CN114137974A - 中耕控制方法、装置、系统和电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种中耕控制方法、装置、系统和电子设备，在无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进，在行进过程中，确定无人农机所在区域的区域类型，根据控制信息中的切换信息，控制无人农机上的中耕升降装置切换至与确定的区域类型对应的作业模式。本方案中，预先得到路径信息和切换信息，在对无人农机进行路径控制的同时，通过确定无人农机所处的区域对中耕升降装置进行模式切换控制，实现中耕过程的完全的自动化，提高中耕作业效率。

Description

中耕控制方法、装置、系统和电子设备

技术领域

本申请涉及自动控制技术领域，具体而言，涉及一种中耕控制方法、装置、系统和电子设备。

背景技术

现有无人农机上大多安装有中耕装置，以在无人农机行进的过程中，通过中耕装置的中耕操作实现对地块的耕作。然而，无人农机在整个作业过程中，除了会位于需要利用中耕装置进行中耕操作的区域之外，还会位于一些需要中耕装置停止中耕操作的区域。因此，涉及到对中耕装置的较为频繁的切换控制。

现有技术中，对于无人农机的控制以及中耕装置的切换控制需要人员进行人工操控，难以实现整个中耕过程的完全的自动化，并且，影响中耕作业效率。

发明内容

本申请的目的包括，例如，提供了一种中耕控制方法、装置、系统和电子设备，其能够自动实现对无人农机的路径控制和中耕升降装置的模式切换控制，提高中耕作业效率。

本申请的实施例可以这样实现：

第一方面，本申请提供一种中耕控制方法，用于对无人农机进行中耕控制，所述无人农机设置有中耕升降装置，所述方法包括：

在所述无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制所述无人农机进行行进；

在行进过程中，确定所述无人农机所在区域的区域类型；

根据所述控制信息中的切换信息，控制所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

在可选的实施方式中，所述路径信息包括转场路径信息和场内路径信息；

所述根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进的步骤，包括：

从所述无人农机的起始位置开始，根据预先生成的转场路径信息控制所述无人农机从所述起始位置行至所述待作业地块；

根据预先生成的场内路径信息控制所述无人农机在所述待作业地块内进行行进。

在可选的实施方式中，所述场内路径信息包括作业路径信息和转弯路径信息，所述待作业地块包括多个子地块；

所述根据预先生成的场内路径信息控制所述无人农机在所述待作业地块内进行行进的步骤，包括：

在所述无人农机处于各所述子地块内时，根据所述作业路径信息控制所述无人农机进行行进；

在所述无人农机在不同子地块之间过渡时，根据所述转弯路径信息控制所述无人农机进行过渡行进。

在可选的实施方式中，所述区域类型包括转场区域类型、作业区域类型和转弯区域类型；

所述转场区域处于所述起始位置至所述待作业地块之间，所述作业区域处于各所述子地块内，所述转弯区域处于不同子地块之间的过渡区域；

所述作业模式包括与所述转场区域类型对应的转场模式、与所述作业区域类型对应的中耕模式和与所述转弯区域类型对应的转弯模式。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

接收所述无人农机基于传感设备采集并反馈的实时场景信息；

根据所述实时场景信息对所述控制信息进行调整。

在可选的实施方式中，所述控制信息还包括预采集的环境信息，所述根据所述实时场景信息对所述控制信息进行调整的步骤，包括：

比对所述实时场景信息和环境信息，以判断是否处于预设误差范围内；

若未处于所述预设误差范围内，基于所述实时场景信息和环境信息之间的偏差对所述路径信息进行调整。

在可选的实施方式中，所述无人农机包括多台；

所述根据预先生成的控制信息中的路径信息控制所述无人农机进行行进的步骤，包括：

根据多台无人农机的数量，将预先生成的控制信息中的路径信息分为对应数量的子路径信息；

根据多份子路径信息控制多台无人农机进行行进。

在可选的实施方式中，所述方法还包括预先获得控制信息的步骤，该步骤包括：

确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息；

根据所述初始位置的位置信息及各所述子地块的位置信息规划得到路径信息；

根据所述初始位置与待作业地块之间的区域、各所述子地块内的区域以及子地块之间的区域获得切换信息。

在可选的实施方式中，所述确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

在可选的实施方式中，所述根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，识别得到初始位置、所述待作业地块的整体边界和待作业地块包含的各子地块之间的边界；

确定所述初始位置的位置信息，并根据所述整体边界和各子地块之间的边界确定各子地块的位置信息。

在可选的实施方式中，所述确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

根据预先对所述待作业地块的测试作业信息，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

在可选的实施方式中，所述根据预先对所述待作业地块的测试作业信息，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

操控测试无人农机位于所述初始位置，并标记所述初始位置的位置信息；

操控所述测试无人农机从所述初始位置行至所述待作业地块的任一子地块，并记录所述任一子地块的位置信息；

根据所述待作业地块包含的子地块的阵列信息以及所述任一子地块的位置信息，获得各所述子地块的位置信息。

第二方面，本申请提供一种中耕控制方法，应用于设置有中耕升降装置的无人农机，所述方法包括：

根据预先生成的控制信息中的路径信息进行行进；

在行进过程中，确定所在区域的区域类型；

根据所述控制信息中的切换信息使所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

第三方面，本申请提供一种中耕控制装置，用于对无人农机进行中耕控制，所述无人农机设置有中耕升降装置，所述装置包括：

行进控制模块，用于在所述无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制所述无人农机进行行进；

区域确定模块，用于在行进过程中，确定所述无人农机所在区域的区域类型；

模式控制模块，用于根据所述控制信息中的切换信息，控制所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

第四方面，本申请提供一种中耕控制系统，包括电子设备以及与电子设备通信的无人农机，所述无人农机设置有中耕升降装置；

所述电子设备用于根据获取的待作业地块的信息生成控制信息，所述控制信息中包含路径信息和切换信息；

所述无人农机用于根据所述路径信息进行行进，在行进过程中，确定所在区域的区域类型，并根据所述切换信息控制所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

第五方面，本申请提供一种电子设备，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如前述实施方式中任一项所述的中耕控制方法。

第六方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该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中耕控制方法。

本申请实施例的有益效果包括，例如：

本申请提供一种中耕控制方法、装置、系统和电子设备，在无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进，在行进过程中，确定无人农机所在区域的区域类型，根据控制信息中的切换信息，控制无人农机上的中耕升降装置切换至与确定的区域类型对应的作业模式。本方案中，预先得到路径信息和切换信息，在对无人农机进行路径控制的同时，通过确定无人农机所处的区域对中耕升降装置进行模式切换控制，实现中耕过程的完全的自动化，提高中耕作业效率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，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申请的某些实施例，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为本申请实施例提供的电子设备的结构框图；

图2为本申请实施例提供的中耕控制方法的流程图；

图3为本申请实施例提供的中耕控制方法中，预先生成控制信息的方法流程图；

图4为本申请实施例提供的中耕控制方法的应用场景示意图之一；

图5为图3中S101包含的子步骤的流程图之一；

图6为本申请实施例提供的中耕控制方法的应用场景示意图之二；

图7为图3中S101包含的子步骤的流程图之二；

图8为图2中S201包含的子步骤的流程图；

图9为本申请实施例提供的中耕控制方法中，调整方法的方法流程图；

图10为本申请实施例提供的中耕控制方法的另一流程图；

图11为本申请实施例提供的中耕控制装置的功能模块框图。

图标：110-处理器；120-存储器；130-通信模块；140-中耕控制装置； 141-行进控制模块；142-区域确定模块；143-模式控制模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请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申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的特征可以相互结合。

农业无人化、智能化是农业发展的关键，目前，采用无人农机对地块进行中耕操作的方式已比较普遍。在该过程中，无人农机主要是利用其上所设置的中耕升降装置来具体实现中耕操作。在无人农机在地块上行进的过程中，通过控制中耕升降装置从而实现中耕操作。

在整个操作过程中，无人农机可能处于多个不同的区域，有的区域需要中耕升降装置进行中耕操作、有的区域需要中耕升降装置停止中耕操作，也即，在中耕过程中，涉及到对中耕升降装置的较为频繁的控制。而目前，对于中耕升降装置在不同区域内需要处于不同状态的控制，往往仅能通过人工操作。显然，这种方式需要耗费大量人力，不利于农业的无人化发展。

为了解决上述问题，本申请实施例通过预先得到路径信息和切换信息，在对无人农机进行路径控制的同时，通过确定无人农机所处的区域对中耕升降装置进行模式切换控制。如此，可以实现中耕过程的完全的自动化，提高中耕作业效率。

图1为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，该电子设备可以是终端设备，如操作者所持的智能手机、平板电脑、个人计算机等设备，该终端设备可与无人农机实现通信连接，从而实现数据、信息的交互。此外，该电子设备也可以是设置于无人农机上的控制设备，该控制设备可与无人农机上的其他部件进行通信，从而实现信息、命令的发送和接收。例如，该控制设备可与无人农机上的驱动部件通信，以控制驱动部件进行行进，该控制设备还可与无人农机上的如传感设备等进行通信。

如图1所示，该电子设备包括存储器120、处理器110及通信模块130。存储器120、处理器110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120用于存储程序或者数据。存储器120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110用于读/写存储器120中存储的数据或程序，并执行本实施例提供的中耕控制方法。

通信模块130用于通过网络建立电子设备与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过网络收发数据。

应当理解的是，图1所示的结构仅为电子设备的结构示意图，电子设备还可包括比图1中所示更多或者更少的组件，或者具有与图1所示不同的配置。图1中所示的各组件可以采用硬件、软件或其组合实现。

请参阅图2，为本申请实施例提供的中耕控制方法的流程示意图，该中耕控制方法可应用于上述的电子设备，用于对无人农机进行中耕控制，无人农机设置有中耕升降装置。该中耕控制方法主要包括以下步骤：

S201，在无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进。

S202，在行进过程中，确定无人农机所在区域的区域类型。

S203，根据控制信息中的切换信息，控制中耕升降装置切换至与区域类型对应的作业模式。

在启动无人农机以对待作业地块进行中耕作业时，首先需要明确无人农机的行进路线。而本实施例中，可预先生成控制信息，该控制信息包括路径信息，在无人农机启动后，即可基于该路径信息控制无人农机进行行进。

由上述可知，无人农机在整个中耕过程中将会经过多种不同类型的区域，而在有些类型的区域内需要中耕升降装置处于中耕作业状态，有些类型的区域内需要中耕升降装置停止中耕作业状态。因此，在无人农机基于路径信息行进的过程中，还需对中耕升降装置的作业模式进行相应切换控制。

本实施例中，预先生成的控制信息中还包括切换信息，该切换信息可包括不同区域类型与中耕升降装置的不同作业模式之间的映射关系。

在无人农机行进过程中，可以确定该无人农机所在区域的区域类型。作为一种可能的实现方式，可以每间隔预设时长进行所处区域的检测，并判定所处区域的区域类型。

其中，在进行无人农机所处区域的检测以确定所处区域的区域类型时，可以通过利用无人机对包含无人农机的地块进行图像拍摄，并基于得到的图像中无人农机的位置确定无人农机所处区域的区域类型。或者，可以通过利用无人农机上所设置的一些传感设备进行周围环境的探测，并基于探测到的环境信息确定无人农机所处区域的区域类型。例如，无人农机上还设置有图像传感设备、雷达设备等，无人农机在行进过程中，基于图像传感设备、雷达设备等探测环境信息，基于该环境信息以判断无人农机所处区域的区域类型。

作为另一种可能的实现方式，在确定该无人农机所处区域的区域类型时，也可以是在探测到特殊的界线信息时，再判断无人农机所处区域的区域类型。该界线信息可以是不同区域类型的区域之间的界线信息，当探测到该界线信息时，表明无人农机将从界线信息划定的一个区域向另一个区域过渡。因此，可以在探测到界线信息时，再进行无人农机所处区域的区域类型的判定，此处判定的区域类型为跨过该界线信息表征的界线后将进入的区域的区域类型。

在确定无人农机所在区域的区域类型的情况下，基于切换信息中包含的不同区域类型和不同作业模式的映射关系，可以确定出与无人农机当前所处区域的区域类型对应的作业模式。进而控制中耕升降装置切换至该确定出的作业模式。如此，可以使得中耕升降装置的作业模式能够与无人农机所处区域相匹配，从而保障中耕过程的顺利进行。

本实施例所提供的中耕控制方案，可以预先生成控制信息，该控制信息包括路径信息和切换信息，在对无人农机进行中耕控制时，可以基于路径信息对无人农机进行路径控制，同时通过确定无人农机所处的区域将中耕升降装置的作业模式切换至适宜的模式，保证中耕过程的顺利进行，实现中耕过程的完全的自动化，提高中耕作业效率。

本实施例中，以下首先对预先获得控制信息的过程进行介绍。请参阅图3，可以通过以下方式预先获得控制信息：

S101，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

S102，根据初始位置的位置信息及各子地块的位置信息规划得到路径信息。

S103，根据初始位置与待作业地块之间的区域、各子地块内的区域以及子地块之间的区域获得切换信息。

本实施例中，对于无人农机的控制涉及到整个中耕过程的控制，其中，在无人农机每次中耕完成之后，可行进至一相对固定位置进行停放，例如库房，在需要进行下一个中耕操作时，将从该固定位置行进至待作业地块，开展对待作业地块的中耕。因此，在对无人农机的控制中存在一个控制阶段，即控制无人农机从初始位置行进至待作业地块的阶段，该初始位置即为无人农机在完成上一次中耕后进行停放的位置。

若无人农机需从初始位置行进至待作业地块，则需要获知初始位置和待作业地块的位置信息，基于两者的位置信息从而规划两者之间的行进路线。

而待作业地块一般包含多个子地块，无人农机从初始位置行进至待作业地块时，可以是行进至待作业地块的任一子地块，进而从该任一子地块开始，基于待作业地块中子地块的分布，在待作业地块上进行中耕行进。需要说明的是，在实际实施时，所述的任一子地块一般是位于待作业地块外围的子地块，并且，与初始位置之间的距离相对较小的子地块。

本实施例中，可以确定上述的初始位置的位置信息以及各个子地块的位置信息。基于初始位置及各个子地块的位置信息规划得到路径信息。

无人农机上的中耕升降装置处于不同作业模式时，可以保持不同的状态。例如，在上述的从初始位置行进至待作业地块时，该区域可为转场区，由于在该路段中路况较为复杂，需要经过如斜坡、沟渠等，因此，需要将中耕升降装置尽量抬高，以避免损失中耕部件，该作业模式可为转场模式。无人农机在各个子地块内部行进时，该区域可为中耕区，中耕升降装置需要进行中耕操作，因此，需要将中耕升降装置放下，利用中耕部件进行中耕操作，该作业模式可为中耕模式。而无人农机在不同子地块之间过渡时，该区域可为转弯区，由于各个子地块之间存在边界，因此，需要将中耕升降装置稍微抬高，以避免中耕部件触地而影响中耕效果，该作业模式可为转弯模式。

可见，在从初始位置到待作业地块之间、各个子地块内部以及不同子地块之间，分别需要控制中耕升降装置切换至不同的作业模式。因此，可预先确定出初始位置与待作业地块之间的区域、各子地块内的区域以及各子地块之间的区域，从而将这些不同区域的区域类型与对应的作业模式之间构建映射关系，以得到切换信息。

本实施例中，作为一种可能的实现方式，可以根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的子地块的位置信息。

本申请实施例提供一种中耕控制系统，该中耕控制系统可包括无人机、无人农机和电子设备，该电子设备可以是上述的终端设备。请结合参阅图4，图4示出了本实施例一种可能的应用场景，其中，无人机可与电子设备通信，以实现数据、信息的交互。电子设备可与无人农机通信，可对无人农机上的部件进行相应控制。

其中，无人机可用于拍摄获得待作业地块的图像，并发送至电子设备。电子设备可基于获取的图像生成控制信息，该控制信息包括路径信息和切换信息。无人农机可用于根据路径信息进行行进，在行进过程中，确定所在区域的区域类型，并根据切换信息控制中耕升降装置切换至与区域类型对应的作业模式。

详细地，电子设备可基于接收到的图像确定初始位置的位置信息以及各子地块的位置信息。

在该种情形下，请参阅图5，可以通过以下方式进行位置信息确定：

S1011A，根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，识别得到初始位置、待作业地块的整体边界和待作业地块包含的各子地块之间的边界。

S1012A，确定初始位置的位置信息，并根据整体边界和各子地块之间的边界确定各子地块的位置信息。

本实施例中，电子设备在获得无人机拍摄的图像后，可进行图像识别处理。图像中的主要区域为待作业地块区域，而初始位置一般为待作业地块旁的一库房。并且，由于待作业地块一般是已经经过一定处理的区域，例如已形成一垄一垄的地、且子地块内可能种植有农作物等。待作业地块与周围的未经处理的地块之间具有较为明显的边界，因此，基于待作业地块的边界、垄边界、农作物分布等在整个地块上的色彩上对比度的差异，可识别得到图像包含的一由整体边界包围的待作业地块以及一小的点区域。

其中，该点区域可确定为初始位置，而待作业地块中具体又包含多个小的子地块。子地块之间也具有较为明显的边界。因此，可在图像中识别出各子地块之间的边界。

如此，基于识别出的初始位置可定位得到初始位置的位置信息，而基于识别出的整体边界，可确定出待作业地块的位置信息，该位置信息可以以中心位置、边界位置等来综合表征。基于子地块之间的边界，从而定位出待作业地块中的各个子地块，结合待作业地块的位置信息和各子地块在待作业地块中的相对位置，进而确定各子地块的位置信息。

本实施例中，可以利用无人机拍摄得到的图像实现位置确定，进而实现无人农机路径的自动规划，利于无人化农场的实现。

在此种实现方式下，在确定出初始位置、各子地块的位置信息后，基于初始位置、各子地块的位置信息进行路径规划。在进行路径规划时，还可进行避障规划，以避免在规划得到的路径上存在障碍物，妨碍无人农机行进。

在一种可能的实现方式中，可以通过识别获得图像表征的地面平整度来检测是否存在障碍物。在图像中某个区域的地面平整度低于一设定值时，表征该区域过渡急促，可能存在障碍物。而若图像中某个区域的地面平整度等于或高于一设定值时，表征该区域过渡平缓，并不存在障碍物。

通过识别地面平整度的方式以检测各个区域是否存在障碍物，从而在进行路径信息规划时，以避免障碍物，避免对后续无人农机的行进造成干扰。

此外，本实施例中，在确定初始位置的位置信息和待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤中，作为另一种可能的实现方式，还可根据预先对待作业地块的测试作业信息，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

本申请实施例还提供另一种中耕控制系统，该中耕控制系统包括电子设备以及与电子设备通信的无人农机，该电子设备可以是上述的终端设备。电子设备可用于根据获取的待作业地块的信息生成控制信息，该控制信息包含路径信息和切换信息。无人农机可用于根据路径信息进行行进，在行进过程中，确定所在区域的区域类型，并根据切换信息控制中耕升降装置切换至与区域类型对应的作业模式。

请结合参阅图6，图6示出了相应的应用场景图，在该应用场景中的无人农机可包含测试无人农机和自动化控制阶段中所针对的需要控制的无人农机，其中，上述的测试无人农机和后续需控制的无人农机可以是相同的、也可以是不同的，具体不作限制。

可以预先通过操控测试无人农机进行中耕作业，并记录下测试无人农机的作业信息，例如路径信息、切换信息等，从而用于对后续需要自动化控制的无人农机进行自动控制。

请参阅图7，在该种方式下，可通过以下方式确定初始位置和各子地块的位置信息：

S1011B，操控测试无人农机位于初始位置，并标记初始位置的位置信息。

S1012B，操控测试无人农机从初始位置行至待作业地块的任一子地块，并记录任一子地块的位置信息。

S1013B，根据待作业地块包含的子地块的阵列信息以及任一子地块的位置信息，获得各子地块的位置信息。

本实施例中，作为一种可能的实现方式，可以任选一测试无人农机，可预先利用与测试无人农机通信的电子设备，手动操控该测试无人农机进行中耕作业。若测试无人农机已处于初始位置，则可直接标记该初始位置的位置信息，可通过测试无人农机上相关的定位设备获得初始位置的位置信息。若测试无人农机处于其他位置，则可以手动操控测试无人农机行至初始位置，并标记初始位置的位置信息。

在此基础上，可以操控测试无人农机从初始位置行至待作业地块，可以行进至待作业地块的任一子地块。在到达任一子地块后，再基于测试无人农机的定位设备，标记并记录该任一子地块的位置信息。

待作业地块中包含多个子地块，该多个子地块呈阵列排布，例如图6 中所示，多个子地块呈多行多列排布。在标记得到上述的任一子地块的位置信息后，基于待作业地块的多个子地块的阵列信息，则可获得各个子地块的位置信息。

本实施例中，可以上述的任一子地块作为标准地块，该标准地块一般可选取自处于待作业地块的外围且位于边角的位置。该阵列信息可以是相对于基于待作业地块建立的坐标系中的信息，该坐标系可以位于边角的标准地块为原点进行建立。基于多个子地块在该坐标系上所形成的阵列信息，以及标准地块的位置信息，从而阵列得出其他各个子地块的位置信息。

在本实施例中，在操控测试无人农机到达标准地块后，可继续操控无人农机对该标准地块进行中耕操作，并记录下在对标准地块进行中耕操作时的路线。同样地，基于待作业地块包含的子地块的阵列信息，可以将对该标准地块的中耕的路线阵列至其他的各个子地块。

本实施例中，在该种实施方式下，确定初始位置以及各个子地块的位置信息后，可以基于初始位置的位置信息和各个子地块的位置信息规划得到路径信息。其中，路径信息包括从初始位置到达任一子地块的路径信息以及在各个子地块内部以及在不同子地块过渡时的路径信息。

作为一种可能的实现方式，规划得到的路径信息可以与对测试无人农机进行操控时，测试无人农机的行进路线完全相同。作为另一种可能的实现方式，规划得到的路径信息也可以是基于初始位置的位置信息和各子地块的位置信息，规划得到的与测试无人农机的行进路线不完全一致的路线。

测试无人农机在被操控行进时，还可通过其包含的图像传感设备、雷达设备等，获取行进路线上的环境信息，例如包括路况信息，如为水泥路还是泥路，还可包括路上作物、电线杆情况、是否包含障碍物等。测试无人农机将采集的环境信息一并发送至电子设备进行存储。

如此，一则可以在进行路径规划时，进行障碍物规避，二则后续在实际自动化控制过程中，可以基于实时采集的场景信息作为比对，以检测是否偏航等。

本实施例中，在对测试无人农机进行操控时，在测试无人农机处于不同的区域时，相应地对测试无人农机上的中耕升降装置进行作业模式切换。例如，在从初始位置操控至任一子地块时，则相应地操控中耕升降装置处于转场模式，在操控测试无人农机在子地块内部行进时，操控中耕升降装置处于中耕模式。此外，在操控测试无人农机从上述的任一子地块离开并过渡到其他子地块时，相应地操控中耕升降装置处于转弯模式。

由此，可以记录下在操控时测试无人农机所经历的初始位置与待作业地块之间的区域、上述阵列得到的各子地块内的区域，以及阵列得到的子地块之间的区域。并将记录的这些不同区域的区域类型与操控的相应的作业模式之间进行映射，形成切换信息。

本实施例中，通过上述方式，预先操控测试无人农机进行中耕，从而记录下位置信息、环境信息、路线信息等，可以基于位置信息进行路径信息规划，规划的路径信息可以与操控时的路线信息一致，也可以与操控时的路线信息不完全一致。后续在实际自动化控制阶段，可利用预先测试时采集的信息的指导下进行控制。

需要说明的是，本实施例中可以通过上述的利用无人机采集的图像进行位置信息的确定，也可以利用上述的对待作业地块进行测试作业来确定位置信息的方式。进而可预先获得可用于对无人农机进行自动化中耕控制的路径信息和切换信息。

本实施例中，在预先生成包含路径信息和切换信息的控制信息的情况下，基于路径信息可以进行作业规划，包括如完成中耕所需总时长、中耕开始时间设置等。从而为中耕控制进行一些适应性的设置，例如，若中耕所需总时长较长时，则可以利用多台无人农机进行同时作业，因此，请参阅图8，在上述步骤S201中，可以通过以下方式实现：

S2011，根据多台无人农机的数量，将预先生成的控制信息中的路径信息分为对应数量的子路径信息。

S2012，根据多份子路径信息控制多台无人农机进行行进。

本实施例中，在此种情况下，可以将规划得到的路径信息分为多份子路径信息，其中，各份子路径信息中应当包含从初始位置到待作业地块之间的路径信息，以保障各台无人农机能够顺利从初始位置行径到待作业地块。

此外，各份子路径信息中可包含针对不同的子地块的路径信息，例如，在待作业地块中包含4×4的子地块，无人农机为4台时，则可以将子地块的路径信息划分为左上、左下、右上、右下的四份分别针对四个子地块的路径信息，并分别加入初始位置到待作业地块之间的路径信息，从而构成四份子路径信息。

将该四份子路径信息分发至四台无人农机，如此，可以实现多台无人农机的协同作业，提高中耕效率。

由上述可知，区域类型主要分为三类，一类是转场区域类型，转场区域处于初始位置至待作业地块之间，二类是作业区域类型，作业区域处于各个子地块内，三类是转弯区域类型，转弯区域处于不同子地块之间的过渡区域。

上述得到的路径信息可包括转场路径信息和场内路径信息，从无人农机的初始位置开始，根据预先生成的转场路径信息控制无人农机从初始位置行至待作业地块，进一步地，根据预先生成的场内路径信息控制无人农机在待作业地块内进行行进。

而在待作业地块内的行进中，场内路径信息包括作业路径信息和转弯路径信息，在无人农机处于各个子地块内时，根据作业路径信息控制无人农机进行行进，在无人农机在不同子地块之间过渡时，根据转弯路径信息控制无人农机进行过渡行进。

本实施例中，将路径信息划分为三类，即转场路径信息、作业路径信息和转弯路径信息，相应地，将区域类型划分为三类，即转场区域类型、作业区域类型和转弯区域类型。可控制无人农机在不同的路径信息的控制下，在对应不同的区域类型的区域中行进。

并且，无人农机的中耕升降装置的作业模式同样划分为三类作业模式，即转场模式、中耕模式和转弯模式。如此，可以将各类路径信息、区域类型、作业模式一一对应，保持在路径信息、区域类型和作业模式上的一致的适配性。

本实施例中，在确定无人农机所在区域的区域类型时，作为一种可能的实现方式，可以通过无人农机上安装的图像采集设备、雷达设备等进行周围环境信息的监测，从而与预先采集并存储的环境信息进行比对，以判断所处的区域的区域类型。

此外，作为另一种可能的实现方式，由于预先生成了路径信息和切换信息，其中，路径信息中包含如转场路径信息、作业路径信息和转弯路径信息。可以预先将各类路径信息在时间轴上进行标记，如此，可以确定出在控制过程中在时间轴的各个时间段内应当对应的路径信息。在实际控制过程中，在时间轴上切换到各个类别的路径信息时，相应地可以确定无人农机所处区域的区域类型。例如，在时间轴上切换至作业路径信息时，则可以确定无人农机所处区域为作业区域类型。

作为又一种可能的实现方式，还可结合无人机拍摄的图像来判断无人农机所处区域的区域类型，例如，在无人农机自动中耕过程中，可通过无人机拍摄包含无人农机的图像，并发送至电子设备。电子设备通过对图像中无人农机所处区域的识别处理，以判断无人农机所处区域的区域类型。

本实施例中，无人农机可在控制信息的控制下进行中耕操作，但是实际实施时，可能会出现由于新出现的障碍物导致路线偏差、或者无人农机自身的行进误差导致路线偏差等现象，为了避免偏差逐渐变大，进而造成作业失误，因此，请参阅图9，本实施例中，在对无人农机进行行进控制时，还可通过以下方式进行路线修正：

S301，接收无人农机基于传感设备采集并反馈的实时场景信息。

S302，根据实时场景信息对控制信息进行调整。

无人农机上设置的传感设备包括如图像传感器、雷达传感器等，而预先得到的控制信息中除了包括路径信息和切换信息外，还可包括采集并保存的环境信息。

在无人农机的自动中耕控制下，无人农机在控制信息的控制下进行行径的同时，还可利用自身的传感设备采集实时场景信息，并将采集的实时场景信息发送至电子设备。

电子设备可基于无人农机反馈的实时场景信息和预采集的环境信息，来判断是否需要对路径信息进行调整。

详细地，可以比对实时场景信息和预存的环境信息，以判断是否处于预设误差范围内，若未处于预设误差范围内，基于实时场景信息和环境信息之间的偏差对路径信息进行调整。

其中，实时场景信息可包括自动化控制阶段采集的如标志物、植物等的图像、距离、方位等信息，而环境信息可包括在预先采集阶段中采集的如标志物、植物的图像、距离、方位等信息。通过比较实时场景信息和环境信息，若两者之间的偏差在设定的预设误差范围内，则可以不作调整，而若两者之间的偏差较大，则表明当前无人农机已在原有路径信息的控制下，出现了偏航的问题。

因此，在偏航情况下，可以基于实时场景信息和环境信息之间的偏差，对路径信息进行调整，从而以消除由于之前的偏航造成的路线误差，以保障无人农机能够恢复至原定路径进行行进。

本实施例中，在无人农机自动化控制过程中，可在电子设备，如操作者所持的终端设备上显示无人农机的实时作业路径，并且利用不同的信号灯显示无人农机的行进状况。例如，若无人农机行进出现了如上述的超过预设误差范围内的偏航时，则可以通过红色信号灯，以提示操作者，并且，还可发出警报声以进行警示。除了可通过上述的自动调整路径信息之外，操作者在收到提示后，也可以人工远程操作对状况进行处理。此外，还可利用黄色信号灯以对一些较小情况进行提示，可利用绿色信号灯表明行进正常等。

无人农机按照路径信息从初始位置行至待作业区域、并依次在各个子地块内行进、转弯、进入下一个子地块的同时，按照切换信息在不同的区域类型下切换至对应的作业模式。路径信息还包括从待作业地块至初始位置的路径信息，在完成对待作业地块的中耕作业后，可控制无人农机按该路径信息从待作业区域行至初始位置，结束整个操作过程。

此外，本实施例中，若对于规划的中耕作业，若无人农机在完成一部分后，由于客观原因或主观原因未来得及完成剩余的部分作业，则可以将完成信息进行保存。在后续无人农机继续进行作业时，可提取保存的该完成信息，根据该完成信息中的包含的未中耕部分的相关信息对无人农机进行控制，可避免重复中耕操作。

请参阅图10，本申请实施例还提供一种中耕控制方法，该中耕控制方法应用于上述无人农机，该方法包括以下步骤：

S401，根据预先生成的控制信息中的路径信息进行行进。

S402，在行进过程中，确定所在区域的区域类型。

S403，根据控制信息中的切换信息使中耕升降装置切换至与区域类型对应的作业模式。

本实施例所提供的中耕控制方法，无人农机可以根据预先生成的路径信息进行行进，并基于切换信息使中耕升降装置切换至与所处的区域类型对应的作业模式。可以实现中耕过程中的完全的自动化、提高中耕作业效率。

需要说明的是，本实施例所提供的中耕控制方法的实现逻辑与上述任一实施方式中的实现逻辑相同，本实施例中未详尽之处可参见上述实施方式，本实施例在此不作赘述。

本实施例所提供的中耕控制方法，可结合无人机航测的方式实现自动化中耕控制，或者是结合预先测试的方式实现自动化中耕控制。可有效减少管理成本，可为大中型农场的精细化、无人化作业提供切实有效的解决方案。

在当前劳动力逐年减少的现状下，可以实现智能、高效、经济的作业方式，帮助农场解决劳动力成本高、生产管理粗放等问题，弥补了现有技术中的人工成本高、无法完全自动化的缺陷，可显著提升农业中耕效率，进而提升生产效率。

请参阅图11，为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种中耕控制装置140的实现方式，可选地，该中耕控制装置140 可以采用上述图1所示的电子设备的器件结构。

图11为本申请实施例提供的一种中耕控制装置140的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的中耕控制装置140，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。该中耕控制装置140包括：

行进控制模块141，用于在无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进。

区域确定模块142，用于在行进过程中，确定无人农机所在区域的区域类型。

模式控制模块143，用于根据控制信息中的切换信息，控制中耕升降装置切换至与区域类型对应的作业模式。

在一种可能的实现方式中，路径信息包括转场路径信息和场内路径信息，行进控制模块141具体可以用于：

从无人农机的起始位置开始，根据预先生成的转场路径信息控制无人农机从起始位置行至待作业地块；

根据预先生成的场内路径信息控制无人农机在待作业地块内进行行进。

在一种可能的实现方式中，场内路径信息包括作业路径信息和转弯路径信息，待作业地块包括多个子地块，行进控制模块141具体可以用于：

在无人农机处于各子地块内时，根据作业路径信息控制无人农机进行行进；

在无人农机在不同子地块之间过渡时，根据转弯路径信息控制无人农机进行过渡行进。

在一种可能的实现方式中，区域类型包括转场区域类型、作业区域类型和转弯区域类型；

转场区域处于起始位置至待作业地块之间，作业区域处于各子地块内，转弯区域处于不同子地块之间的过渡区域；

作业模式包括与转场区域类型对应的转场模式、与作业区域类型对应的中耕模式和与转弯区域类型对应的转弯模式。

在一种可能的实现方式中，上述中耕控制装置140还可包括调整模块，该调整模块可以用于：

接收无人农机基于传感设备采集并反馈的实时场景信息；

根据实时场景信息对控制信息进行调整。

在一种可能的实现方式中，控制信息还包括预采集的环境信息，该调整模块具体可以用于：

比对实时场景信息和环境信息，以判断是否处于预设误差范围内；

若未处于预设误差范围内，基于实时场景信息和环境信息之间的偏差对路径信息进行调整。

在一种可能的实现方式中，无人农机包括多台，行进控制模块141可以用于：

根据多台无人农机的数量，将预先生成的控制信息中的路径信息分为对应数量的子路径信息；

根据多份子路径信息控制多台无人农机进行行进。

在一种可能的实现方式中，中耕控制装置140包括信息获得模块，该信息获得模块可以用于：

确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息；

根据初始位置的位置信息及各子地块的位置信息规划得到路径信息；

根据初始位置与待作业地块之间的区域、各子地块内的区域以及子地块之间的区域获得切换信息。

在一种可能的实现方式中，上述信息获得模块具体可以用于：

根据预先获得的无人机拍摄得到的航测图像，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

在一种可能的实现方式中，上述信息获得模块具体可以用于：

根据预先获得的无人机拍摄得到的航测图像，识别得到初始位置、待作业地块的整体边界和待作业地块包含的各子地块之间的边界；

确定初始位置的位置信息，并根据整体边界和各子地块之间的边界确定各子地块的位置信息。

在一种可能的实现方式中，上述信息获得模块还可以用于：

根据预先对待作业地块的测试作业信息，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

在一种可能的实现方式中，上述信息获得模块具体可以用于：

操控测试无人农机位于初始位置，并标记初始位置的位置信息；

操控测试无人农机从初始位置行至待作业地块的任一子地块，并记录任一子地块的位置信息；

根据待作业地块包含的子地块的阵列信息以及任一子地块的位置信息，获得各子地块的位置信息。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器110执行时实现上述实施例揭示的中耕控制方法。

综上，本申请实施例提供的中耕控制方法、装置、系统和电子设备，在无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进，在行进过程中，确定无人农机所在区域的区域类型，根据控制信息中的切换信息，控制无人农机上的中耕升降装置切换至与确定的区域类型对应的作业模式。本方案中，预先得到路径信息和切换信息，在对无人农机进行路径控制的同时，通过确定无人农机所处的区域对中耕升降装置进行模式切换控制，实现中耕过程的完全的自动化，提高中耕作业效率。

以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (17)

1.一种中耕控制方法，其特征在于，用于对无人农机进行中耕控制，所述无人农机设置有中耕升降装置，所述方法包括：

在所述无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制所述无人农机进行行进；

在行进过程中，确定所述无人农机所在区域的区域类型；

根据所述控制信息中的切换信息，控制所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

2.根据权利要求1所述的中耕控制方法，其特征在于，所述路径信息包括转场路径信息和场内路径信息；

所述根据预先生成的控制信息中的路径信息控制无人农机进行行进的步骤，包括：

从所述无人农机的起始位置开始，根据预先生成的转场路径信息控制所述无人农机从所述起始位置行至所述待作业地块；

根据预先生成的场内路径信息控制所述无人农机在所述待作业地块内进行行进。

3.根据权利要求2所述的中耕控制方法，其特征在于，所述场内路径信息包括作业路径信息和转弯路径信息，所述待作业地块包括多个子地块；

所述根据预先生成的场内路径信息控制所述无人农机在所述待作业地块内进行行进的步骤，包括：

在所述无人农机处于各所述子地块内时，根据所述作业路径信息控制所述无人农机进行行进；

在所述无人农机在不同子地块之间过渡时，根据所述转弯路径信息控制所述无人农机进行过渡行进。

4.根据权利要求3所述的中耕控制方法，其特征在于，所述区域类型包括转场区域类型、作业区域类型和转弯区域类型；

所述转场区域处于所述起始位置至所述待作业地块之间，所述作业区域处于各所述子地块内，所述转弯区域处于不同子地块之间的过渡区域；

所述作业模式包括与所述转场区域类型对应的转场模式、与所述作业区域类型对应的中耕模式和与所述转弯区域类型对应的转弯模式。

5.根据权利要求1所述的中耕控制方法，其特征在于，所述方法还包括：

接收所述无人农机基于传感设备采集并反馈的实时场景信息；

根据所述实时场景信息对所述控制信息进行调整。

6.根据权利要求5所述的中耕控制方法，其特征在于，所述控制信息还包括预采集的环境信息，所述根据所述实时场景信息对所述控制信息进行调整的步骤，包括：

比对所述实时场景信息和环境信息，以判断是否处于预设误差范围内；

若未处于所述预设误差范围内，基于所述实时场景信息和环境信息之间的偏差对所述路径信息进行调整。

7.根据权利要求1所述的中耕控制方法，其特征在于，所述无人农机包括多台；

所述根据预先生成的控制信息中的路径信息控制所述无人农机进行行进的步骤，包括：

根据多台无人农机的数量，将预先生成的控制信息中的路径信息分为对应数量的子路径信息；

根据多份子路径信息控制多台无人农机进行行进。

8.根据权利要求1所述的中耕控制方法，其特征在于，所述方法还包括预先获得控制信息的步骤，该步骤包括：

确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息；

根据所述初始位置的位置信息及各所述子地块的位置信息规划得到路径信息；

根据所述初始位置与待作业地块之间的区域、各所述子地块内的区域以及子地块之间的区域获得切换信息。

9.根据权利要求8所述的中耕控制方法，其特征在于，所述确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

10.根据权利要求9所述的中耕控制方法，其特征在于，所述根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

根据预先获得的无人机拍摄得到的图像，识别得到初始位置、所述待作业地块的整体边界和待作业地块包含的各子地块之间的边界；

确定所述初始位置的位置信息，并根据所述整体边界和各子地块之间的边界确定各子地块的位置信息。

11.根据权利要求8所述的中耕控制方法，其特征在于，所述确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

根据预先对所述待作业地块的测试作业信息，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息。

12.根据权利要求11所述的中耕控制方法，其特征在于，所述根据预先对所述待作业地块的测试作业信息，确定初始位置的位置信息以及待作业地块包含的各子地块的位置信息的步骤，包括：

操控测试无人农机位于所述初始位置，并标记所述初始位置的位置信息；

操控所述测试无人农机从所述初始位置行至所述待作业地块的任一子地块，并记录所述任一子地块的位置信息；

根据所述待作业地块包含的子地块的阵列信息以及所述任一子地块的位置信息，获得各所述子地块的位置信息。

13.一种中耕控制方法，其特征在于，应用于设置有中耕升降装置的无人农机，所述方法包括：

根据预先生成的控制信息中的路径信息进行行进；

在行进过程中，确定所在区域的区域类型；

根据所述控制信息中的切换信息使所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

14.一种中耕控制装置，其特征在于，用于对无人农机进行中耕控制，所述无人农机设置有中耕升降装置，所述装置包括：

行进控制模块，用于在所述无人农机启动对待作业地块进行作业时，根据预先生成的控制信息中的路径信息控制所述无人农机进行行进；

区域确定模块，用于在行进过程中，确定所述无人农机所在区域的区域类型；

模式控制模块，用于根据所述控制信息中的切换信息，控制所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

15.一种中耕控制系统，其特征在于，包括电子设备以及与电子设备通信的无人农机，所述无人农机设置有中耕升降装置；

所述电子设备用于根据获取的待作业地块的信息生成控制信息，所述控制信息中包含路径信息和切换信息；

所述无人农机用于根据所述路径信息进行行进，在行进过程中，确定所在区域的区域类型，并根据所述切换信息控制所述中耕升降装置切换至与所述区域类型对应的作业模式。

16.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：

一个或多个处理器；

存储器，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-13中任一项所述的中耕控制方法。

17.一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，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-13中任一项所述的中耕控制方法。

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