CN114488221B - 杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置 - Google Patents

杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置 Download PDF

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Abstract

本申请披露了一种杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置，涉及土地作业设备技术领域。该杂物定位方法包括：在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第一压力数据，第一压力数据表征耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力；基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，第一初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的所述第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。本申请实现了定位待作业土地区域中的杂物的目的。

Description

杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置
技术领域
本申请涉及农田作业技术领域，具体涉及一种杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置。
背景技术
众所周知，农田、果园等农业土地区域通常具有石头、坚硬的垃圾等杂物，这些杂物不仅影响植物根系的生长，而且也影响农业机械的使用。在现有技术中，通常依赖拖拉机等大型机械拉动拖挂的方式去除杂物。
然而，大型机械不仅能耗高，而且适用范围也非常有限。具体地，仅能适用面积较大且平整性较好的农业土地区域，而且仅适用于前期耕种阶段。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置，以解决农田土地区域中的杂物不能被及时高效地定位及清除的问题。
第一方面，本申请提供了一种杂物定位方法，应用于包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备。该方法包括：在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第一压力数据，第一压力数据表征耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力；基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，第一初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的所述第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，包括：基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据；基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，至少一个预设压力差范围包括疑似杂物压力差范围和确定杂物压力差范围。其中，基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，包括：若第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入疑似杂物压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物，将第一压力数据对应的作业位置处确定为疑似杂物点；若第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入确定杂物压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处确定存在杂物，将第一压力数据对应的作业位置处确定为确定杂物点。其中，确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据，包括：确定第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物和/或确定存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，该方法还包括：若当前作业地块中的疑似杂物点的数量符合预设疑似数量阈值，在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第二压力数据，第二压力数据表征耕地刀具伸入土内第二深度后所受到的作用力，第二深度大于第一深度；基于第二压力数据和第二初始作业压力数据，确定第二压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，第二初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的所述第二深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；确定第二压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件更新杂物位置数据。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据之后，该方法还包括：基于当前作业地块对应的杂物位置数据，确定第一深度下的M个杂物点；基于M个杂物点各自的位置数据，确定M个杂物点所表征的N个杂物各自的横切面积；其中，N≤M且N为正整数；基于N个杂物各自的横切面积和第一深度，确定N个杂物各自的杂物尺寸数据。
第二方面，本申请提供了一种杂物地图生成方法，该方法包括：确定目标作业地块对应的杂物位置数据，其中，杂物位置数据基于上述第一方面提及的杂物定位方法确定；基于杂物位置数据生成目标作业地块的杂物地图。
第三方面，本申请提供了一种杂物处理方法，该方法包括：确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述第二方面所述的杂物地图生成方法确定；基于杂物地图处理目标作业地块中的杂物。
第四方面，本申请提供了一种作业控制方法，该方法包括：确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述第二方面所述的杂物地图生成方法确定；基于杂物地图生成去除杂物的作业航线；基于作业航线去除目标作业地块中的杂物。
第四方面，本申请提供了一种杂物定位装置，应用于包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备。该装置包括：第一获取模块，用于在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第一压力数据，第一压力数据表征耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力；杂物确定模块，用于基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，第一初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的所述第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；第二获取模块，用于确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
第五方面，本申请提供了一种杂物地图生成装置，该装置包括：位置确定模块，用于确定目标作业地块对应的杂物位置数据，杂物位置数据基于第一方面所述的杂物定位方法确定；杂物地图生成模块，用于基于杂物位置数据生成目标作业地块的杂物地图。
第六方面，本申请提供了一种杂物处理装置，该装置包括：杂物地图确定模块，用于确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述第二方面所述的杂物地图生成方法确定；杂物处理模块，用于基于杂物地图处理目标作业地块中的杂物。
第七方面，本申请提供了一种作业控制装置，该装置包括：杂物地图确定模块，用于确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述第二方面所述的杂物地图生成方法确定；作业航线生成模块，用于基于杂物地图生成去除杂物的作业航线；杂物去除模块，用于基于作业航线去除目标作业地块中的杂物。
第八方面，本申请提供了一种计算机可读存储介质，存储介质存储有指令，当指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行上述第一方面至第四方面中的任一方面所提及的方法。
第九方面，本申请提供了一种土地作业设备，该土地作业设备包括：耕地刀具；与耕地刀具连接的压力检测部件；用于定位的位置确定部件；以及处理器，该处理器用于执行上述第一方面至第四方面中的任一方面所提及的方法。
结合第九方面，在第九方面的某些实现方式中，该土地作业设备还包括弹性连接部件，弹性连接部件的一端连接至耕地刀具，弹性连接部件的另一端连接至压力检测部件。
第十方面，本申请提供了一种中耕机，该中耕机包括上述第九方面所提及的土地作业设备。
由于石头等杂物的硬度较高，耕地刀具在触碰到杂物时，其作业压力(又称作业阻力)会增大，因此，借助压力检测部件检测到的作业压力数据(即第一作业压力数据)和第一初始作业压力数据便能够确定是否存在杂物，然后基于位置确定部件检测确定存在杂物和/或疑似存在杂物的杂物点的位置数据，进而得到待作业土地区域对应的杂物位置数据。由此可见，本申请实施例借助包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备便实现了定位待作业土地区域中的杂物的目的。与现有技术相比，无需借助大型机械，应用场景广泛，尤其适用于中耕阶段。另外，与现有技术相比，本申请实施例能够极大节省能耗。
附图说明
图1所示为本申请一实施例提供的杂物定位方法的应用场景示意图。
图2所示为本申请一实施例提供的杂物定位方法的流程示意图。
图3所示为本申请一实施例提供的基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的流程示意图。
图4所示为本申请另一实施例提供的确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的流程示意图。
图5所示为本申请另一实施例提供的杂物定位方法的流程示意图。
图6所示为本申请一实施例提供的杂物地图生成方法的流程示意图。
图7所示为本申请一实施例提供的杂物定位装置的结构示意图。
图8所示为本申请一实施例提供的杂物地图生成装置的结构示意图。
图9所示为本申请一实施例提供的土地作业设备的结构示意图。
图10所示为本申请另一实施例提供的土地作业设备的结构示意图。
图11所示为本申请又一实施例提供的土地作业设备的结构示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
具体而言，现有技术中提及的基于拖拉机等大型机械拉动拖挂的方式去除杂物的方案，仅适用于前期耙地阶段(即前期耕种阶段)，而在中耕阶段便不能适用。因此，中耕阶段出现的杂物便无法清理，只能在下一耕种周期清理。另外，上述方案仅适用于面积较大且平整性较好的农业土地区域，对于面积相对较小和/或平整度相对较差的农业土地区域，便不能适用。再者，上述方案需要将待作业土地区域中的所有土地全部翻起，能耗非常高。
为了解决上述问题，本申请实施例提供一种杂物定位、地图生成、杂物处理、作业控制方法及其装置，以解决农田土地区域中的杂物不能被及时高效地定位及清除的问题。
下面结合图1介绍本申请提及的杂物定位方法的具体应用场景。
图1所示为本申请一实施例提供的杂物定位方法的应用场景示意图。如图1所示，本申请实施例提供的应用场景为待作业土地区域的杂物定位场景。具体地，该场景中包括土地作业设备110和服务器120。土地作业设备110包括压力检测部件111、位置确定部件112和耕地刀具113。其中，压力检测部件111连接至耕地刀具113，并且压力检测部件111和位置确定部件112分别连接(即通信连接)至服务器120。
示例性地，在实际应用过程中，耕地刀具113用于在待作业土地区域(又称当前作业地块)中进行耕地作业，比如中耕作业或碎土作业，压力检测部件111用于检测耕地刀具113在耕地作业过程中受到的作业压力数据(比如第一压力数据)，位置确定部件112用于确定在耕地作业过程中(即土地作业设备110的作业过程中)，土地作业设备110的当前位置数据，从而确定杂物位置数据。此外，服务器120用于，获取压力检测部件111检测的待作业土地区域对应的第一深度的第一压力数据；基于第一压力数据和待作业土地区域对应的第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，其中，第一初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，利用位置确定部件112获取杂物位置数据。
可以理解，上述提及的服务器120，可以对应多个土地作业设备110。即，服务器120控制多个土地作业设备110。
下面结合图2至图6对本申请提供的杂物定位方法、杂物地图生成方法、杂物处理方法和作业控制方法进行详细描述。
图2所示为本申请一实施例提供的杂物定位方法的流程示意图。具体地，本申请实施例提供的杂物定位方法应用于包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备，以便基于土地作业设备定位待作业土地区域中的杂物。
如图2所示，本申请实施例提供的杂物定位方法包括如下步骤。
步骤S100，在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第一压力数据。其中，第一压力数据表征耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力。
示例性地，第一压力数据指的是，在土地作业设备利用耕地刀具在第一深度进行耕地作业的过程中，耕地刀具所受到的作业压力数据。
在一些实施例中，压力检测部件连接至耕地刀具，以便压力检测部件能够实时检测耕地刀具所受到的作业压力数据。
步骤S200，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物。其中，第一初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力。
示例性地，第一初始作业压力数据指的是，在耕地刀具插入当前作业地块的第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力。在一些实施例中，第一初始作业压力数据亦是基于压力检测部件采集得到的。
在一些实施例中，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据的差值数据，确定压力差数据。举例说明，如果第一初始作业压力数据用V1表示，第一压力数据用Vc表示，压力差数据用Ve表示，那么，便可得到下述关系式(1)。
Ve＝Vc-V1 (1)
步骤S300，确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
在实际应用过程中，首先在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第一压力数据，然后基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，继而确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
示例性地，第一压力数据为实时作业压力数据。也就是说，在土地作业设备进行耕地作业的过程中，实时确定耕地刀具所受到的作业压力数据，进而基于位置确定部件实时确定杂物位置数据。
由于石头等杂物的硬度较高，耕地刀具在触碰到杂物时，其作业压力(又称作业阻力)会增大，因此，借助压力检测部件检测到的作业压力数据(即第一压力数据)便能够确定是否存在杂物，然后基于位置确定部件检测确定存在杂物和/或疑似存在杂物的杂物点的位置数据，进而得到待作业土地区域对应的杂物位置数据。由此可见，本申请实施例借助包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备便实现了定位待作业土地区域中的杂物的目的。与现有技术相比，无需借助大型机械，应用场景广泛，尤其适用于中耕阶段。另外，与现有技术相比，本申请实施例能够极大节省能耗。
在一些实施例中，上述实施例提及的土地作业设备还包括能够带动耕地刀具执行耕地作业任务和/或碎土任务的移动平台。在另外一些实施例中，上述实施例提及的土地作业设备还包括能够带动耕地刀具执行耕地作业任务和/或碎土任务的无人车(比如小型无人车)。
图3所示为本申请一实施例提供的基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的流程示意图。在图2所示实施例基础上延伸出图3所示实施例，下面着重叙述图3所示实施例与图2所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图3所示，在本申请实施例中，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物步骤，包括如下步骤。
步骤S210，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据。
步骤S220，基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物。
可以理解，预设压力差范围的数量和具体数值可根据实际情况确定，本申请实施例对此不进行统一限定。
本申请实施例提供的杂物定位方法，通过基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据，进而基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的方式，实现了基于第二作业压力数据和位置确定部件，确定待作业土地区域对应的杂物位置数据的目的。也就是说，本申请实施例利用提及的至少一个预设压力差范围实现了确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的目的。
下面结合图4举例说明基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的具体实现方式。
图4所示为本申请另一实施例提供的确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物的流程示意图。在图3所示实施例基础上延伸出图4所示实施例，下面着重叙述图4所示实施例与图3所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。具体地，在本申请实施例中，上述提及的至少一个预设压力差范围包括疑似杂物压力差范围和确定杂物压力差范围，对应地，杂物点包括疑似杂物点和确定杂物点。其中，确定杂物压力阈值大于疑似杂物压力阈值。
如图4所示，在本申请实施例中，基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物步骤，包括如下步骤。
步骤S221，若第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入疑似杂物压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物，将第一压力数据对应的作业位置处确定为疑似杂物点。
可以理解，疑似杂物压力差范围指的是疑似杂物的压力阈值范围。其中，疑似杂物可以为当前层对应的深层杂物。
步骤S222，若第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入确定杂物压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处确定存在杂物，将第一压力数据对应的作业位置处确定为确定杂物点。
对应地，在本申请实施例中，确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据，包括：确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
可以理解，确定杂物压力差范围指的是确定杂物的压力阈值范围。示例性地，上述提及的疑似杂物点和确定杂物点，可以是土地作业设备在当前耕地作业中的实时位置点。
示例性地，将压力差数据中落入疑似杂物压力差范围的位置点，确定为疑似杂物点，将压力差数据中落入确定杂物压力差范围的位置点，确定为确定杂物点。在实际应用过程中，可在土地作业设备的耕地作业过程中，利用压力检测部件实时检测耕地刀具所受到的作业压力数据(比如第一压力数据)，然后利用服务器或处理器计算压力差数据，继而将压力差数据与疑似杂物压力差范围和确定杂物压力差范围进行比对，最终得到待作业土地区域中的疑似杂物点和确定杂物点。
可以理解，杂物点指的是，确认存在杂物或疑似存在杂物的位置点。如前所述，由于石头等杂物的硬度较高，因此，基于至少一个预设压力差范围和压力差数据，便能够确定M个杂物点。其中，M为正整数。可以理解，M亦可以为零，即，表示待作业土地区域中没有杂物点，即没有杂物。
示例性地，将M个杂物点各自对应的位置数据组合在一起，得到杂物位置数据。
本申请实施例能够借助疑似杂物压力差数据和确定杂物压力差数据，实现确定多种不同类型的杂物点的目的，进而借助多种不同类型的杂物点实现了提高杂物位置数据的精准度的目的。
在一些实施例中，在确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据之后，还包括：基于当前作业地块对应的杂物位置数据，确定第一深度下的M个杂物点；基于M个杂物点各自的位置数据，确定M个杂物点所表征的N个杂物各自的横切面积；其中，N≤M且N为正整数；基于N个杂物各自的横切面积和第一深度，确定N个杂物各自的杂物尺寸数据。其中，N小于或等于M的原因在于，通常情况下，杂物的数量会小于杂物点的数量，比如10个杂物点对应4个杂物。N的具体数值可以根据M个杂物点的分布情况确定。
由于本申请实施例能够基于M个杂物点确定N个杂物，进而确定N个杂物各自的杂物尺寸数据，因此，本申请实施例能够进一步提高确定的杂物位置的准确性，进而为后续精准去除杂物提供前提条件。
图5所示为本申请另一实施例提供的杂物定位方法的流程示意图。在图4所示实施例基础上延伸出图5所示实施例，下面着重叙述图5所示实施例与图4所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图4所示，在本申请实施例还包括如下步骤。
步骤S410，判断疑似杂物点的数量是否符合预设疑似数量阈值。
示例性地，如果步骤S410的判断结果为符合(即疑似杂物点的数量符合预设疑似数量阈值)，则执行下述步骤S420至步骤S440。如果步骤S410的判断结果为不符合，则可结束流程。
需要说明的是，预设疑似数量阈值可根据实际情况确定，本申请实施例对此不进行统一限定。
步骤S420，在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第二压力数据。其中，第二压力数据表征耕地刀具伸入土内第二深度后所受到的作用力。示例性地，第二深度大于第一深度。
步骤S430，基于第二压力数据和第二初始作业压力数据，确定第二压力数据对应的作业位置处是否存在杂物。其中，第二初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的第二深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力。
步骤S440，确定第二压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件更新杂物位置数据。
示例性地，在实际应用过程中，若是疑似杂物点的数量过多，则说明可能有大块的杂物位于比当前层的深度更深的作业层中，因此，加深作业深度，进而最终实现更新杂物位置数据的目的。
可以理解，除了上述提及的第二深度之外，还可能有第三深度以及第四深度等等，直至筛选出全部杂物。由此可见，本申请实施例提供的杂物定位方法，能够更全面、精准地确定杂物位置数据，进而为后续基于杂物位置数据处理杂物提供了有利条件。
在一些实施例中，如果疑似杂物点的位置相对比较集中，则直接利用土地作业设备确定疑似杂物点对应的土地区域对应的第二深度的第三作业压力数据即可，以节省设备能耗和计算量。
图6所示为本申请一实施例提供的杂物地图生成方法的流程示意图。如图6所示，本申请实施例提供的杂物地图生成方法包括如下步骤。
步骤S500，确定目标作业地块对应的杂物位置数据。
示例性地，步骤S500中提及的杂物位置数据基于上述任一实施例提及的杂物定位方法确定。
步骤S600，基于杂物位置数据生成目标作业地块的杂物地图。
示例性地，基于杂物位置数据生成杂物作业地图，进而基于杂物作业地图处理待作业土地区域中的杂物。
本申请实施例提供的杂物地图生成方法，能够辅助土地作业设备实现定位目标作业地块中的杂物，并处理杂物的目的，从而实现针对性地处理待作业土地区域(比如农田区域)中的杂物的目的。
进一步地，本申请一实施例还提供一种杂物处理方法，该方法包括：确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述实施例所述的杂物地图生成方法确定；基于杂物地图处理目标作业地块中的杂物。
进一步地，本申请一实施例还提供一种作业控制方法，该方法包括：确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述实施例所述的杂物地图生成方法确定；基于杂物地图生成去除杂物的作业航线；基于作业航线去除目标作业地块中的杂物。
上文结合图2至图6，详细描述了本申请的方法实施例，下面结合图7至图10，详细描述本申请的装置实施例。应理解，方法实施例的描述与装置实施例的描述相互对应，因此，未详细描述的部分可以参见前面方法实施例。
图7所示为本申请一实施例提供的杂物定位装置的结构示意图。具体地，本申请实施例提供的杂物应用于包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备。如图7所示，本申请实施例提供的杂物定位装置包括第一获取模块100、杂物确定模块200和第二获取模块300。第一获取模块100100用于，在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第一压力数据，第一压力数据表征耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力。杂物确定模块200用于，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，第一初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的所述第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力。第二获取模块300用于，确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
在一些实施例中，杂物确定模块200还用于，基于第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据；基于第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物。
在一些实施例中，至少一个预设压力差范围包括疑似杂物压力差范围和确定杂物压力差范围。杂物确定模块200还用于，若第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入疑似杂物压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物，将第一压力数据对应的作业位置处确定为疑似杂物点；若第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入确定杂物压力差范围，确定第一压力数据对应的作业位置处确定存在杂物，将第一压力数据对应的作业位置处确定为确定杂物点。其中，确定第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据，包括：确定第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物和/或确定存在杂物时，通过位置确定部件获取杂物位置数据。
在一些实施例中，杂物定位装置还包括更新模块，更新模块用于若当前作业地块中的疑似杂物点的数量符合预设疑似数量阈值，在土地作业设备的作业过程中，获取压力检测部件检测得到的第二压力数据，第二压力数据表征耕地刀具伸入土内第二深度后所受到的作用力，第二深度大于第一深度；基于第二压力数据和第二初始作业压力数据，确定第二压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，第二初始作业压力数据表征耕地刀具伸入当前作业地块的所述第二深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；确定第二压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过位置确定部件更新杂物位置数据。
在一些实施例中，第二获取模块300还用于，基于当前作业地块对应的杂物位置数据，确定第一深度下的M个杂物点；基于M个杂物点各自的位置数据，确定M个杂物点所表征的N个杂物各自的横切面积；其中，N≤M且N为正整数；基于N个杂物各自的横切面积和第一深度，确定N个杂物各自的杂物尺寸数据。
图8所示为本申请一实施例提供的杂物地图生成装置的结构示意图。如图8所示，本申请实施例提供的杂物地图生成装置包括位置确定模块500和杂物地图生成模块600。确定模块500用于，确定目标作业地块对应的杂物位置数据。杂物地图生成模块600用于，基于杂物位置数据生成目标作业地块的杂物地图。
在一些实施例中，本申请提供了一种杂物处理装置，该装置包括：杂物地图确定模块，用于确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述实施例所述的杂物地图生成方法确定；杂物处理模块，用于基于杂物地图处理目标作业地块中的杂物。
在一些实施例中，本申请提供了一种作业控制装置，该装置包括：杂物地图确定模块，用于确定目标作业地块的杂物地图，杂物地图基于上述实施例所述的杂物地图生成方法确定；作业航线生成模块，用于基于杂物地图生成去除杂物的作业航线；杂物去除模块，用于基于作业航线去除目标作业地块中的杂物。
图9所示为本申请一实施例提供的土地作业设备的结构示意图。如图9所示，本申请实施例提供的土地作业设备700包括：压力检测部件710、位置确定部件720、耕地刀具730、处理器740和存储器750。其中，压力检测部件710连接至耕地刀具730，压力检测部件710和位置确定部件720分别连接至处理器740，并且，处理器740连接至存储器750。可以理解，上述提及的连接可以为通信连接。
存储器750可以是只读存储器(Read Only Memory，ROM)，静态存储设备，动态存储设备或者随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。存储器750可以存储程序，当存储器750中存储的程序被处理器740执行时，处理器740用于执行本申请实施例的杂物定位方法和/或杂物处理方法中的各个步骤。
处理器740可以采用通用的中央处理器(Central Processing Unit，CPU)，微处理器，应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)，图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)或者一个或多个集成电路，用于执行相关程序，以实现本申请实施例的硬件装置中的模块所需执行的功能。
处理器740还可以是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，本申请的杂物定位方法和/或杂物处理方法的各个步骤可以通过处理器740中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器740还可以是通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processing，DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器750，处理器740读取存储器750中的信息，结合其硬件完成本申请方法实施例的杂物定位方法和/或杂物处理方法。
应注意，尽管图9所示的土地作业设备700仅仅示出了存储器750和处理器740等硬件，但是在具体实现过程中，本领域的技术人员应当理解，土地作业设备700还包括实现正常运行所必须的其他器件。同时，根据具体需要，本领域的技术人员应当理解，土地作业设备700还可包括实现其他附加功能的硬件器件。此外，本领域的技术人员应当理解，土地作业设备700也可仅仅包括实现本申请实施例所必须的器件，而不必包括图9中所示的全部器件。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，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，仅仅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，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
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网络单元上。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，在本申请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。
所述功能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，本申请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)执行本申请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、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
图10所示为本申请另一实施例提供的土地作业设备的结构示意图。如图10所示，在本申请实施例提供的土地作业设备中，位置确定部件为实时查分定位(Real-timekinematic，RTK)天线810，压力检测部件为压力传感器820，耕地刀具为中耕刀840。此外，本申请实施例提供的土地作业设备还包括弹性连接部件830，弹性连接部件830的一端连接至中耕刀840(即耕地刀具)，弹性连接部件830的另一端连接至压力传感器820(即压力检测部件)。
示例性地，在实际应用过程中，首先初始化土地作业设备，即，获取当前的位置信息作为起始位置，并放下中耕刀840，当中耕刀840插入地面后，记录压力传感器820的值为初始值(即上述实施例提及的初始作业压力数据)。然后，利用土地作业设备开始耕地作业，当中耕刀840行进遇到石头等杂物时，中耕刀840会带动弹性连接部件830向上，从而挤压压力传感器820，当压力传感器820的值与初始值的压力差落入预设疑似杂物压力差范围和/或预设确定杂物压力差范围时记录当前位置，从而得到待作业土地区域对应的杂物位置数据。
示例性地，上述提及的RTK天线810亦可以替换为卫星定位组件。
图11所示为本申请又一实施例提供的土地作业设备的结构示意图。在图10所示实施例基础上延伸出图11所示实施例，下面着重叙述图11所示实施例与图10所示实施例的不同之处，相同之处不再赘述。
如图11所示，在本申请实施例提供的土地作业设备中，弹性连接部件830包括连接杆831和弹簧832。其中，连接杆831为圆柱形直杆，弹簧832套设于连接杆831的外壁，连接杆831的一端连接至中耕刀840，连接杆831的另一端连接至压力传感器820。
示例性地，在实际应用过程中，当中耕刀840行进遇到石头等杂物时，中耕刀840会带动连接杆831向上挤压弹簧832，弹簧832会挤压压力传感器820，当压力传感器820的值与初始值的压力差落入预设疑似杂物压力差范围时记录当前位置为L1，当压力传感器820的值与初始值的压力差落入预设确定杂物压力差范围时记录当前位置为L2，从而最终得到待作业土地区域对应的杂物位置数据。
在本申请一实施例中，还提供一种中耕机，该中耕机包括如上述任一实施例所提及的土地作业设备。另外，进一步地，该中耕机还可以包括与土地作业设备连接的无人车。可选地，无人车为小型无人车，以便兼顾设备的小型化和智能化优势。
在本申请一实施例中，还提供一种碎土机，该碎土机包括如上述任一实施例所提及的土地作业设备。另外，进一步地，该中耕机还可以包括与土地作业设备连接的无人车。可选地，无人车为小型无人车，以便兼顾设备的小型化和智能化优势。
以上所述，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所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种杂物定位方法，其特征在于，应用于包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备，所述方法包括：
在所述土地作业设备的作业过程中，获取所述压力检测部件检测得到的第一压力数据，所述第一压力数据表征所述耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力；
基于所述第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定所述第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，所述第一初始作业压力数据表征所述耕地刀具伸入当前作业地块的所述第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；
确定所述第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过所述位置确定部件获取杂物位置数据。
2.根据权利要求1所述的杂物定位方法，其特征在于，所述基于所述第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定所述第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，包括：
基于所述第一压力数据和所述第一初始作业压力数据，确定所述第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据；
基于所述第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定所述第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物。
3.根据权利要求2所述的杂物定位方法，其特征在于，所述至少一个预设压力差范围包括疑似杂物压力差范围和确定杂物压力差范围，
其中，所述基于所述第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据和至少一个预设压力差范围，确定所述第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，包括：
若所述第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入所述疑似杂物压力差范围，确定所述第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物，将所述第一压力数据对应的作业位置处确定为疑似杂物点；
若所述第一压力数据对应的作业位置处的压力差数据落入所述确定杂物压力差范围，确定所述第一压力数据对应的作业位置处确定存在杂物，将所述第一压力数据对应的作业位置处确定为确定杂物点；
其中，所述确定所述第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过所述位置确定部件获取杂物位置数据，包括：
确定所述第一压力数据对应的作业位置处疑似存在杂物和/或确定存在杂物时，通过所述位置确定部件获取杂物位置数据。
4.根据权利要求3所述的杂物定位方法，其特征在于，还包括：
若所述当前作业地块中的疑似杂物点的数量符合预设疑似数量阈值，在所述土地作业设备的作业过程中，获取所述压力检测部件检测得到的第二压力数据，所述第二压力数据表征所述耕地刀具伸入土内第二深度后所受到的作用力，所述第二深度大于所述第一深度；
基于所述第二压力数据和第二初始作业压力数据，确定所述第二压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，所述第二初始作业压力数据表征所述耕地刀具伸入所述当前作业地块的所述第二深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；
确定所述第二压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过所述位置确定部件更新所述杂物位置数据。
5.根据权利要求1至4任一项所述的杂物定位方法，其特征在于，在所述确定所述第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过所述位置确定部件获取杂物位置数据之后，还包括：
基于所述当前作业地块对应的杂物位置数据，确定所述第一深度下的M个杂物点；
基于所述M个杂物点各自的位置数据，确定所述M个杂物点所表征的N个杂物各自的横切面积；其中，N≤M且N为正整数；
基于所述N个杂物各自的横切面积和所述第一深度，确定所述N个杂物各自的杂物尺寸数据。
6.一种杂物地图生成方法，其特征在于，包括：
确定目标作业地块对应的杂物位置数据，所述杂物位置数据基于上述权利要求1至5任一项所述的杂物定位方法确定；
基于所述杂物位置数据生成所述目标作业地块的杂物地图。
7.一种杂物处理方法，其特征在于，包括：
确定目标作业地块的杂物地图，所述杂物地图基于上述权利要求6所述的杂物地图生成方法确定；
基于所述杂物地图处理所述目标作业地块中的杂物。
8.一种作业控制方法，其特征在于，包括：
确定目标作业地块的杂物地图，所述杂物地图基于上述权利要求6所述的杂物地图生成方法确定；
基于所述杂物地图生成去除杂物的作业航线；
基于所述作业航线去除所述目标作业地块中的杂物。
9.一种杂物定位装置，其特征在于，应用于包括压力检测部件、位置确定部件和耕地刀具的土地作业设备，所述装置包括：
第一获取模块，用于在所述土地作业设备的作业过程中，获取所述压力检测部件检测得到的第一压力数据，所述第一压力数据表征所述耕地刀具伸入土内第一深度后所受到的作用力；
杂物确定模块，用于基于所述第一压力数据和第一初始作业压力数据，确定所述第一压力数据对应的作业位置处是否存在杂物，所述第一初始作业压力数据表征所述耕地刀具伸入当前作业地块的所述第一深度作业，未受到土内杂物作用时所受到的作用力；
第二获取模块，用于确定所述第一压力数据对应的作业位置处存在杂物时，通过所述位置确定部件获取杂物位置数据。
10.一种杂物地图生成装置，其特征在于，包括：
位置确定模块，用于确定目标作业地块对应的杂物位置数据，所述杂物位置数据基于上述权利要求1至5任一项所述的杂物定位方法确定；
杂物地图生成模块，用于基于所述杂物位置数据生成所述目标作业地块的杂物地图。
11.一种杂物处理装置，其特征在于，包括：
杂物地图确定模块，用于确定目标作业地块的杂物地图，所述杂物地图基于上述权利要求6所述的杂物地图生成方法确定；
杂物处理模块，用于基于所述杂物地图处理所述目标作业地块中的杂物。
12.一种作业控制装置，其特征在于，包括：
杂物地图确定模块，用于确定目标作业地块的杂物地图，所述杂物地图基于上述权利要求6所述的杂物地图生成方法确定；
作业航线生成模块，用于基于所述杂物地图生成去除杂物的作业航线；
杂物去除模块，用于基于所述作业航线去除所述目标作业地块中的杂物。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质存储有指令，当所述指令由电子设备的处理器执行时，使得所述电子设备能够执行上述权利要求1至8任一项所述的方法。
14.一种土地作业设备，其特征在于，包括：
耕地刀具；
与所述耕地刀具连接的压力检测部件；
用于定位的位置确定部件；
处理器，所述处理器用于执行上述权利要求1至8任一项所述的方法。
15.根据权利要求14所述的土地作业设备，其特征在于，还包括弹性连接部件，所述弹性连接部件的一端连接至所述耕地刀具，所述弹性连接部件的另一端连接至所述压力检测部件。
16.一种中耕机，其特征在于，包括权利要求14或15所述的土地作业设备。
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