CN114489045A - 一种作业控制方法、模块、设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种作业控制方法、模块、设备及存储介质。本申请实施例提供的技术方案通过驱动装置控制作物处理机构的移动，在确定作业目标的位置时，控制作物处理机构移动至作业目标处，由作物处理机构对作业目标进行作业，不需要人工进行作物处理，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。

Description

一种作业控制方法、模块、设备及存储介质

技术领域

本申请实施例涉及作物处理技术领域，尤其涉及一种作业控制方法、模块、设备及存储介质。

背景技术

在农作物的种植过程中，需要按时对农作物进行处理，例如棉花的打顶、采摘等。目前，对农作物的处理方法一般是人工处理。例如对棉花的人工打顶，一般是通过工作人员在每一株农作物上方，手动摘除农作物的顶芽。

但是，由于对农作物进行处理的窗口期较短，例如打顶的窗口期一般只有15天，人工处理的方式存在人力资源紧张，工作效率低的问题。

发明内容

本申请实施例提供一种作业控制方法、模块、设备及存储介质，以解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。

在第一方面，本申请实施例提供了一种作业控制方法，用于控制作业设备，所述作业设备包括控制单元、作物数据采集单元和作物处理单元，所述作物处理单元包括安装基座、驱动机构和作物处理机构，所述控制单元与所述作物数据采集单元、所述驱动机构和所述作物处理机构连接，所述驱动机构安装于所述安装基座，所述作物处理机构安装于所述驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述作物处理机构的移动，所述方法应用于所述控制单元，所述方法包括：

利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息；

根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息；

基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置；

在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

在第二方面，本申请实施例提供了一种作物处理控制设备，用于控制作业设备，所述作业设备包括控制单元、作物数据采集单元和作物处理单元，所述作物处理单元包括安装基座、驱动机构和作物处理机构，所述控制单元与所述作物数据采集单元、所述驱动机构和所述作物处理机构连接，所述驱动机构安装于所述安装基座，所述作物处理机构安装于所述驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述作物处理机构的移动，所述作物处理控制模块应用于所述控制单元；

所述作物处理控制模块包括数据采集模块、位置处理模块、运动控制模块和作业控制模块，其中：

所述数据采集模块，用于利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息；

所述位置处理模块，用于根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置信息；

所述运动控制模块，用于基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置；

所述作业控制模块，用于在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

在第三方面，本申请实施例提供了一种作物处理控制设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，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，使得所述一个或多个处理器实现如第一方面所述的作业控制方法。

在第四方面，本申请实施例提供了一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如第一方面所述的作业控制方法。

本申请实施例通过驱动装置控制作物处理机构的移动，在确定作业目标的位置时，控制作物处理机构移动至作业目标处，由作物处理机构对作业目标进行作业，不需要人工进行作物处理，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种作业设备的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的一种作业控制方法的流程图；

图3是本申请实施例提供的一种作物处理单元的结构示意图；

图4是本申请实施例提供的一种作物处理机构的结构示意图；

图5是本申请实施例提供的另一种作业控制方法的流程图；

图6是本申请实施例提供的一种作物处理单元的结构示意图；

图7是本申请实施例提供的一种作物处理机构的结构示意图；

图8是本申请实施例提供的多个作物处理单元的布置示意图；

图9是本申请实施例提供的另一种作物处理机构的结构示意图；

图10是是本申请实施例提供的另一种作物处理机构的爆炸示意图；

图11是本申请实施例提供的另一种作业控制方法的流程图；

图12是本申请实施例提供的一种作物处理控制模块的结构示意图；

图13是本申请实施例提供的一种作物处理控制设备的结构示意图。

附图标记：100、作物处理单元；1、安装基座；21、第一驱动机构；22、第三驱动机构；31、转向驱动机构；32、第四驱动机构；41、第二驱动机构；42、摆动驱动机构；5、作物处理机构；51、作业基座；52、第一网格；53、第二网格；54、作业驱动机构；541、第一齿轮；542、第二齿轮；543、第一电机；544、偏心凸轮；545、第二电机；551、第一通孔；552、第二通孔；56、安装槽；57、第三网格；58、第四网格；59、导向槽；200、控制单元；300、作物数据采集单元；400、目标检测装置。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本申请具体实施例作进一步的详细描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部内容。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作(或步骤)描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

图1给出了本申请实施例提供的一种作业设备的结构示意图，如图1所示，该作业设备包括控制单元200、作物数据采集单元300和作物处理单元100。其中，作物处理单元100包括驱动机构和作物处理机构5，控制单元200与作物数据采集单元300、驱动机构和作物处理机构5连接，作物处理机构5安装于驱动机构，该驱动机构用于驱动作物处理机构5的移动。其中作物处理机构5用于对作业目标进行作业，作物数据采集单元300设置在作物处理单元100的正上方、侧上方或侧方。

其中，作物数据采集单元300用于对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息，并将作业区域信息发送给控制单元200。作物数据采集单元300对应的采集传感器可以是RGBD相机、双目相机、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达等的一种或多种的组合。以RGBD相机为例，对作业区域进行空间数字化采集得到的作业区域信息包括RGB图像和深度图，可根据RGB图像识别作业目标的水平位置，并根据深度图确定作业目标的高度位置。

控制单元200用于根据作业区域信息，确定作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息；以及基于作业位置信息，控制驱动机构，以使作物处理机构5移动至作业位置，并在作物处理单元100移动至作业位置时，控制作物处理机构5对作业目标进行作业。

具体的，在控制单元200中配置有基于卷积神经网络搭建的目标检测模型。控制单元200在接收到作物数据采集单元300发出的作业区域信息后，将作业区域信息输入到训练好的目标检测模型中，由目标检测模型识别出作业区域中各个作业目标的图像坐标，并确定图像坐标对应的图像高度。可以理解的是，图像坐标和图像高度是在作物数据采集单元300对应的坐标系下的，需要将图像坐标和图像高度转换到作物处理单元100对应的坐标系，得到图像坐标和图像高度在作物处理单元100坐标系下对应的位置信息和高度信息，并将位置信息和高度信息作为作业位置信息。在确定作业位置信息后，控制单元200通过控制驱动机构，以使作物处理机构5移动至作业位置，并控制作物处理机构5对作业目标进行作业。

在一个实施例中，作业设备上设置有多个作物处理单元100，并且多个作物处理单元100按照设定距离并列布置，和/或多个作物处理单元100相对布置。例如，沿农作物的种植方向，按照设定距离间隔布置多个作物处理单元100，作物处理单元100的数量可按照作业区域的面积大小以及每个作物处理单元100的作业覆盖面积进行设置。

在一个实施例中，作物数据采集单元300的检测区域包括第一作业区域，以及在第一作业区域之后的第二作业区域，对应的，作业区域信息包括第一作业区域信息和第二作业区域信息。具体的，第一作业区域为当前进行作业的当前作业区域，第二作业区域为下一个作业区域，即在完成对第一作业区域的作业后，将移动到第二作业区域进行作业，此时第二作业区域将转换为第一作业区域。对应的，作物数据采集单元300对第一作业区域和第二作业区域进行空间数字化采集生成的作业区域信息包括第一作业区域信息和第二作业区域信息。

进一步的，控制单元200在接收到第一作业区域信息和第二作业区域信息后，分别识别第一作业区域信息和第二作业区域信息中的作业目标以及对应的作业位置信息，第一作业区域信息对应的作业位置信息将用于进行第一作业区域的作业处理，第二作业区域信息对应的作业位置信息将用于进行第二作业区域的作业处理，通过将作物数据采集单元300的检测范围延伸到下一作业区域，可提前分析下一作业区域的作业目标的作业位置信息，在作业设备移动到第二作业区域时，可直接根据对应的作业位置信息对作物处理单元100进行控制，提高对农作物的作业效率。

其中，第一作业区域信息和第二作业区域信息可由不同的采集传感器进行采集得到，还可以是由同一采集传感器进行采集得到，例如作物数据采集单元300对应的拍摄范围覆盖第一作业区域信息和第二作业区域。

可选的，作业设备可搭载在移动设备中，例如在搭载在车辆或其他移动载具上，并通过移动设备带着作业设备在不同的作业区域之间进行移动。

在一个实施例中，作业设备还包括目标检测装置400，目标检测装置400与控制单元200连接。其中，目标检测装置400用于对作物处理机构5进行作业目标检测，生成目标检测信息，目标检测信息用于指示作业目标是否进入作物处理机构5。相应的，控制单元200在作物处理机构5移动至作业位置，并且目标检测信息指示作业目标进入作物处理机构5时，控制作物处理机构5对作业目标进行作业。

其中，目标检测装置400可以是RGBD相机、双目相机、红外摄像头、毫米波雷达、激光雷达、超声波雷达、红外传感器、压力传感器、振动传感器等。例如检测作业目标穿过作物处理机构5的体积是否达到体积阈值，或者检测作业目标是否穿过作物处理机构5，若是则生成指示作业目标进入作物处理机构5的目标检测信。

上述，将作业设备移动到作业区域上，通过作物数据采集单元300对作业区域进行空间数字化采集得到作业区域信息，利用控制单元200根据作业区域信息确定作业区域中作业目标的作业位置，得到对应的作业位置信息，并基于作业位置信息，通过驱动机构控制作物处理机构5，以使作物处理机构5移动至作业位置，控制作物处理机构5移动至作业目标处，由作物处理机构5对作业目标进行作业，不需要人工进行打顶作业，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。同时，通过目标检测装置400检测作业目标是否已进入作物处理机构5，以确定驱动作物处理机构5进行作业的时机，提高作物处理效果，减少对作业目标进行作业的时机过早或过晚的情况。

图2给出了本申请实施例提供的一种作业控制方法的流程图，本申请实施例提供的作业控制方法用于控制图1中提供的作业设备，并应用于上述作业设备中的控制单元中，由作业设备来执行作业控制方法。

下述以作业控制方法执行作业控制方法为例进行描述。参考图2，该作业控制方法包括：

S101：利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息。

示例性的，在作业设备移动到作业区域上方后，接收作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集生成的作业区域信息。

S102：根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息。

示例性的，在得到作业区域信息后，识别出作业区域信息中所有的作业目标，并确定作业区域信息中各个作业目标的作业位置，并进一步确定各个作业位置对应的作业位置信息。

在具体的实施方式中，利用训练好的目标检测模型识别作业区域信息中的作业目标，基于此，步骤S102包括S1021-S1022：

S1021：利用训练好的目标检测模型，对作物数据采集单元生成的作业区域信息进行作业目标识别，识别出所述作业区域中作业目标在第一坐标系下的初始坐标信息，所述第一坐标系基于所述作物数据采集单元建立。

具体的，基于神经网络建立目标检测模型，并利用标记好作业目标的初始坐标信息的样本区域信息作为训练样本，对目标检测模型进行训练。将作业设备移动到作业区域上后，获取作物数据采集单元生成的作业区域信息，并将作业区域信息输入到训练好的目标检测模型中，由目标检测模型识别出作业区域信息中的作业目标，并确认作业区域中作业目标在第一坐标系下的初始坐标信息。其中，第一坐标系基于作物数据采集单元建立。

以RGBD相机作为作物数据采集单元的采集传感器为例，假设作业目标为顶芽，作物数据采集单元利用RGBD相机拍摄作业区域，得到作业区域对应的图像信息(包括RGB图像和深度图，可根据RGB图像识别作业目标的水平位置，并根据深度图确定作业目标的高度位置)，并将图像信息输入到目标检测模型中，由目标检测模型识别出图像信息中的顶芽，并确定这些顶芽在RGB图像中的图像坐标(x，y)，并根据深度图确定各个图像坐标对应的图像高度y，此时作业目标在第一坐标系下的初始坐标信息为(x，y，z)。

S1022：对所述初始坐标信息进行坐标系转换，得到所述初始坐标信息在第二坐标系下的作业位置信息，所述第二坐标系基于作物处理单元建立。

本实施例提供的第二坐标系基于作物处理单元建立，并且预先记录有第一坐标系和第二坐标系之间的换算关系。具体的，在得到各个作业目标的初始坐标信息后，根据第一坐标系和第二坐标系之间的换算关系，对初始坐标信息进行坐标系转换，得到初始坐标信息在第二坐标系下的作业位置信息。本实施例提供的物处理机构可通过驱动机构的控制在水平方向和竖直方向上移动。例如将基于作物数据采集单元的第一坐标系下的初始坐标信息(x，y，z)转换为基于作物处理单元的第二坐标系下的作业位置信息(x′，y′，z′)。可以理解的是，为了保证物处理机构在按照高度信息z′下落后，作业目标可正常穿过物处理机构(例如第一网格和第二网格)，z′指示的高度大于z指示的高度，例如在z的基础上加上设定高度作为z′。

在一个实施例中，作物数据采集单元的检测区域包括第一作业区域，以及在第一作业区域之后的第二作业区域，对应的，作业区域信息包括第一作业区域信息和第二作业区域信息。基于此，步骤S102还可以是包括S1023-S1024：

S1023：根据作物数据采集单元生成的第一作业区域，确定第一作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息。

S1024：根据作物数据采集单元生成的第二作业区域，确定第二作业区域中作业目标的作业位置，得到待作业位置信息，所述待作业位置信息用于在下一次作物处理中作为作业位置信息。

具体的，作物数据采集单元对第一作业区域和第二作业区域进行空间数字化采集生成的作业区域信息包括第一作业区域信息和第二作业区域信息。控制单元在接收到第一作业区域信息和第二作业区域信息后，利用目标检测模型分别识别第一作业区域信息和第二作业区域信息中的作业目标以及对应的初始坐标信息，并将初始坐标信息转换为作业位置信息。

其中，第一作业区域信息对应的作业位置信息将用于进行第一作业区域的作业处理，第二作业区域信息对应的作业位置信息将用于进行第二作业区域的作业处理，即在作业设备移动到第二作业区域时，可直接根据对应的作业位置信息对作物处理单元进行控制。

可以理解的是，在刚开始进行空间数字化采集时，将采集第一作业区域和第二作业区域对应的第一作业区域信息和第二作业区域信息，在后续的空间数字化采集中，由于上一次空间数字化采集中第二作业区域对应在最新一次空间数字化采集的第一作业区域，则采集第二作业区域对应的第二作业区域信息即可，后续无需等待作业区域信息的采集与作业目标的识别后再控制作物处理单元进行作业，有效提高对农作物的作业效率。

S103：基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置。

示例性的，在确定当前的作业区域中各个作业目标对应的作业位置信息后，通过驱动机构使作物处理机构移动至作业位置。例如，将作物处理机构移动到作业位置信息对应的水平位置，并控制作物处理机构向下移动至作业位置信息对应的高度位置，从而使作物处理机构移动至作业位置，此时作业目标进入作物处理机构的作业范围。

在一个实施例中，作物处理单元上设置有多个作物处理机构。基于此，在基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置时，具体包括步骤S1031-S1032：

S1031：基于每个所述作业目标的所述作业位置信息，向作物处理机构分配所述作业目标。

S1032：基于所述作业位置信息，控制驱动机构，以使所述作物处理机构移动至分配到的所述作业目标对应的所述作业位置。

在确定作业区域中每个作业目标的作业位置信息后，按照就近分配的原则，根据作业位置信息确定每个作业目标所对应的作业范围，将各个作业目标分配所在作业范围对应的作物处理机构。在确定各个作物处理机构所分配到的作业目标后，对于每一个作物处理机构，根据所分配到的作业目标对应的作业位置信息后，通过驱动机构使作物处理机构移动至作业位置。通过将作业目标分配到更接近的作物处理机构，减少作物处理机构在进行农作物作业时的移动距离，提高作业效率。

S104：在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

示例性的，在将作物处理机构移动至作业目标对应的作业位置时，控制作物处理机构对该作业位置的作业目标进行作业。需要进行解释的是，对作业目标进行作业可以是对农作物进行打顶作业、采摘作业等，例如对棉花进行顶芽打顶、棉花采摘等，对应的作业目标为农作物上的顶芽、棉花。本实施例以打顶作业为例进行描述。在作物处理机构移动至作业位置时，控制作物处理机构对作业目标进行切割，实现打顶作业。

在完成对一个作业目标的作业后，可进一步确定同一作业区域中其他等待作业的作业目标，确定该作业目标的作业位置信息，并按照上述控制方式控制作物处理机构移动到新的作业位置信息对应的作业位置处，对新的作业目标进行作业；或者是在完成对该作业区域的作业目标的作业后，将作业设备移动到下一个作业区域，并重新对新的作业区域中作业目标的作业流程。

在一个实施例中，在作业设备上设置有目标检测装置，该目标监测装置用于检测作业目标是否进入作物处理机构。具体的，目标检测装置安装在作物处理机构上，例如将红外反射传感器安装在作物处理机构上，并对第二网格上的遮挡物进行检测，在作业目标穿过第二网格并遮挡红外反射传感器时，认为作业目标已进入作物处理机构，并生成指示作业目标进入作物处理机构的目标检测信息。或者是将超声波雷达安装在作物处理机构上，并对穿过第二网格上的遮挡物的目标体积进行检测，在目标体积达到设定的体积阈值时，认为作业目标已进入作物处理机构，并生成指示作业目标进入作物处理机构的目标检测信息。

基于此，在作物处理机构移动至分配到的作业目标对应的作业位置之后，或在控制作物处理机构对作业目标进行作业之前，还包括：确定所述目标检测信息指示所述作业目标进入所述作物处理机构。在接收到指示作业目标进入作物处理机构的目标检测信息之前，等待目标检测装置发送目标检测信息，若在设定时间内没收到目标检测信息，则继续控制作物处理机构往下移动，或者是恢复作物处理机构的位置，重新检测作业目标的作业位置信息。在接收到指示作业目标进入作物处理机构的目标检测信息时，控制作物处理机构对作业目标进行作业。通过目标检测装置检测作业目标是否进入作物处理机构，准确判断作物处理机构动作的时机，减少对作业目标进行作业的时机过早或过晚的情况。

上述，将作业设备移动到作业区域上，通过作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集得到作业区域信息，利用控制单元根据作业区域信息确定作业区域中作业目标的作业位置，得到对应的作业位置信息，并基于作业位置信息，通过驱动机构控制作物处理机构，以使作物处理机构移动至作业位置，控制作物处理机构移动至作业目标处，由作物处理机构对作业目标进行作业，不需要人工进行打顶作业，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。同时，通过目标检测装置检测作业目标是否已进入作物处理机构，以确定驱动作物处理机构进行作业的时机，提高作物处理效果，减少对作业目标进行作业的时机过早或过晚的情况。

在上述实施例的基础上，图3给出了本申请实施例提供的一种作物处理单元的结构示意图，该作物处理单元在图1提供的作物处理单元的基础上进一步设置。参考图3，该作物处理单元包括安装基座1、驱动机构和作物处理机构5，驱动机构包括第一驱动机构21、转向驱动机构31、第二驱动机构41和作物处理机构5。

其中，第一驱动机构21安装于安装基座1，并连接转向驱动机构31，用于驱动转向驱动机构31沿第一方向移动；转向驱动机构31连接第二驱动机构41，用于驱动第二驱动机构41绕第一方向转动；第二驱动机构41连接作物处理机构5，用于驱动作物处理机构5沿第二方向移动，并且第一方向和第二方向之间存在夹角。

可选的，对作业目标进行作业可以是对农作物进行打顶作业、采摘作业等，作业目标根据作业类型确定，例如对棉花等农作物进行顶芽打顶、棉花采摘等，对应的作业目标为农作物上的顶芽、棉花。相应的，作物处理机构5根据作业类型以及作业目标的特性进行设置，例如在作物处理机构5上设置用于切除顶芽的切割部件、摘除棉花的采摘部件等。

本实施例提供的作物处理单元100在工作时，通过第一驱动机构21驱动转向驱动机构31沿第一方向移动，由转向驱动机构31带动第二驱动机构41和作物处理机构5在第一方向上进行移动，实现对作物处理机构5在第一方向上的移动控制。进一步的，通过转向驱动机构31驱动第二驱动机构41绕第一方向转动，由第二驱动机构41带动作物处理机构5绕第一方向转动，实现对作物处理机构5在绕第一方向转动上的移动控制。进一步的，通过第二驱动机构41驱动作物处理机构5在第二方向上进行移动，实现对作物处理机构5在第二方向上的移动控制。通过上述控制方式，实现对作物处理机构5在第一方向、绕第一方向、在第二方向上的移动控制，从而将作物处理机构5移动至作业目标对应的位置，由作物处理机构5对作业目标进行作业。

在具体的实施方式中，作物处理单元100在工作状态下，第一方向和第二方向分别为竖直方向和水平方向，对应的，转向驱动机构31驱动第二驱动机构41绕第一方向转动所形成的平面与水平面平行。根据作业目标所在位置对应的作业位置信息，对第一驱动机构21、转向驱动机构31和第二驱动机构41进行控制，将作物处理机构5移动到作业目标处进行作业。例如，确定作业目标对应的极坐标信息，该极坐标信息包括角度信息、半径信息和高度信息，则通过转向驱动机构31控制作物处理机构5水平转动至角度信息对应的角度位置，通过第二驱动机构41控制作物处理机构5水平移动至半径信息对应的半径位置，通过第一驱动机构21控制作物处理机构5竖直移动至高度信息对应的高度位置，以使作物处理机构5移动到作业目标对应的位置。

在具体的实施方式中，第一驱动机构21包括沿第一方向运动控制的第一直线电机，第一直线电机包括固定部分(如图中21a)和运动部分(如图中21b)，第一直线电机在工作时，其运动部分沿轴线方向运动。进一步的，第一直线电机的固定部分安装于安装基座1，第一直线电机的运动部分连接转向驱动机构31，并且第一直线电机的轴线方向与第一方向平行。可选的，第一直线电机可以是圆筒型直线电机、伸缩缸等。

进一步的，转向驱动机构31包括水平旋转控制的关节电机，关节电机包括固定部分(如图中31a)和运动部分(如图中31b)，关节电机在工作时，运动部分以其轴线为旋转中心转动，所形成的旋转平面与第一方向垂直。其中，第一驱动机构21和第二驱动机构41，分别连接关节电机的固定部分和运动部分，或分别连接关节电机的运动部分和固定部分。具体的，关节电机的固定部分或运动部分连接第一直线电机中运动部分的底部，关节电机的运动部分或固定部分连接第二驱动机构41。

第二驱动机构41包括沿第二方向运动控制的第二直线电机，第二直线电机包括固定部分(如图中41a)和活动部分(如图中41b)，第二直线电机在工作时，其活动部分沿轴线方向运动。进一步的，第二直线电机的固定部分与转向驱动机构31连接，第二直线电机的运动部分与作物处理机构5连接，并且第二直线电机的轴线方向与第二方向平行。具体的，第二直线电机固定部分的一端与关节电机的固定部分或运动部分连接(即第一直线电机的运动部分的底端和第二直线电机固定部分的一端，分别与关节电机的固定部分和活动部分连接，或者分别与关节电机的活动部分或固定部分连接)，并且第一直线电机和第二直线电机之间形成的夹角为直角。

进一步的，以本实施例提供的作物处理机构5用于进行打顶作业为例进行描述，如图4提供的作物处理机构的结构示意图所示，作物处理机构5包括作业基座51、第一网格52、第二网格53和作业驱动机构54，作业基座51与第二驱动机构41连接，第一网格52、第二网格53和作业驱动机构54安装于作业基座51，第一网格52和第二网格53水平且相对设置，作业驱动机构54用于驱动第一网格52和第二网格53交错运动。具体的，作业基座51固定连接于第二直线电机的活动部分，在作业基座51上设置有第一通孔551，并且第一网格52和第二网格53设置于第一通孔551处，在第一网格52和第二网格53上设置有供作业目标穿过的网孔。本实施例的作物处理机构5用于进行打顶作业，对应的，网孔设置为可供农作物的顶芽穿过，并阻挡顶芽下方的叶片的大小。作物处理机构5在待机状态下，第一网格52和第二网格53上的网孔呈相对状态，在工作状态下，使作业目标(顶芽)从网孔中穿过，通过作业驱动机构54确定第一网格52和第二网格53交错运动，从而将作业目标从农作物上切割下来，实现对农作物的打顶作业。

具体的，作业驱动机构54包括第一齿轮541、第二齿轮542和第一电机543，第一齿轮541与第一网格52或第二网格53同轴固定连接，第一电机543的轴线方向与第一方向平行，第一电机543的固定部分固定连接于作业基座51，第二齿轮542同轴固定连接于第一电机543的活动部分，并与第一齿轮541啮合。具体的，第一网格52和第二网格53的形状可根据实际需要进行设置，本实施例以圆形为例进行描述。第一网格52或第二网关固定安装在作业基座51上，在第一网格52固定安装在作业基座51上时，第一齿轮541与第一网格52同轴固定连接，而在第二网关固定安装在作业基座51上时，第一齿轮541与第二网格53同轴固定连接，本实施例以第一网格52固定安装在作业基座51上为例进行描述，并且第二网格53转动连接于作业基座51(例如通过轴承安装第二网格53，或在安装基座1上设置用于安装并对第二网格53的转动进行导向的弧形或圆形的安装槽56)。第一齿轮541设置为齿牙向外凸出的齿环的形状，第一齿轮541的内环与第二网格53的外圈同轴固定连接。

在一个实施例中，第一网格52设置于第二网格53的下方，并且第一网格52的截面呈中间向下凸出的导向面设置，其中导向面的横截面形状可以是弧形面、三角面或梯形面。通过将第一网格52的底部设置为导向面，在作物处理机构5下落过程中，第一网格52可能先与顶芽或叶片接触，在第一网格52先与叶片接触时，第一网格52将通过导向面将叶片引导到第二网格53的外侧，减少对顶芽进入网格的阻挡，并且减少作物处理机构5下落过程中叶片造成的阻力，使作物处理机构5更顺利地到达作业位置。

上述，通过控制关节电机控制的转动，带动第二直线电机和作物处理机构5绕第一直线电机的轴线水平转动，通过控制第一直线电机的活动部分上下移动，带动第二直线电机和作物处理机构5上下移动，并通过第二直线电机的活动部分水平移动，带动作物处理机构5水平移动，从而实现对作物处理机构5在空间位置上的移动控制。在确定作业目标的位置后，将作物处理机构5移动到作业目标对应的水平位置，使作业基座51上的第一通孔551位于作业目标的上方，并向下移动作物处理机构5，在作业目标穿过第一网格52和第二网格53后，通过作业驱动机构54驱动第一网格52和第二网格53交错运动，从而切割作业目标，不需要人工进行打顶作业，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。

在上述实施例的基础上，图5给出了本申请实施例提供的另一种作业控制方法的流程图，该作业控制方法是对上述作业控制方法的具体化，并应用于图3提供的作物处理单元。参考图5，该作业控制方法包括：

S201：利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息。

S202：根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息。

S203：基于所述作业位置信息，控制第一驱动机构、转向驱动机构和第二驱动机构，以使作物处理机构移动至所述作业位置。

在确定每个作物处理机构分配到的作业目标后，确定各个作业目标对应的作业位置信息，并控制第一驱动机构、转向驱动机构和第二驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置。例如，通过第一驱动机构驱动转向驱动机构沿第一方向移动，由转向驱动机构带动第二驱动机构和作物处理机构在第一方向上进行移动，实现对作物处理机构在第一方向上的移动控制。进一步的，通过转向驱动机构驱动第二驱动机构绕第一方向转动，由第二驱动机构带动作物处理机构绕第一方向转动，实现对作物处理机构在绕第一方向转动上的移动控制。进一步的，通过第二驱动机构驱动作物处理机构在第二方向上进行移动，实现对作物处理机构在第二方向上的移动控制。通过上述控制方式，实现对作物处理机构在第一方向、绕第一方向、在第二方向上的移动控制，从而将作物处理机构移动至作业目标对应的位置。

在具体的实施方式中，作业位置信息包括角度信息、半径信息和高度信息，作业位置包括角度位置、半径位置和高度位置。相应的，在基于作业位置信息，控制第一驱动机构、转向驱动机构和第二驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置时，包括S2031-S2033：

S2031：基于所述作业位置信息中的角度信息，控制转向机构驱动第二驱动机构绕第一方向转动，以使作物处理机构转动至与所述角度信息对应的角度位置。

根据作业位置信息中的角度信息，控制转向机构驱动第二驱动机构绕第一方向转动，更具体的，通过控制关节电机控制的转动，带动第二直线电机和作物处理机构绕第一直线电机的轴线水平转动，使作物处理机构转动至与角度信息对应的角度位置。此时，对应的作业目标位于第二直线电机的正投影所对应的直线上。

S2032：基于所述作业位置信息中的半径信息，控制第一驱动机构驱动转向驱动机构沿第一方向移动，以使作物处理机构转动至与所述半径信息对应的半径位置。

根据作业位置信息中的半径信息，控制第一驱动机构驱动转向驱动机构沿第一方向移动，更具体的，控制第二直线电机的活动部分水平移动，带动作物处理机构水平移动，使作物处理机构转动至与半径信息对应的半径位置。对应的作业目标位于作物处理机构的正下方。

S2033：基于所述作业位置信息中的高度信息，控制第二驱动机构驱动作物处理机构沿第二方向移动，以使作物处理机构转动至与所述高度信息对应的高度位置。

根据作业位置信息中的高度信息，控制第二驱动机构驱动作物处理机构沿第二方向移动，更具体的，控制第一直线电机的活动部分向下移动(在初始状态或待作业状态下，作物处理机构位于最高点)，带动第二直线电机和作物处理机构向下移动，使作物处理机构转动至与高度信息对应的高度位置。此时，作业目标从下往上穿过作物处理机构的第一网格和第二网格。

S204：在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

在作物处理机构移动至作业位置时，控制作物处理机构对作业目标进行作业。例如通过作业驱动机构驱动第一网格和第二网格交错运动，切割作业目标，实现对农作物的打顶作业。

S205：按照设定的移动方向和速度，控制所述第一驱动机构、所述转向驱动机构和/或所述第二驱动机构，以使所述作物处理机构进行物料甩离动作。

可以理解的是，在对作业目标进行作业后，会有物料残留在作物处理机构上的情况，例如在进行打顶作业时，在对作业目标(顶芽)进行切割后，掉落的顶芽有可能会残留在第一网格或第二网格上，为了保证下一次打顶作业的正常进行，需要去除残留的物料从作物处理机构，保证下一次对作业目标作业的正常进行。示例性的，按照设定的移动方向和速度，控制第一驱动机构、转向驱动机构和/或第二驱动机构，带动作物处理机构按照设定的移动方向和速度移动，以使作物处理机构进行物料甩离动作(例如使作物处理机构快速抬高作业面并快速下降与转动以将残留的物料甩离作业面)。

可选的，本实施例提供的按照设定的移动方向和速度，控制所述第一驱动机构、所述转向驱动机构和所述第二驱动机构，包括S2051-S2053中的至少一种：

S2051：按照设定的第一移动策略，控制所述第一驱动机构驱动所述转向驱动机构沿第一方向移动，所述第一移动策略用于指示驱动所述转向驱动机构沿第一方向移动的速度与时间。

具体的，按照第一移动策略指示的沿第一方向移动的速度与时间，控制第一驱动机构中第一直线电机的活动部分沿第一方向移动，以带动转向驱动机构、第二驱动机构和作物处理机构沿第一方向移动。其中，第一移动策略指示的速度与时间，可以是多种速度和时间的组合，例其中速度可以是不同方向上的速度(以速度的正负符号进行区分)。例如将第一移动策略指示的速度与时间设置为指示第一驱动机构快速上升后快速下降，或者是快速上下反复移动的组合。

S2052：按照设定的转动策略，控制所述转向驱动机构驱动所述第二驱动机构绕第一方向转动，所述转动策略用于指示驱动所述第二驱动机构绕第一方向转动的速度与时间。

具体的，按照转动策略指示的绕第一方向转动的速度与时间，控制转向驱动电机中关节电机沿转动方向转动，以带动第二驱动机构和作物处理机构沿转动方向转动。其中，转动策略指示的速度与时间，可以是多种速度和时间的组合，例其中速度可以是不同时针方向上的速度(以速度的正负符号进行区分)。例如将转动策略指示的速度与时间设置为指示转向驱动机构快速顺时针转动后快速逆时针转动，或者是两个时针方向反复转动的组合。

S2053：按照设定的第二移动策略，控制所述第二驱动机构驱动所述作物处理机构沿第二方向移动，所述第二移动策略用于指示驱动所述作物处理机构沿第二方向移动的速度与时间。

具体的，按照第二移动策略指示的沿第二方向移动的速度与时间，控制第二驱动机构中第二直线电机的活动部分沿第二方向移动，以带动作物处理机构沿第二方向移动。其中，第二移动策略指示的速度与时间，可以是多种速度和时间的组合，例其中速度可以是不同方向上的速度(以速度的正负符号进行区分)。例如将第二移动策略指示的速度与时间设置为指示第二驱动机构快速往后并快速往前，或者是快速前后反复移动的组合。

上述，将作业设备移动到作业区域上，通过作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集得到作业区域信息，利用控制单元根据作业区域信息确定作业区域中作业目标的作业位置信息。并根据各个作物处理机构的作业范围以及各个作业目标对应的作业范围，为作物处理机构分配作业目标，减少作物处理机构的移动距离，提高作业效率。并基于作业位置信息，控制第一驱动机构、转向驱动机构和第二驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置，使作业目标穿过第一网格和第二网格，通过作业驱动机构驱动第一网格和第二网格交错运动，从而切割作业目标，不需要人工进行打顶作业，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。并在对作业目标进行作业后，控制作物处理机构甩离残留的物料，保证下一次对作业目标作业的正常进行，保证作业质量。

在上述实施例的基础上，图6给出了本申请实施例提供的一种作物处理单元的结构示意图，该作物处理单元在图1提供的作物处理单元的基础上进一步设置。参考图6，该作物处理单元包括安装基座1、驱动机构和作物处理机构5，驱动机构包括第三驱动机构22、第四驱动机构32、摆动驱动机构42和作物处理机构5。

其中，第三驱动机构22安装于安装基座1，并连接第四驱动机构32，用于驱动第四驱动机构32沿第三方向移动；第四驱动机构32连接摆动驱动机构42，用于驱动摆动驱动机构42沿第四方向移动，并且第三方向和第四方向之间存在夹角；摆动驱动机构42连接作物处理机构5，用于驱动作物处理机构5摆动。

本实施例提供的作物处理单元100在工作时，通过第三驱动机构22驱动第四驱动机构32沿第三方向移动，由第四驱动机构32带动摆动驱动机构42和作物处理机构5在第三方向上进行移动，实现对作物处理机构5在第三方向上的移动控制。进一步的，通过第四驱动机构32驱动摆动驱动机构42和作物处理机构5沿第四方向移动，由摆动驱动机构42带动作物处理机构5沿第四方向移动，实现对作物处理机构5在第四方向上的移动控制。进一步的，通过摆动驱动机构42驱动作物处理机构5在摆动，实现对作物处理机构5在的摆动控制。通过上述控制方式，实现对作物处理机构5在第三方向、第四方向以及摆动方向上的移动控制，从而将作物处理机构5移动至作业目标对应的位置，由作物处理机构5对作业目标进行作业。

在具体的实施方式中，作物处理单元100在工作状态下，第三方向和第四方向分别为水平方向和竖直方向，对应的，摆动驱动机构42驱动作物处理机构5摆动所形成的平面与水平面垂直，即对作物处理单元100的摆动方向是上下摆动。根据作业目标所在位置对应的作业位置信息，对第三驱动机构22、第四驱动机构32、摆动驱动机构42和作物处理机构5进行控制，将作物处理机构5摆动到水平的工作状态，并将作物处理机构5移动到作业目标处进行作业。例如，确定作业目标对应的坐标信息，该坐标信息包括第三方向信息(水平方向信息)和第四方向信息(竖直方向信息)，则通过摆动驱动机构42控制作物处理机构5摆动到水平的工作状态，通过第三驱动机构22控制作物处理机构5水平移动至第三方向信息对应的第三方向位置，通过第四驱动机构32控制作物处理机构5竖直移动至第四方向信息对应的第四方向位置，以使作物处理机构5移动到作业目标对应的位置。

在一个实施例中，在完成作物处理机构5对作业目标的作业后，通过摆动驱动机构42控制作物处理机构5摆动到向下垂的待工作状态，此时，残留在作物处理机构5上的物料将会掉落，减少残留在作物处理机构5上的物料对下一次作业的影响，保证作业效果。

在具体的实施方式中，第三驱动机构22包括沿第三方向(水平方向)运动控制的第三直线电机，第三直线电机包括固定部分(如图中22a)和运动部分(如图中22b)，第三直线电机在工作时，其运动部分沿轴线方向运动。进一步的，第三直线电机的固定部分安装于安装基座1，第三直线电机的运动部分连接第四驱动机构32，并且第三直线电机的轴线方向与第三方向平行。

进一步的，第四驱动机构32包括沿第四方向运动控制的第四直线电机，第四直线电机包括固定部分(如图中32a)和活动部分(如图中32b)，第四直线电机在工作时，其活动部分沿轴线方向运动。进一步的，第四直线电机的固定部分与第三驱动机构22连接，第四直线电机的运动部分与摆动驱动机构42，并且第四直线电机的轴线方向与第四方向平行。具体的，第四直线电机的固定部分的顶端与第三直线电机的活动部分固定连接，第四直线电机的活动部分的底端与摆动驱动机构42连接，并且第三直线电机和第四直线电机之间形成的夹角为直角。可选的，第四直线电机可以是圆筒型直线电机、伸缩缸等。

进一步的，本实施例提供的摆动驱动机构42包括水平旋转控制的悬挂电机(或关节电机)，悬挂电机包括固定部分(如图中42a)和活动部分(如图中42b)，悬挂电机在工作时，运动部分以其轴线为旋转中心转动，并且其轴线与第三方向和第四方向所在的平面垂直。其中，第四驱动机构32和作物处理机构5，分别连接悬挂电机的固定部分和运动部分，或分别连接悬挂电机的运动部分和固定部分。具体的，悬挂电机的固定部分或运动部分连接第四直线电机中运动部分的底部，悬挂电机的运动部分或固定部分连接作物处理机构5。

进一步的，以本实施例提供的作物处理机构5用于进行打顶作业为例进行描述，如图7提供的作物处理机构的结构示意图所示，作物处理机构5包括作业基座51、第三网格57、第四网格58和作业驱动机构54，作业基座51与第四驱动机构32连接，第三网格57、第四网格58和作业驱动机构54安装于作业基座51，第三网格57和第四网格58水平且相对设置，作业驱动机构54用于驱动第三网格57和第四网格58交错运动。具体的，作业基座51固定连接于悬挂电机的运动部分或固定部分，作业基座51呈铲状设置，作业基座51较高的一侧与悬挂电机的运动部分或固定部分固定连接，作业基座51较低的一侧则位于摆动范围的远端。

进一步的，在作业基座51上设置有第二通孔552，并且第三网格57和第四网格58设置于第二通孔552处，在第三网格57和第四网格58上设置有供作业目标穿过的网孔。本实施例的作物处理机构5用于进行打顶作业，对应的，网孔设置为可供农作物的顶芽穿过，并阻挡顶芽下方的叶片的大小。作物处理机构5在待机状态下，第三网格57和第四网格58上的网孔呈相对状态，在工作状态下，使作业目标(顶芽)从网孔中穿过，通过作业驱动机构54确定第三网格57和第四网格58交错运动，从而将作业目标从农作物上切割下来，实现对农作物的打顶作业。

具体的，作业驱动机构54为水平往复控制的偏心轮往复机构，第三网格57固定连接于作业基座51，第四网格58水平滑动连接于作业基座51，偏心轮往复机构的固定部分连接于作业基座51，偏心轮往复机构的运动部分与第四网格58连接。具体的，第三网格57和第四网格58的形状可根据实际需要进行设置，本实施例以矩形为例进行描述。其中，偏心轮往复机构包括偏心凸轮544和第二电机545，在第四网格58上设置有与偏心凸轮544配合的导向槽59，第二电机545的固定部分安装在作业基座51上，第二电机545的活动部分与偏心凸轮544同轴固定连接，具体的，导向槽59的形状为正方形，并且导向槽59的宽度与偏心凸轮544的长度相适配(导向槽59的宽度等于或大于偏心凸轮544的长度)。通过第二电机545带动偏心凸轮544转动，从而带动第四网格58沿导向槽59的宽度方向(往复)运动。

在一个实施例中，第三网格57设置于第四网格58的下方，第三网格57的截面呈中间向下凸出的导向面设置。通过将第三网格57的底部设置为导向面，在作物处理机构5下落过程中，第三网格57可能先与顶芽或叶片接触，在第三网格57先与叶片接触时，第三网格57将通过导向面将叶片引导到第四网格58的外侧，减少对顶芽进入网格的阻挡，并且减少作物处理机构5下落过程中叶片造成的阻力，使作物处理机构5更顺利地到达作业位置。

在一个实施例中，在作业设备上多个作物处理单元100，并且多个作物处理单元100按照设定距离并列布置，和/或多个作物处理单元100相对布置。例如，沿农作物的种植方向，按照设定距离间隔布置多个作物处理单元100，作物处理单元100的数量可按照作业区域的面积大小以及每个作物处理单元100的作业覆盖面积进行设置。如图8所示的多个作物处理单元100的布置示意图所示，图8中多个作物处理单元100设置成沿农作物的种植方向的两列布置，并且两列作物处理单元100相对布置，同一列的作物处理单元100紧密布置，对农作物的覆盖面积更全面，减少相邻作物处理单元100之间的间隙较大，导致作物处理单元100的作业范围无法完全覆盖作业区域上的农作物的情况。

上述，通过控制第三直线电机的活动部分水平运动，带动第四直线电机和作物处理机构5沿水平方向运动，通过控制第四直线电机的活动部分上下移动，带动悬挂电机和作物处理机构5上下移动，从而实现对作物处理机构5在空间位置上的移动控制。在确定作业目标的位置后，通过悬挂电机将作物处理机构5转动到水平的作业状态，将作物处理机构5移动到作业目标对应的水平位置，使作业基座51上的第二通孔552位于作业目标的上方，并向下移动作物处理机构5，在作业目标穿过第三网格57和第四网格58后，通过作业驱动机构54驱动第三网格57和第四网格58交错运动，从而切割作业目标，不需要人工进行打顶作业，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。

如图9提供的另一种作物处理机构的结构示意图所示，在其他可行的实施例中，作物处理机构5还可以是包括作业基座1、第五网格510、割刀511和作业驱动机构54，作业驱动机54构具体为第五直线电机，其中第五网格510固定安装在作业基座的通孔上，割刀511设置在第五网格510的上方，第五直线电机的固定部分固定安装在作业基座上，第五直线电机的活动部分与割刀511的一端固定连接，通过第五直线电机控制割刀511在第五网格510上移动，实现对穿过第五网格510的作业目标的切割。

如图10提供的另一种作物处理机构的爆炸示意图所示，在其他可行的实施例中，作物处理机构5中的第一网格52与第二网格53均呈回转体结构，作业驱动机构54驱动第一网格53和/或第二网格53转动，使第一网格52与第二网格53相对旋转，以实现对作业目标的切割。

在上述实施例的基础上，图11给出了本申请实施例提供的另一种作业控制方法的流程图，该作业控制方法是对上述作业控制方法的具体化，并应用于图6提供的作物处理单元。

参考图11，该作业控制方法包括：

S301：利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息。

S302：根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息。

S303：基于所述作业位置信息，控制第三驱动机构、第四驱动机构、摆动驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置。

在确定当前的作业区域中各个作业目标对应的作业位置信息后，并控制摆动驱动机构使作物处理机构摆动到水平的工作状态，基于作业位置信息，控制第三驱动机构和第四驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置。例如，通过第三驱动机构驱动转向驱动机构沿第三方向移动，由第四驱动机构带动作物处理机构在第三方向上进行移动，实现对作物处理机构在第三方向上的移动控制。进一步的，通过第四驱动机构驱动作物处理机构在第四方向上进行移动，实现对作物处理机构在第四方向上的移动控制。通过上述控制方式，实现对作物处理机构在摆动方向、第三方向和第四方向上的移动控制，从而将作物处理机构移动至作业目标对应的位置。

在具体的实施方式中，作业位置信息包括第三方向信息和第四方向信息，作业位置包括第三方向位置和第四方向位置。其中。第三方向和第四方向分别为水平方向和高度方向。相应的，在基于作业位置信息，控制第三驱动机构、第四驱动机构、摆动驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置时，包括步骤S2031-S2033：

S2031：控制所述摆动驱动机构，以驱动所述作物处理机构固定在水平工作状态。

具体的，作业设备在处于待作业状态时，作物处理机构是处于垂直下摆的状态的，在确定作业位置信息后，通过摆动驱动机构控制作物处理机构向上摆动(朝向对侧的作物处理机构)至水平工作状态，为对作业目标的作业做准备。

S2032：基于所述作业位置信息中的第三方向信息，控制第三驱动机构驱动第四驱动机构沿第三方向移动，以使作物处理机构转动至与所述第三方向信息对应的第三方向位置。

根据作业位置信息中的第三方向信息(例如x′坐标值和y′坐标值)，控制第三驱动机构驱动第四驱动机构沿第三方向移动，更具体的，控制第三直线电机的活动部分水平移动，带动作物处理机构水平移动，使作物处理机构移动至与第三方向信息对应的第三方向位置。此时作业目标位于作物处理机构的正下方。

S2033：基于所述作业位置信息中的第四方向信息，控制第四驱动机构驱动摆动驱动机构沿第四方向移动，以使作物处理机构转动至与所述第四方向信息对应的第四方向位置。

根据作业位置信息中的第四方向信息，控制第四驱动机构驱动作物处理机构沿第四方向移动，更具体的，控制第四直线电机的活动部分向下移动(在初始状态或待作业状态下，作物处理机构位于最高点)，带动作物处理机构向下移动，使作物处理机构转动至与高度信息对应的高度位置。此时，作业目标从下往上穿过作物处理机构的第三网格和第四网格。

S304：在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

在作物处理机构移动至作业位置时，控制作物处理机构对作业目标进行作业。例如通过作业驱动机构驱动第三网格和第四网格交错运动，切割作业目标，实现对农作物的打顶作业。

S305：控制所述摆动驱动机构，以驱动所述作物处理机构摆动，以使所述作物处理机构进行物料甩离动作。

可以理解的是，在对作业目标进行作业后，会有物料残留在作物处理机构上的情况，例如在进行打顶作业时，在对作业目标(顶芽)进行切割后，掉落的顶芽有可能会残留在第三网格或第四网格上，为了保证下一次打顶作业的正常进行，需要去除残留的物料从作物处理机构，保证下一次对作业目标作业的正常进行。示例性的，通过摆动驱动机构控制作物处理机构摆动到向下垂的待工作状态，此时，残留在作物处理机构上的物料将会掉落，或者是通过摆动驱动机构控制作物处理机构反复摆动，加快残留物料从作物处理机构上掉落的速度。

上述，将作业设备移动到作业区域上，通过作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集得到作业区域信息，利用控制单元根据作业区域信息确定作业区域中作业目标的作业位置信息，并控制摆动驱动机构使作物处理机构摆动到水平的工作状态，基于作业位置信息，控制第三驱动机构和第四驱动机构，以使作物处理机构移动至作业位置，使作业目标穿过第三网格和第四网格，通过作业驱动机构驱动第三网格和第四网格交错运动，从而切割作业目标，不需要人工进行打顶作业，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。并在对作业目标进行作业后，控制作物处理机构甩离残留的物料，保证下一次对作业目标作业的正常进行，保证作业质量。

图12给出了本申请实施例提供的一种作物处理控制模块的结构示意图。参考图12，该作物处理控制模块用于控制上述任意实施例提供的作业设备，所述作业设备包括控制单元、作物数据采集单元和作物处理单元，所述作物处理单元包括安装基座、驱动机构和作物处理机构，所述控制单元与所述作物数据采集单元、所述驱动机构和所述作物处理机构连接，所述驱动机构安装于所述安装基座，所述作物处理机构安装于所述驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述作物处理机构的移动，所述作物处理控制模块应用于所述控制单元。

所述作物处理控制模块包括数据采集模块61、位置处理模块62、运动控制模块63和作业控制模块64。

其中，所述数据采集模块61，用于利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息；所述位置处理模块62，用于根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置信息；所述运动控制模块63，用于基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置；所述作业控制模块64，用于在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

上述，通过驱动装置控制作物处理机构的移动，在确定作业目标的位置时，控制作物处理机构移动至作业目标处，由作物处理机构对作业目标进行作业，不需要人工进行作物处理，有效解决现有技术中人力资源紧张，工作效率低的问题，通过机械的方式进行作物处理，提高作物处理的工作效率，降低人力成本。

本申请实施例还提供了一种作物处理控制设备，该作物处理控制设备可集成本申请实施例提供的作物处理控制模块。图13是本申请实施例提供的一种作物处理控制设备的结构示意图。参考图13，该作物处理控制设备包括：输入装置73、输出装置74、存储器72以及一个或多个处理器71；所述存储器72，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71执行，使得所述一个或多个处理器71实现如上述实施例提供的作业控制方法。其中输入装置73、输出装置74、存储器72和处理器71可以通过总线或者其他方式连接，图13中以通过总线连接为例。

存储器72作为一种计算设备可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本申请任意实施例所述的作业控制方法对应的程序指令/模块(例如，作物处理控制模块中的数据采集模块61、位置处理模块62、运动控制模块63和作业控制模块67)。存储器72可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器72可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器72可进一步包括相对于处理器71远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置73可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置74可包括显示屏等显示设备。

处理器71通过运行存储在存储器72中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的作业控制方法。

上述提供的作物处理控制模块、作物处理控制设备可用于执行上述任意实施例提供的作业控制方法，具备相应的功能和有益效果。

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如上述实施例提供的作业控制方法，该作业控制方法包括：利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息；根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息；基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置；在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

存储介质——任何的各种类型的存储器设备或存储设备。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如CD-ROM、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如DRAM、DDRRAM、SRAM、EDORAM，兰巴斯(Rambus)RAM等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的第一计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到第一计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给第一计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的作业控制方法，还可以执行本申请任意实施例所提供的作业控制方法中的相关操作。

上述实施例中提供的作物处理单元、设备及存储介质可执行本申请任意实施例所提供的作业控制方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的作业控制方法。

上述仅为本申请的较佳实施例及所运用的技术原理。本申请不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行的各种明显变化、重新调整及替代均不会脱离本申请的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本申请进行了较为详细的说明，但是本申请不仅仅限于以上实施例，在不脱离本申请构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本申请的范围由权利要求的范围决定。

Claims (13)

1.一种作业控制方法，其特征在于，用于控制作业设备，所述作业设备包括控制单元、作物数据采集单元和作物处理单元，所述作物处理单元包括驱动机构和作物处理机构，所述控制单元与所述作物数据采集单元、所述驱动机构和所述作物处理机构连接，所述作物处理机构安装于所述驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述作物处理机构的移动，所述方法应用于所述控制单元，所述方法包括：

利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息；

根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息；

基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置；

在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

2.根据权利要求1所述的作业控制方法，其特征在于，所根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息，包括：

利用训练好的目标检测模型，对作物数据采集单元生成的作业区域信息进行作业目标识别，识别出所述作业区域中作业目标在第一坐标系下的初始坐标信息，所述第一坐标系基于所述作物数据采集单元建立；

对所述初始坐标信息进行坐标系转换，得到所述初始坐标信息在第二坐标系下的作业位置信息，所述第二坐标系基于作物处理单元建立。

3.根据权利要求1所述的作业控制方法，其特征在于，所述作物处理单元设置有多个所述作物处理机构；

所述基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置，包括：

基于每个所述作业目标的所述作业位置信息，向作物处理机构分配所述作业目标；

基于所述作业位置信息，控制驱动机构，以使所述作物处理机构移动至分配到的所述作业目标对应的所述作业位置。

4.根据权利要求1所述的作业控制方法，其特征在于，所述作物处理单元还包括安装基座，所述驱动机构包括第一驱动机构、转向驱动机构、第二驱动机构和作物处理机构，其中：

所述第一驱动机构，安装于所述安装基座，并连接所述转向驱动机构，用于驱动所述转向驱动机构沿第一方向移动；所述转向驱动机构，连接所述第二驱动机构，用于驱动所述第二驱动机构绕所述第一方向转动；所述第二驱动机构，连接所述作物处理机构，用于驱动所述作物处理机构沿第二方向移动，所述第一方向和所述第二方向之间存在夹角；

所述作业位置信息包括角度信息、半径信息和高度信息，所述作业位置包括角度位置、半径位置和高度位置；

所述基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置，包括：

基于所述作业位置信息中的角度信息，控制转向机构驱动第二驱动机构绕第一方向转动，以使作物处理机构转动至与所述角度信息对应的角度位置；

基于所述作业位置信息中的半径信息，控制第一驱动机构驱动转向驱动机构沿第一方向移动，以使作物处理机构转动至与所述半径信息对应的半径位置；

基于所述作业位置信息中的高度信息，控制第二驱动机构驱动作物处理机构沿第二方向移动，以使作物处理机构转动至与所述高度信息对应的高度位置。

5.根据权利要求1所述的作业控制方法，其特征在于，所述作物处理单元还包括安装基座，所述驱动机构包括第三驱动机构、第四驱动机构、摆动驱动机构和作物处理机构，其中：

所述第三驱动机构，安装于所述安装基座，并连接所述第四驱动机构，用于驱动所述第四驱动机构沿第三方向移动；所述第四驱动机构，连接所述摆动驱动机构，用于驱动所述摆动驱动机构沿第四方向移动，所述第三方向和所述第四方向之间存在夹角；所述摆动驱动机构，连接所述作物处理机构，用于驱动所述作物处理机构摆动；

所述作业位置信息包括第三方向信息和第四方向信息，所述作业位置包括第三方向位置和第四方向位置；

所述基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置，包括：

控制所述摆动驱动机构，以驱动作物处理机构固定在水平工作状态；

基于所述作业位置信息中的第三方向信息，控制第三驱动机构驱动第四驱动机构沿第三方向移动，以使作物处理机构转动至与所述第三方向信息对应的第三方向位置；

基于所述作业位置信息中的第四方向信息，控制第四驱动机构驱动摆动驱动机构沿第四方向移动，以使作物处理机构转动至与所述第四方向信息对应的第四方向位置。

6.根据权利要求1所述的作业控制方法，其特征在于，所述作业设备设置有目标检测装置；

所述控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业之前，包括：

确定所述目标检测信息指示所述作业目标进入所述作物处理机构。

7.根据权利要求1所述的作业控制方法，其特征在于，所述作物数据采集单元的检测区域包括第一作业区域，以及在所述第一作业区域之后的第二作业区域，对应的，所述作业区域信息包括第一作业区域信息和第二作业区域信息；

所述根据作物数据采集单元生成的作业区域信息，确定作业区域中作业目标的作业位置信息，包括：

根据作物数据采集单元生成的第一作业区域，确定第一作业区域中作业目标的作业位置，得到作业位置信息；

根据作物数据采集单元生成的第二作业区域，确定第二作业区域中作业目标的作业位置，得到待作业位置信息，所述待作业位置信息用于在下一次作物处理中作为作业位置信息。

8.根据权利要求4所述的作业控制方法，其特征在于，所述控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业之后，还包括：

按照设定的移动方向和速度，控制所述第一驱动机构、所述转向驱动机构和/或所述第二驱动机构，以使所述作物处理机构进行物料甩离动作。

9.根据权利要求8所述的作业控制方法，其特征在于，所述按照设定的移动方向和速度，控制所述第一驱动机构、所述转向驱动机构和所述第二驱动机构，包括以下至少一种：

按照设定的第一移动策略，控制所述第一驱动机构驱动所述转向驱动机构沿第一方向移动，所述第一移动策略用于指示驱动所述转向驱动机构沿第一方向移动的速度与时间；

按照设定的转动策略，控制所述转向驱动机构驱动所述第二驱动机构绕第一方向转动，所述转动策略用于指示驱动所述第二驱动机构绕第一方向转动的速度与时间；

按照设定的第二移动策略，控制所述第二驱动机构驱动所述作物处理机构沿第二方向移动，所述第二移动策略用于指示驱动所述作物处理机构沿第二方向移动的速度与时间。

10.根据权利要求5所述的作业控制方法，其特征在于，所述控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业之后，还包括：

控制所述摆动驱动机构，以驱动所述作物处理机构摆动，以使所述作物处理机构进行物料甩离动作。

11.一种作物处理控制模块，其特征在于，用于控制作业设备，所述作业设备包括控制单元、作物数据采集单元和作物处理单元，所述作物处理单元包括驱动机构和作物处理机构，所述控制单元与所述作物数据采集单元、所述驱动机构和所述作物处理机构连接，所述作物处理机构安装于所述驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述作物处理机构的移动，所述作物处理控制模块应用于所述控制单元；

所述作物处理控制模块包括数据采集模块、位置处理模块、运动控制模块和作业控制模块，其中：

所述数据采集模块，用于利用所述作物数据采集单元对作业区域进行空间数字化采集，得到作业区域信息；

所述位置处理模块，用于根据所述作业区域信息，确定所述作业区域中作业目标的作业位置信息；

所述运动控制模块，用于基于所述作业位置信息，控制所述驱动机构，以使所述作物处理机构移动至所述作业位置；

所述作业控制模块，用于在所述作物处理单元移动至所述作业位置时，控制所述作物处理机构对所述作业目标进行作业。

12.一种作物处理控制设备，其特征在于，包括：存储器以及一个或多个处理器；

所述存储器，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，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-10任一项所述的作业控制方法。

13.一种包含计算机可执行指令的存储介质，其特征在于，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行如权利要求1-10任一项所述的作业控制方法。

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