CN112665594B - 作业路径规划方法及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种作业路径规划方法及相关装置，涉及自动化技术领域。其中，上述作业路径规划方法还包括：根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；确定子无人装置进行单架次作业所对应的路程；根据待作业区域的每条预设作业航线和单架次作业所对应的路程，获得子无人装置在每条预设作业航线中对应的能量补给点；根据每条预设作业航线对应的能量补给点，确定母无人装置的预设能量补给路线；通过比对多个预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为母无人装置的实际能量补充路线。通过实现子母无人装置之间的高效配合，提高子无人装置的作业效率，减少作业过程中能源的耗费。

Description

作业路径规划方法及相关装置

技术领域

本发明涉及自动化技术领域，具体而言，涉及一种作业路径规划方法及相关装置。

背景技术

采用无人设备作业的方式替代人力作业已经成为一种现代化农业的趋势。目前针对较大面积的待作业区域，需要多架次作业完成。每架次作业结束时均需回到固定补给点，进行能量(电能、喷洒物或播撒物)的补给。

每架次作业结束返回固定补给点的过程，既不能进行实际作业，还会消耗设备电量和总的作业时间。明显制约了单架次的作业量和完成待作业区域的作业时间，影响作业效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种作业路径规划方法及相关装置。

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，本发明提供一种作业路径规划方法，应用于协同作业的母无人装置和子无人装置，所述母无人装置用于为子无人装置进行能量补充，子无人装置用于在待作业区域进行作业；所述作业路径规划方法包括：

根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；

确定所述子无人装置进行单架次作业所对应的路程；

根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置为子无人装置进行能量补充的位置；

根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线；

通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线。

在可选的实施方式中，所述通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线后，所述作业路径规划方法还包括：

确定路径最短的预设能量补给路线对应的子无人装置的预设作业航线为所述子无人装置的实际作业路线。

在可选的实施方式中，所述通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线的步骤包括：

获取每条所述预设能量补给路线的执行路程长度；

比对多条所述预设能量补给路线的执行路程长度，将所述执行路程长度最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线。

在可选的实施方式中，所述获取每条所述预设能量补给路线的执行路程长度的步骤包括：

识别所述预设能量补给路线中是否存在所述母无人装置的返航补给点；

若不存在所述母无人装置所对应的返航补给点，则将所述预设能量补给路线的路线长度确定为执行路程长度。

在可选的实施方式中，所述获取每条所述预设能量补给路线的执行路程长度的步骤还包括：

若存在所述母无人装置所对应的返航补给点，则获取所述返航补给点与固定补给点之间的往返路程；

根据所述预设能量补给路线的路线长度和所述返航补给点与固定补给点之间的往返路程，确定所述执行路程长度。

在可选的实施方式中，所述根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线的步骤：

按照每条所述预设作业航线所对应的各架次作业之间的作业顺序，对每条所述预设作业航线所对应的能量补给点进行排序；

在固定补给点、排序后的所述能量补给点之间规划所述预设能量补给路线，其中，预设能量补给路线途径不同能量补给点的顺序与所述补给点之间排序一致。

第二方面，本发明提供一种作业路径规划装置，应用于协同作业的母无人装置和子无人装置，所述母无人装置用于为子无人装置进行能量补充，子无人装置用于在待作业区域进行作业；所述作业路径规划装置包括：

规划模块，用于根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；

确定模块，用于确定所述子无人装置进行单架次作业所对应的路程；

获取模块，用于根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置为子无人装置进行能量补充的位置；

所述规划模块，还用于根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线；

选择模块，用于通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线。

第三方面，本发明提供一种电子设备，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作业路径规划方法。

第四方面，本发明提供一种子母管理系统，所述子母管理系统包括子无人装置和母无人装置，所述母无人装置用于为子无人装置进行能量补充，子无人装置用于在待作业区域进行作业；所述子母管理系统用于执行如前述实施方式中任一项所述的作业路径规划方法，用以确定所述母无人装置的实际能量补充路线。

第五方面，本发明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作业路径规划方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供的作业路径规划方法通过利用子母无人装置的协作实现高效的作业和补给，由子无人装置进行喷洒或播撒作业的情况下，利用母无人装置的机动性灵活进行补给。具体而言，根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；确定所述子无人装置进行单架次作业所对应的路程；根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置为子无人装置进行能量补充的位置；根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线；通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线。通过选出母无人装置进行补给的较优路径，实现子母无人装置的最优配合，从而，提高子无人装置进行喷洒或播撒作业过程中单次作业的续航能力，同时避免子无人装置能量耗尽，需返航到作业区域外的无效作业时间，提高作业效率。

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子母管理系统的示意图。

图2示出了本发明实施例提供的电子设备的示意图。

图3示出了本发明实施例提供的作业路径规划方法的步骤流程图之一。

图4示出了本发明实施例提供的步骤S104的子步骤流程图。

图5示出了本发明实施例提供的预设能量补给路线创建示例图。

图6示出了本发明实施例提供的作业路径规划方法的步骤流程图之二。

图7示出了本发明实施例提供的作业路径规划装置的示意图。

图标：10-子无人装置；20-母无人装置；30-中控设备；100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信模块；300-作业路径规划装置；301-规划模块；302-确定模块；303-获取模块；304-选择模块。

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。

无人作业是一种自动化的作业方式。由于其能够有效降低作业过程中所需的人力成本，目前已广泛应用于各个领域。特别是农业喷洒、播撒领域，应用十分广泛，作业形式多样。

面对较大的作业地块进行喷洒或者播撒作业，往往需要多架次作业才能够完成。其原因在于作业设备的移动和喷洒或者播撒作业都依赖电能的供应，而作业设备可携带电量是有限的，故也限制了单架次作业的作业负荷。目前通常采用单架次作业完毕后，返回固定补给点进行电能和/或喷洒物(播撒物)的补给，然后进行下一架次作业，循环往复，直至完成针对作业地块的喷洒作业。

上述作业方式存在明显弊端。一方面，不仅实际作业需要耗电，作业设备移动也会耗电。显然，作业设备返回固定补给点的过程中也会产生耗电，这将直接影响单架次作业的作业负荷。另一方面，返回固定补给点还会产生额外的时耗，影响整体作业效率。

相关技术中，也有在作业设备的作业路线上设置补给点的方式改善上述问题。但是所需设置的补给点过多，提高造价成本。

为了改善上述问题，本发明实施例提供了一种作业路径规划方法及相关装置。

具体而言，本发明实施例所提供的作业规划方法和装置利用子无人装置和母无人装置之间的优选配合，解决上述技术问题。

请参考图1，图1为本发明实施例所提供的子母管理系统。如图1所示，上述子母管理系统包括中控设备30、子无人装置10和母无人装置20。上述中控设备30、子无人装置10和母无人装置20之间可以相互通信。

上述中控设备30可以是，但不限于是遥控设备、个人电脑(personal computer，PC)、服务器、分布式部署的计算机。可以理解的是，电子设备100也不限于物理设备，还可以是物理设备上布局的虚拟机、基于云平台上构建的虚拟机等能提供与所述服务器或者虚拟机有相同功能的计算机。

上述子无人装置10可以是执行喷洒(或播撒)作业的无人设备，比如，无人机、无人车、无人船等。上述喷洒(或播撒)作业可以是，但不限于喷洒农药、播撒种子、喷洒水等。

上述母无人装置20可以是进行能量补给的无人设备，比如，无人机、无人车、无人船等。

在一些实施例中，可以由子母管理系统中至少一个设备执行上述作业路径规划方法。

比如，由中控设备30执行上述作业路径规划方法，实现首先确定出子无人装置10选择不同预设作业航线下所对应的能量补给点及根据上述能量补给点规划对应的预设能量补给路线。其次，选出移动路程最短的预设能量补给路线作为实际能量补充路线，并将实际能量补充路线所对应的预设作业航线确定为子无人装置10的实际作业路线。最后，分别将实际作业路线发送给子无人装置10及将实际能量补充路线发送给母无人装置20，以分别指导子无人装置10和母无人装置20进行作业。

再比如，由子无人装置10执行上述作业路径规划方法。其执行原理同前，区别在于确定出实际能量补充路线后，需将实际能量补充路线发送给母无人装置20，以指导母无人装置20进行作业。

再比如，由母无人装置20执行上述作业规划方法。其执行原理同前，区别在于确定出实际作业路线后，需将实际作业路线发送给子无人装置10，以指导子无人装置10进行作业。

为了方面描述，下面将可以执行上述作业规划方法和装置的主体均称为电子设备100。

请参照图2，图2是电子设备100的结构示意图。所述电子设备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110(Random Access Memory，RAM)，只读存储器110(Read Only Memory，ROM)，可编程只读存储器110(Programmable Read-Only Memory，PROM)，可擦除只读存储器110(Erasable Programmable Read-Only Memory，EPROM)，电可擦除只读存储器110(ElectricErasable Programmable 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。

应当理解的是，图2所示的结构仅为电子设备100的结构示意图，所述电子设备100还可包括比图2中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2所示不同的配置。图2中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参考图3，图3示出了本发明实施例提供的一种作业路径规划方法。如图3所示，上述作业路径规划方法包括以下步骤：

步骤S101，根据子无人装置10所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线。

上述可选作业起点为在待作业区域内选出的多个位置点。每一个可选作业起点均有被作为子无人装置10进行喷洒(或播撒)作业的起点的资格。在一些实施例中，可以在待作业区域内随机选择多个可选作业起点。在另一些实施例中，也可以由用户根据历史经验在待作业区域内选出多个可选作业起点，比如，选在待作业区域两条边界的交汇点附近。

上述预设作业航线为基于可选作业起点，在待作业区域中规划出的作业路径。上述预设作业航线的有效作业区域可以覆盖上述待作业区域。

可以理解地，基于不同的可选作业起点所规划出的预设作业航线也是不同的，也即，每一个可选作业起点均可以对应的确定出一条针对待作业区域进行作业的预设作业航线。

步骤S102，确定子无人装置10进行单架次作业所对应的路程。

在一些实施例中，可以根据子无人装置10的作业负荷能力(受携带的喷洒物和电量的影响)，确定单架次作业所对应的路程。

换句话说，可以根据子无人装置10的最大携电量及作业路程所需的喷洒物量，寻找二者之间的最优平衡点，以确定出单架次作业所对应的路程长度，以确保子无人装置10携带电量消耗完的同时，子设备所携带的喷洒物也随之喷洒完毕。

步骤S103，根据待作业区域的每条预设作业航线和单架次作业所对应的路程，获得子无人装置10在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点。

上述能量补给点为母无人装置20为子无人装置10进行能量补充的位置点。

在一些实施例中，可以按照单架次作业所对应的路程，分别将预设作业航线划分为多个作业子路段，每一个作业子路段为一架次作业过程中实际进行作业的路段。换个角度来看，便是按照单架次作业所对应的路程，将针对预设作业航线的作业任务，划分为多架次作业任务。每架次作业结束后，子无人装置10均需要进行能量的补给，因此，将作业子路段的作业终点确定为能量补给点。通过上述能量补给点的确定，实现子无人装置10电量和喷洒物消耗完便能够直接进行补给，提高单架次作业的作业负荷的同时，节约作业时间，提高子无人装置10的作业效率。

当然，每条预设作业航线均具有对应的多个能量补给点。不同预设作业航线由于路线的差异，所确定出的能量补给点的位置之间是存在差异的。

步骤S104，根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定母无人装置20的预设能量补给路线。

在一些实施例中，分别根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，规划出母无人装置20的预设能量补给路线。

可理解的，每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置是不同的，故，基于每条预设作业航线对应的多个能量补给点所规划出的预设能量补给路线也存在差异。也即，每条预设作业航线均对应着一条预设能量补给路线。

步骤S105，通过比对多个预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为母无人装置20的实际能量补充路线。

选择路径最短的预设能量补给路线，一方面，能够保障母无人装置20能够及时的为子无人装置10进行补给，避免影响子无人装置10的作业效率。另一方面，避免母无人装置20产生大量的能源浪费，降低整个作业的能源耗费。

下面对本发明实施例的实现细节进行描述：

在一些实施例中，上述步骤S102可以是包括以下步骤：

(1)从预设作业航线中获取目标路段。

上述预设作业航线可以是已得到的预设作业路线中的一条。

在一些实施例中，上述目标路段可以包括预设作业航线的全部路段。在另一些实施例中，上述目标路段可以包括预设作业航线的部分路段。

(2)依据目标路段执行作业所需的喷洒物(或者播撒物)量，利用预设的第一模型，预估基于目标路段进行作业的所需电量。

上述所需的喷洒物(或者播撒物)量为完成目标路段所对应的有效作业区域的作业的喷洒物(或者播撒物)量。

上述所需电量为子无人装置10携带所需的喷洒物(或者播撒物)量完成针对目标路段的作业所耗费的电量。

上述第一模型为预先训练得到的混合模型。上述第一模型可以依据目标路段的关联信息、电池相关信息及所需的喷洒物(或者播撒物)量，预估子无人装置10完成针对目标路段的作业后所剩余的电量。

上述目标路段所对应的关联信息(比如，路段长度、规定通过速度及有效喷洒距离)不仅影响所需的喷洒物的量还决定了电能的消耗量。所需喷洒物的量将增加子无人装置10的自重，如此，也会影响电能的消耗。故，利用第一模型识别目标路段、电池相关信息、所需的喷洒物量和按照目标路段作业后的剩余电量之间存在的对应关系。并据此得到所需的电量信息，从而，提高对单次作业所需电量的预判准确性。

(3)若所需电量超过子无人装置10的最大携电量或者所需电量与最大携电量之间的差值超过预设值，那么对目标路段进行调整，以确定出单架次作业所对应的实际执行路段。

上述最大携电量为子无人装置10充满电的情况下的真实电量。也即，子无人装置10的电池的实际容量。

上述预设值可以是用户预选的一个值，可以是一个较小的数值。

比如，在所需电量超过子无人装置10的最大携电量的情况下，将目标路段缩短。再比如，在电能需求量超过子无人装置10的最大携电量且电能需求量与最大携电量之间的差值超过预设值的情况下，将目标路段增长，直至喷洒路径中无可划入目标路段的路段。

可理解的，通过上述步骤(3)实现了以下两项约束：

约束一：约束所需电量不超过最大携电量，避免出现喷洒物未喷完，子无人装置10的电量已耗完的情况。

约束二：约束所需电量与最大携电量之间的差异尽可能的小。避免出现喷洒物喷完，而子无人装置10的电量还有过剩的情况。

在一些实施例中，可以通过上述约束条件确定单架次作业所对应的实际喷洒路段。

(4)将实际喷洒路段的路程信息确定为单架次作业所对应的路程。

在一些实施例中，上述步骤S103中确定每条预设作业航线所对应的能量补给点的原理都是相同的，下面以确定一条预设作业航线所对应的能量补给点为例进行描述：

首先，从预设作业航线所对应的可选作业起点开始，从预设作业航线中获取长度等于单架次作业所对应路程的路段，作为第一条作业子路段。可以理解地，该第一条作业子路段为第一架次作业所对应的实际执行路段。再以第一条作业子路段的作业终点为起点重复从预设作业航线中长度等于单架次作业所对应路程的路段，作为第二条作业子路段。如此循环，便可将预设作业航线划分为多条作业子路段。

其次，将每条作业子路段的作业终点确定为一个能量补给点。可理解的，每一条作业子路段是一架次作业所对应的实际执行路段。子无人装置10完成针对一架次作业所对应的实际执行路段作业后，电能和喷洒物均耗费完，此时，如需进行下一架次作业或者返回起点则需要对子无人装置10进行能量的补给，故，需将每条作业子路段的作业终点作为一个能量补给点。

不难理解，不同的预设作业航线所对应的能量补给点是不同的，与之对应的，各条预设作业航线所对应的预设能量补给路线也存在差异。但是，每条预设作业航线所对应的预设能量补给路线的确定原理都相同，故，下面以确定一条上述预设作业航线所对应的预设能量补给路线为例，介绍步骤S104。如图4所示，上述步骤S104可以包括以下子步骤：

子步骤S104-1，按照每条预设作业航线所对应的各架次作业之间的作业顺序，对每条预设作业航线所对应的能量补给点进行排序。

在一些实施例中，上述架次作业的顺序可以根据架次作业所对应的实际执行路段在预设作业航线中被遍历到的先后顺序确定。比如，图5所示，从预设作业航线的起点向终点方向遍历，第一架次作业所对应的实际喷洒路段(路段a、b)先于第二架次作业所对应的实际喷洒路段(路段c、d)被遍历到，那么第一架次作业的作业顺序在第二架次作业之前。第三架次作业所对应的实际喷洒路段(路段e、f)晚于第二架次作业所对应的实际喷洒路段(路段c、d)被遍历到，那么第二架次作业的作业顺序在第三架次作业之前。

在一些实施例中，获取个架次作业的顺序后，将各个架次所对应的作业终点(也即，能量补给点)进行排序，如图5所示。

子步骤S104-2，在固定补给点、排序后的能量补给点之间规划预设能量补给路线。

上述预设能量补给路线途径不同能量补给点的顺序与所述补给点之间排序一致。如图5所示，创建从固定补给点开始，依次连接各个能量补给点的预设能量补给路线。

在得到多个预设能量补给路线的情况下，便可以从中甄选较佳的补给路线。通常路程最短的预设能量补给路线在进行补给过程中，不仅时效性好，还能够减少补给过程的能源耗费。

因此，上述步骤S105可以包括以下子步骤：

子步骤S105-1，获取每条预设能量补给路线的执行路程长度。

上述路程最短可以理解地为执行路程长度最短。母无人装置20如果能够一次性服务完预设作业航线上所有的能量补给点，那么执行路程长度只需考虑预设能量补给路线的路线长度。母无人装置20如果不能够一次性服务完预设作业航线上所有的能量补给点(也即，为子无人装置10补给过程中母无人装置20还需返回固定补给点进行喷洒物、电能的补给)，那么执行路程长度除了需要考虑预设能量补给路线的路线长度，还需要考虑返航点与固定补给点之间的往返路程。

在此基础上，上述子步骤S105-1可以是：

1)识别预设能量补给路线中是否存在母无人装置20的返航补给点。

上述返航补给点为预估出母无人装置20按照预设能量补给路线进行补给过程中所携带喷洒物(播撒物)或者电能消耗完毕的位置点。

2)若不存在母无人装置20所对应的返航补给点，则将预设能量补给路线的路线长度确定为执行路程长度。

3)若存在所述母无人装置20所对应的返航补给点，则获取返航补给点与固定补给点之间的往返路程。然后，根据预设能量补给路线的路线长度和返航补给点与固定补给点之间的往返路程，确定执行路程长度。比如，将预设能量补给路线的路线长度和返航补给点与固定补给点之间的往返路程叠加，以得到执行路程长度。

子步骤S105-2，比对多条预设能量补给路线的执行路程长度，将执行路程长度最短的预设能量补给路线为母无人装置20的实际能量补充路线。

由于预设作业航线与预设能量补给路线之间是一一对应的，为了使子无人装置10和母无人装置20之间能够配合，在从多条预设能量补给路线中选定了母无人装置20的实际能量补充路线后，子无人装置10所对应的实际作业路线也随之确定。因此，如图6所示，本发明实施例所提供的作业路径规划方法还可以包括步骤：

步骤S201，确定路径最短的预设能量补给路线对应的子无人装置10的预设作业航线为子无人装置10的实际作业路线。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种作业路径规划装置300的实现方式，可选地，该作业路径规划装置300可以采用上述图2所示的电子设备100的器件结构。进一步地，请参阅图7，图7为本发明实施例提供的一种作业路径规划装置300的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的作业路径规划装置300，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。该作业路径规划装置300包括：规划模块301、确定模块302、获取模块303及选择模块304。

规划模块301，用于根据子无人装置10所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线。

确定模块302，用于确定所述子无人装置10进行单架次作业所对应的路程。

获取模块303，用于根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置10在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置20为子无人装置10进行能量补充的位置。

所述规划模块301，还用于根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置20的预设能量补给路线。

选择模块304，用于通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置20的实际能量补充路线。

在一些实施例中，上述作业路径规划装置300还包括：

选择模块304，还用于确定路径最短的预设能量补给路线对应的子无人装置10的预设作业航线为所述子无人装置10的实际作业路线。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图2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2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，本发明实施例提供了一种作业路径规划方法及相关装置。其中，上述作业路径规划方法还包括：根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；确定所述子无人装置进行单架次作业所对应的路程；根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置为子无人装置进行能量补充的位置；根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线；通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线。通过实现子母无人装置之间的高效配合，提高子无人装置的作业效率，减少作业过程中能源的耗费。

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 (8)

1.一种作业路径规划方法，其特征在于，应用于协同作业的母无人装置和子无人装置，所述母无人装置用于为子无人装置进行能量补充，子无人装置用于在待作业区域进行作业；所述作业路径规划方法包括：

根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；

确定所述子无人装置进行单架次作业所对应的路程；

根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置为子无人装置进行能量补充的位置；

根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线；

通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线，包括：识别所述预设能量补给路线中是否存在所述母无人装置的返航补给点；若不存在所述母无人装置所对应的返航补给点，则将所述预设能量补给路线的路线长度确定为所述预设能量补给路线的执行路程长度；比对多条所述预设能量补给路线的执行路程长度，将上述执行路程长度最短的所述预设能量补给路线确定为所述母无人装置的实际能量补充路线。

2.根据权利要求1所述的作业路径规划方法，其特征在于，所述通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线后，所述作业路径规划方法还包括：

确定路径最短的预设能量补给路线对应的子无人装置的预设作业航线为所述子无人装置的实际作业路线。

3.根据权利要求1所述的作业路径规划方法，其特征在于，所述方法还包括：

若存在所述母无人装置所对应的返航补给点，则获取所述返航补给点与固定补给点之间的往返路程；

根据所述预设能量补给路线的路线长度和所述返航补给点与固定补给点之间的往返路程，确定所述执行路程长度。

4.根据权利要求1所述的作业路径规划方法，其特征在于，所述根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线的步骤：

按照每条所述预设作业航线所对应的各架次作业之间的作业顺序，对每条所述预设作业航线所对应的能量补给点进行排序；

在固定补给点、排序后的所述能量补给点之间规划所述预设能量补给路线，其中，预设能量补给路线途径不同能量补给点的顺序与所述补给点之间排序一致。

5.一种作业路径规划装置，其特征在于，应用于协同作业的母无人装置和子无人装置，所述母无人装置用于为子无人装置进行能量补充，子无人装置用于在待作业区域进行作业；所述作业路径规划装置包括：

规划模块，用于根据子无人装置所对应的可选作业起点，确定针对待作业区域进行作业的多条预设作业航线；

确定模块，用于确定所述子无人装置进行单架次作业所对应的路程；

获取模块，用于根据待作业区域的每条预设作业航线和所述单架次作业所对应的路程，获得所述子无人装置在每条预设作业航线中对应的多个能量补给点，其中，所述能量补给点为所述母无人装置为子无人装置进行能量补充的位置；

所述规划模块，还用于根据每条预设作业航线对应的多个能量补给点的位置，确定所述母无人装置的预设能量补给路线；

选择模块，用于通过比对多个所述预设能量补给路线，确定路径最短的预设能量补给路线为所述母无人装置的实际能量补充路线，包括：识别所述预设能量补给路线中是否存在所述母无人装置的返航补给点；若不存在所述母无人装置所对应的返航补给点，则将所述预设能量补给路线的路线长度确定为所述预设能量补给路线的执行路程长度；比对多条所述预设能量补给路线的执行路程长度，将上述执行路程长度最短的所述预设能量补给路线确定为所述母无人装置的实际能量补充路线。

6.一种电子设备，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1-4任一所述的作业路径规划方法。

7.一种子母管理系统，其特征在于，所述子母管理系统包括子无人装置和母无人装置，所述母无人装置用于为子无人装置进行能量补充，子无人装置用于在待作业区域进行作业；所述子母管理系统用于执行如权利要求1-4中任一项所述的作业路径规划方法，用以确定所述母无人装置的实际能量补充路线。

8.一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如权利要求1-4中任一项所述的作业路径规划方法。