终点连接的下一直线段确定为新的当前直线段；
重复确定所述新的当前直线段对应的直线终点；
若所述直线终点未越界且在所述作业地块上不具备调头条件，将所述当前直线段的所述直线终点作为所述往返式路径的终点。
3.根据权利要求1所述的往返式路径规划方法，其特征在于，所述基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点的步骤还包括：
当所述转弯半径不大于设定倍数的所述预设间距时，依据所述当前直线段、所述路径遍历方向及所述转弯半径，确定所述待定点。
4.根据权利要求1所述的往返式路径规划方法，其特征在于，根据所述待定点，计算所述当前直线段的直线终点的步骤包括：
当所述转弯半径大于设定倍数的所述预设间距时，根据所述待定点的第一纵坐标值、所述转弯半径及所述预设间距计算所述直线终点的纵坐标值；
将所述当前直线段所对应的第二横坐标值确定为所述直线终点的横坐标值。
5.根据权利要求3所述的往返式路径规划方法，其特征在于，根据所述待定点，计算所述当前直线段的直线终点的步骤包括：
当所述转弯半径不大于设定倍数的所述预设间距时，根据所述转弯半径、所述预设间距及所述路径遍历方向调整所述待定点的第一横坐标值；
获取调整后的待定点对应的第三检验边和第四检验边；其中，所述第三检验边为与第二延长线相交的边界线；所述第四检验边包括分别与所述第三检验边的两端相接的边界线；所述第二延长线为采用调整后的所述待定点作为起点沿着所述前进方向延伸的直线；
检验调整后的所述待定点是否越出所述第三检验边或第四检验边；
若调整后的所述待定点越出所述第三检验边，则再次调整所述待定点的第一纵坐标值至与所述第三检验边之间的最小距离不超过所述预设值；
若调整后的所述待定点越出所述第四检验边，则再次调整所述待定点的所述第一纵坐标值至与所述第四检验边之间的最小距离不超过所述预设值；
根据所述当前直线段所对应的第二横坐标值和最终调整得到的所述第一纵坐标值，确定所述直线终点。
6.根据权利要求1所述的往返式路径规划方法，其特征在于，所述依据所述当前直线段、路径遍历方向及所述预设间距，确定待定点的步骤包括：
根据所述当前直线段所对应的第二横坐标值、所述路径遍历方向及所述预设间距，计算所述待定点的第一横坐标值；
依据所述前进方向及所述转弯半径，在所述第一横坐标值下确定所述待定点的第一纵坐标值，以使所述待定点与所述第一检验边之间的最小距离不超过所述预设值；
检验所述待定点是否越出所述第二检验边；
若越出所述第二检验边，则依据所述前进方向及所述转弯半径调整所述第一纵坐标值，以使所述待定点与所述第二检验边之间的最小距离不超过所述预设值。
7.根据权利要求3所述的往返式路径规划方法，其特征在于，依据所述当前直线段、所述路径遍历方向及所述转弯半径，确定所述待定点的步骤包括：
根据所述当前直线段所对应的第二横坐标值、所述路径遍历方向及所述转弯半径，计算所述待定点的第一横坐标值；
依据所述前进方向及所述转弯半径，在所述第一横坐标值下确定所述待定点的第一纵坐标值，以使所述待定点与所述第一检验边之间的最小距离不超过所述预设值；
检验所述待定点是否越出所述第二检验边；
若越出所述第二检验边，则依据所述前进方向及所述转弯半径调整所述第一纵坐标值，以使所述待定点与所述第二检验边之间的最小距离不超过所述预设值。
8.根据权利要求1所述的往返式路径规划方法，其特征在于，所述调头轨迹的生成方式包括：
依据所述转弯半径及所述预设间距，生成参考调头轨迹；其中，所述参考调头轨迹相对于纵坐标轴对称；
基于所述参考调头轨迹进行平移和\或旋转，得到起点与所述当前直线段的直线终点重合的所述调头轨迹；其中，所述调头轨迹的起点到终点之间的方向与路径遍历方向平行。
9.一种往返式路径规划装置，其特征在于，所述往返式路径规划装置应用于多边形的作业地块，所述往返式路径包括直线段和调头轨迹，所述直线段为互相平行的多条平行线，所述调头轨迹用于连接对应的两条所述直线段，以使多条所述直线段首尾连接，所述往返式路径规划装置包括：
获取模块，用于在当前直线段的前进方向上确认第一检验边和第二检验边，其中第一检验边为与所述当前直线段前进方向上的第一延长线相交的边界线，所述第二检验边包括分别与所述第一检验边的两端相接的边界线；
确定模块，用于基于作业设备的转弯半径和预设间距确定所述当前直线段的直线终点，以使采用所述直线终点为起点的调头轨迹未越出所述第一检验边和所述第二检验边，其中，所述预设间距为所述调头轨迹的起点和终点之间的设定距离；
其中，所述确定模块包括：
确定子模块，用于当所述转弯半径大于设定倍数的所述预设间距时，依据所述当前直线段、路径遍历方向及所述预设间距，确定待定点；其中，所述待定点未越出所述第一检验边和第二检验边，且所述待定点与所述第一检验边和所述第二检验边中任意一条边界线之间的最小距离不超过预设值；所述待定点是所述调头轨迹上最有可能越出检验边的点；
计算子模块，用于根据所述待定点，计算所述当前直线段的直线终点。
10.根据权利要求9所述的往返式路径规划装置，其特征在于，所述往返式路径规划装置还包括：
检验模块，用于检验确定出的所述直线终点是否越界；
连接模块，用于若所述直线终点未越界且在所述作业地块上具备调头条件，将所述直线终点与所述调头轨迹的起点连接；
更新模块，用于将与所述调头轨迹的终点连接的下一直线段确定为新的当前直线段；
所述确定模块，还用于重复确定所述新的当前直线段对应的直线终点；
所述确定模块，还用于若所述直线终点未越界且在所述作业地块上不具备调头条件，将所述当前直线段的所述直线终点作为所述往返式路径的终点。
11.根据权利要求9所述的往返式路径规划装置，其特征在于，
所述确定子模块，还用于当所述转弯半径不大于设定倍数的所述预设间距时，依据所述当前直线段、所述路径遍历方向及所述转弯半径，确定所述待定点。
12.根据权利要求9所述的往返式路径规划装置，其特征在于，所述计算子模块具体用于：
当所述转弯半径大于设定倍数的所述预设间距时，根据所述待定点的第一纵坐标值、所述转弯半径及所述预设间距计算所述直线终点的纵坐标值；
将所述当前直线段所对应的第二横坐标值确定为所述直线终点的横坐标值。
13.根据权利要求11所述的往返式路径规划装置，其特征在于，所述计算子模块具体用于：
当所述转弯半径不大于设定倍数的所述预设间距时，根据所述转弯半径、所述预设间距及所述路径遍历方向调整所述待定点的第一横坐标值；
获取调整后的待定点对应的第三检验边和第四检验边；其中，所述第三检验边为与第二延长线相交的边界线；所述第四检验边包括分别与所述第三检验边的两端相接的边界线；所述第二延长线为采用调整后的所述待定点作为起点沿着所述前进方向延伸的直线；
检验调整后的所述待定点是否越出所述第三检验边或第四检验边；
若调整后的所述待定点越出所述第三检验边，则再次调整所述待定点的第一纵坐标值至与所述第三检验边之间的最小距离不超过所述预设值；
若调整后的所述待定点越出所述第四检验边，则再次调整所述待定点的所述第一纵坐标值至与所述第四检验边之间的最小距离不超过所述预设值；
根据所述当前直线段所对应的第二横坐标值和最终调整得到的所述第一纵坐标值，确定所述直线终点。
14.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-8任一所述的方法。
15.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的方法。
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