CN113419525A - 一种无人驾驶农机的控制方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人驾驶农机的控制方法，考虑到农机在执行作业任务过程中，其各个被控器件的状态与农机所在区域具有相关性，因此本申请中可以根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态，并在农机移动过程中将各被控器件控制为农机当前所在路径点对应的指定状态，由于该方法可以由处理器完成自动控制，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度。本发明还公开了一种无人驾驶农机的控制装置、设备及计算机可读存储介质，具有如上无人驾驶农机的控制方法相同的有益效果。
Description
技术领域
本发明涉及无人驾驶领域，特别是涉及一种无人驾驶农机的控制方法，本发明还涉及一种无人驾驶农机的控制装置及设备。
背景技术
农机的无人驾驶技术可以实现对于农机的自动驾驶从而解放驾驶员的工作，也即无需驾驶员驾驶农机移动，但是农机本身的使命是完成一些农业相关的作业任务(例如耕地、播种或者打药等)，也就是说农机在被无人驾驶移动的过程中还需要做出相关动作(喷雾阀的开关或者割台的控制等)来完成作业任务，因此，现有的无人驾驶技术实际上还需要工作人员在农机移动过程中对农机进行相关动作的控制，人力成本较高，自动化程度较低。
因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种无人驾驶农机的控制方法，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度；本发明的另一目的是提供一种无人驾驶农机的控制装置及设备，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种无人驾驶农机的控制方法，应用于处理器，包括：
获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点；
根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态；
在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态。
优选地，所述根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态之后，所述在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态之前，该无人驾驶农机的控制方法还包括：
将每个所述路径点与其对应的所述指定状态打包为一组控制数据；
则所述在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态具体为：
在所述农机按照所述控制数据中的所述路径点移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为当前执行的所述控制数据中的指定状态。
优选地，所述预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系包括：
若所述路径点所在区域为作业区域，则割台的高度为下降，喷雾阀的状态为打开；
若所述路径点所在区域为调头区域，则所述割台的高度为上升，所述喷雾阀的状态为关闭。
优选地，所述被控部件包括前悬挂、后悬挂、动力输出装置PTO、发动机、辅助阀、割台、脱谷装置以及喷雾总阀。
优选地，所述根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态之后，所述在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态之前，该无人驾驶农机的控制方法还包括：
控制提示器提示出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态。
优选地，所述提示器为网络终端。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无人驾驶农机的控制装置，应用于处理器，包括：
获取模块，用于获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点；
确定模块，用于根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态；
控制模块，用于在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态。
优选地，该无人驾驶农机的控制装置还包括：
提示模块，用于控制提示器提示出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种无人驾驶农机的控制设备，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如上所述无人驾驶农机的控制方法的步骤。
为解决上述技术问题，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质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上所述无人驾驶农机的控制方法的步骤。
本发明提供了一种无人驾驶农机的控制方法，考虑到农机在执行作业任务过程中，其各个被控器件的状态与农机所在区域具有相关性，因此本申请中可以根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态，并在农机移动过程中将各被控器件控制为农机当前所在路径点对应的指定状态，由于该方法可以由处理器完成自动控制，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度。
本发明还提供了一种无人驾驶农机的控制装置、设备及计算机可读存储介质，具有如上无人驾驶农机的控制方法相同的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1为本发明提供的一种无人驾驶农机的控制方法的流程示意图；
图2为本发明提供的一种行驶路径规划方案的示意图；
图3为本发明提供的一种无人驾驶农机的控制装置的结构示意图；
图4为本发明提供的一种无人驾驶农机的控制设备的结构示意图。
具体实施方式
本发明的核心是提供一种无人驾驶农机的控制方法，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度；本发明的另一核心是提供一种无人驾驶农机的控制装置及设备，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。
请参考图1，图1为本发明提供的一种无人驾驶农机的控制方法的流程示意图，该无人驾驶农机的控制方法应用于处理器，包括：
步骤S1：获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点；
具体的，考虑到如上背景技术中的技术问题，本发明实施例中欲建立行驶路径规划方案中的各个路径点与农机上的各个被控器件的状态之间的联系，从而实现在农机自动行驶的过程中，在农机行驶到一个路径点便将被控器件的状态控制为当前路径点对应的指定状态，从而自动化地实现被控器件的动作控制，解放了人力，提高了自动化程度，因此在本步骤中需要首先获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点。
其中，行驶路径规划方案中包含农机在待作业地块上的预期行驶路径，并且该路径由若干个路径点连接而成，其具体形式可以为多种，可以依靠无人驾驶农机的路径规划技术进行自动规划，本发明实施例在此不做限定。
具体的，待作业地块的行驶路径规划方案的生成步骤可以包括：一台安装有北斗导航无人驾驶作业系统的农机，其中无人驾驶作业系统包含GNSS(Global NavigationSatellite System，全球导航卫星系统)定位模块，GNSS定位模块可以采集待作业地块的边界信息，然后根据根据边界信息生成农机的行驶路径规划方案。
步骤S2：根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态；
具体的，考虑到在进行农业作业任务的过程中，农机上的各个被控部件的状态通常都和农机所在的区域有直接联系，例如对于进行作物收割的割机来说，在田间直线行驶的过程中由于周围存在作物，割机此时的位置应该是下降位置以便进行作物收割，若农机处于调头的区域，那么由于此时周围不存在作物，因此此时割机的位置可以是上升状态，因此本发明实施例可以预先设置各路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，在本步骤中可以根据该对应关系以及前述步骤中获取到的路径点，确定出各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态，也即对于每一个路径点来说都对应有被控器件的指定状态，并将其作为后续步骤的数据基础。
步骤S3：在农机按照行驶路径规划方案移动的过程中，将农机上的各个被控器件的状态控制为农机当前所在的路径点对应的指定状态。
具体的，由于前述步骤已经得到了各个路径点对应的指定状态，如此一来，在农机移动的过程中，可以按照农机当前所在路径点对应的指定状态对于农机上的各个被控器件的状态进行控制，并且由于本申请应用于处理器，因此可以自动化地完成对于农机上的各被控器件的控制并执行作业任务，解放了人力的同时提高了自动化程度。
本发明提供了一种无人驾驶农机的控制方法，考虑到农机在执行作业任务过程中，其各个被控器件的状态与农机所在区域具有相关性，因此本申请中可以根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态，并在农机移动过程中将各被控器件控制为农机当前所在路径点对应的指定状态，由于该方法可以由处理器完成自动控制，一方面解放了人力，降低了人力成本，另一方面提高了自动化程度。
为了更好地对本发明实施例进行说明，请参考图2，图2为本发明提供的一种行驶路径规划方案的示意图，在上述实施例的基础上：
作为一种优选的实施例，根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态之后，在农机按照行驶路径规划方案移动的过程中，将农机上的各个被控器件的状态控制为农机当前所在的路径点对应的指定状态之前，该无人驾驶农机的控制方法还包括：
将每个路径点与其对应的指定状态打包为一组控制数据；
则在农机按照行驶路径规划方案移动的过程中，将农机上的各个被控器件的状态控制为农机当前所在的路径点对应的指定状态具体为：
在农机按照控制数据中的路径点移动的过程中，将农机上的各个被控器件的状态控制为当前执行的控制数据中的指定状态。
具体的，在图2中，ABCD四点围成的矩形表示待作业地块的边界数据，虚线部分则为行驶路径规划方案，其中包含各个路径点，行驶路径规划方案中直线的部分可以看作作业区域，而曲线部分则可看作调头区域。
具体的，考虑到在农机的无人驾驶控制过程中，实际上可以通过路径规划方案中的一系列路径点坐标对农机进行移动控制，也即每一个路径点坐标都为XY坐标(其中X和Y可以分别为经度以及纬度)，并且各个路径点具有顺序，依次控制农机沿着每个路径点坐标移动即可，为了简化控制数据，提高控制的灵敏度，本发明实施例中在原本的路径点的XY坐标中加入了Z值，使其成为XYZ坐标，X和Y依然代表经度以及纬度，而Z值可以代表该路径点所对应的各被控器件的指定状态，在控制农机移动的过程中便可以控制农机依次按照路径点坐标中的XY值进行移动，并且可以同时根据该路径点坐标中Z值控制农机上的被控器件的状态，如此一来，简化了数据的传输次数以及数据的传输量，提高了控制的灵敏度。
具体的，例如某个路径点的路径点坐标可以为[31.37664263,121.12991222,122222322222]，其含义为当行驶到纬度为31.37664263，经度为121.12991222的位置时，农机上的各被控器件的指定状态为122222322222，指定状态对应的数组中每个数字代表其对应的被控器件的一种状态，例如122222322222可以对应为前悬挂不控制，后悬挂上升，PTO(Power-Take-Off，动力输出装置)关闭，前进，慢速，发动机转速处于工作档，辅助阀关闭，割台上升，割台离合分离，脱谷离合分离，喷雾总阀关闭。
其中，每个被控器件的状态所对应的数字参数可以参照下表，表1为动作数据含义解析表：
表1
当然，除了本发明实施例中的指定状态的设置方式外，各路径点对应的指定状态的设定方式还可以为其他形式，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系包括：
若路径点所在区域为作业区域，则割台的高度为下降，喷雾阀的状态为打开；
若路径点所在区域为调头区域，则割台的高度为上升，喷雾阀的状态为关闭。
具体的，根据作业习惯来说，在作业区域内行驶时，需要执行作业的被控器件处于工作状态，例如割台的高度为下降，喷雾阀的状态为打开，而在调头区域内行驶时，需要执行作业的被控器件处于非工作状态，例如割台的高度为上升，喷雾阀的状态为关闭，根据此种控制方式可以保证农业作业任务的顺利执行并降低能源的浪费。
当然，除了该对应关系外，预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系还可以为其他具体形式，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，被控部件包括前悬挂、后悬挂、动力输出装置PTO、发动机、辅助阀、割台、脱谷装置以及喷雾总阀。
具体的，前悬挂、后悬挂、动力输出装置PTO、发动机、辅助阀、割台、脱谷装置以及喷雾总阀包含了农机上几乎所有的被控器件，通过对其控制可以顺利完成几乎所有类型的农业作业任务，进一步地解放了人力，降低了人力成本。
当然，除了上述举例外，被控器件还可以包括其他类型，本发明实施例在此不做限定。
作为一种优选的实施例，根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态之后，在农机按照行驶路径规划方案移动的过程中，将农机上的各个被控器件的状态控制为农机当前所在的路径点对应的指定状态之前，该无人驾驶农机的控制方法还包括：
控制提示器提示出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态。
具体的，考虑到本申请中的各个路径点对应的指定状态也是根据预设的对应关系自动确定出来的，因此其合理性并不能得到绝对的保证，因此本申请中可以在得到各个路径点对应的指定状态后，控制提示器将各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态提示出来，便于工作人员及时查验并对其中存在问题的指定状态进行纠正，从而有利于提高农业作业的准确性，减少事故发生并节约能源。
作为一种优选的实施例，提示器为网络终端。
具体的，网络终端作为提示器时，可以使得工作人员无需处于农机上，在远程的任一地点便可以完成对于各路径点对应的指定状态的查验工作，提升了用户体验以及便捷度。
其中，网络终端可以为多种类型，例如可以为手机或者计算机等，本发明实施例在此不做限定。
当然，除了网络终端外，提示器还可以为其他多种类型，例如可以为设置于农机上的显示器等，本发明实施例在此不做限定。
请参考图3，图3为本发明提供的一种无人驾驶农机的控制装置的结构示意图，该无人驾驶农机的控制装置应用于处理器，包括：
获取模块31，用于获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点；
确定模块32，用于根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态；
控制模块33，用于在农机按照行驶路径规划方案移动的过程中，将农机上的各个被控器件的状态控制为农机当前所在的路径点对应的指定状态。
作为一种优选的实施例，该无人驾驶农机的控制装置还包括：
提示模块，用于控制提示器提示出与各个路径点对应的农机上的被控器件的指定状态。
对于本发明实施例提供的无人驾驶农机的控制装置的介绍请参照前述的无人驾驶农机的控制方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。
请参考图4，图4为本发明提供的一种无人驾驶农机的控制设备的结构示意图，该无人驾驶农机的控制设备包括：
存储器41，用于存储计算机程序；
处理器42，用于执行计算机程序时实现如前述实施例中无人驾驶农机的控制方法的步骤。
对于本发明实施例提供的无人驾驶农机的控制设备的介绍请参照前述的无人驾驶农机的控制方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。
本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如前述实施例中无人驾驶农机的控制方法的步骤。
对于本发明实施例提供的计算机可读存储介质的介绍请参照前述的无人驾驶农机的控制方法的实施例，本发明实施例在此不再赘述。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。还需要说明的是，在本说明书中，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，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种无人驾驶农机的控制方法，其特征在于，应用于处理器，包括：
获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点；
根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态；
在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶农机的控制方法，其特征在于，所述根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态之后，所述在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态之前，该无人驾驶农机的控制方法还包括：
将每个所述路径点与其对应的所述指定状态打包为一组控制数据；
则所述在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态具体为：
在所述农机按照所述控制数据中的所述路径点移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为当前执行的所述控制数据中的指定状态。
3.根据权利要求2所述的无人驾驶农机的控制方法，其特征在于，所述预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系包括：
若所述路径点所在区域为作业区域，则割台的高度为下降，喷雾阀的状态为打开；
若所述路径点所在区域为调头区域，则所述割台的高度为上升，所述喷雾阀的状态为关闭。
4.根据权利要求3所述的无人驾驶农机的控制方法，其特征在于，所述被控部件包括前悬挂、后悬挂、动力输出装置PTO、发动机、辅助阀、割台、脱谷装置以及喷雾总阀。
5.根据权利要求1至4任一项所述的无人驾驶农机的控制方法，其特征在于，所述根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态之后，所述在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态之前，该无人驾驶农机的控制方法还包括：
控制提示器提示出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态。
6.根据权利要求5所述的无人驾驶农机的控制方法，其特征在于，所述提示器为网络终端。
7.一种无人驾驶农机的控制装置，其特征在于，应用于处理器，包括：
获取模块，用于获取农机关于待作业地块的行驶路径规划方案中的各个路径点；
确定模块，用于根据预设的路径点所在区域与被控部件状态的对应关系，确定出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态；
控制模块，用于在所述农机按照所述行驶路径规划方案移动的过程中，将所述农机上的各个所述被控器件的状态控制为所述农机当前所在的所述路径点对应的所述指定状态。
8.根据权利要求7所述的无人驾驶农机的控制装置，其特征在于，该无人驾驶农机的控制装置还包括：
提示模块，用于控制提示器提示出与各个所述路径点对应的所述农机上的被控器件的指定状态。
9.一种无人驾驶农机的控制设备，其特征在于，包括：
存储器，用于存储计算机程序；
处理器，用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述无人驾驶农机的控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质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权利要求1至6任一项所述无人驾驶农机的控制方法的步骤。
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