喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质

文档序号:1134469 发布日期:2020-10-09 浏览:22次 >En<

阅读说明:本技术 喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质 (Spraying operation control method, device, carrier and storage medium ) 是由 苏家豪 于 2020-05-29 设计创作,主要内容包括:本发明实施例提供的一种喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质,能够通过喷洒范围内的待确认喷洒物确定目标喷洒物,进而为目标喷洒物确定喷洒策略,实现对目标喷洒物的精准喷洒,提高喷洒作业效果,该方法包括:当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据载具的当前位置确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物;该喷洒范围表征喷洒模块在活动范围内的最大喷洒幅度;若是,根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略;该喷洒策略表征喷洒模块与目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度;根据该喷洒策略控制喷洒模块对目标喷洒物执行喷洒操作。(The spraying operation control method, the device, the carrier and the storage medium provided by the embodiment of the invention can determine a target spraying object through a spraying object to be confirmed in a spraying range, further determine a spraying strategy for the target spraying object, realize accurate spraying of the target spraying object and improve the spraying operation effect, and the method comprises the following steps: when the spraying object to be confirmed exists in the spraying range, whether the spraying object to be confirmed is the target spraying object is confirmed according to the current position of the carrier; the spraying range represents the maximum spraying amplitude of the spraying module in the moving range; if so, determining a spraying strategy according to the current position of the carrier and the position of the target spraying object; the spraying strategy represents a spraying angle of the spraying module matched with the position of the target spraying object; and controlling the spraying module to perform spraying operation on the target spraying object according to the spraying strategy.)

喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质

技术领域

本发明涉及自动控制领域,具体而言,涉及一种喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质。

背景技术

随着科技的发展,传统型农业生产管理模式逐渐被机械化、信息化的方式替代,采用机器进行喷洒作业具有于喷洒效率高、能够准确控制喷洒量等特点,能够大幅度提高农林植被的作业效率和精准度。

目前,常用的机械喷洒作业模式是控制作业机械行驶至作业物附近,然后根据作业物的轮廓或尺寸信息确定作业物的喷洒点,最后根据确定的喷洒点进行喷洒操作。

发明人在实现本发明的过程中发现上述过程存在的缺陷是,在作业物附近确定喷洒点时,很容易因作业物尺寸较大而遗漏作业物的部分喷洒位置,导致无法实现对作业物的均匀喷洒,降低了喷洒效果。

发明内容

有鉴于此,本发明的目的在于提供一种喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质,用以实现对作业物的均匀喷洒的目的,提高喷洒效果。

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,本发明实施例提供一种喷洒作业控制方法,应用于喷洒作业控制装置的喷洒控制器,所述喷洒作业控制装置设置于载具上,所述喷洒控制器与所述喷洒作业控制装置的喷洒模块电连接;所述方法包括:当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物;所述喷洒范围表征所述喷洒模块在活动范围内的最大喷洒幅度;若是,根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略;所述喷洒策略表征所述喷洒模块与所述目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度;根据所述喷洒策略控制所述喷洒模块对所述目标喷洒物执行喷洒操作。

可选地,所述喷洒范围表征以所述载具的当前位置为中心且以所述喷洒模块的喷幅为半径的球体区域;所述当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物的步骤:当所述球体区域内存在所述待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

可选地,所述喷洒范围为椭球体区域;所述椭球体区域的长半径为水平喷幅、短半径为垂直喷幅,或者,所述椭球体区域的长半径为垂直喷幅、短半径为水平喷幅;所述当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物的步骤,包括:当所述椭球体区域内存在所述待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

可选地,所述当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物的步骤,包括:当所述喷洒范围内存在所述待确认喷洒物时,确认是否存在与所述载具的当前位置匹配的预设喷洒物位置;若存在,则将所述预设喷洒物位置作为所述目标喷洒物。

可选地,所述若是,根据载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略的步骤,包括:若是,当所述目标喷洒物处于未喷洒状态时,根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

可选地,所述当所述目标喷洒物处于未喷洒状态时,根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略的步骤,包括:确认所述目标喷洒物的位置对应的喷洒状态是否为未喷洒;若是,则确定所述目标喷洒物处于所述未喷洒状态;根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

可选地,在所述根据所述喷洒策略控制所述喷洒模块对所述目标喷洒物执行喷洒操作的步骤之后,还包括:配置所述目标喷洒点处于已喷洒状态。

可选地,所述配置所述目标喷洒点处于已喷洒状态的步骤,包括:获取所述载具当前所处的航线标识,将所述目标喷洒物与所述航线标识靠近的一侧配置为已喷洒状态。

可选地,所述确认所述目标喷洒物的位置对应的喷洒状态是否为未喷洒的步骤,包括:获取所述载具当前所处的航线标识,确定所述目标喷洒物与所述航线标识靠近的一侧是否为已喷洒状态;若否,确认所述目标喷洒物的位置对应的喷洒状态为未喷洒。

第二方面,本发明实施例提供一种喷洒作业控制装置,所述喷洒作业控制装置设置于载具上,包括喷洒控制器和喷洒模块,所述喷洒控制器与所述喷洒模块电连接;所述喷洒控制器,用于当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物;所述喷洒范围表征所述喷洒模块在活动范围内的最大喷洒幅度;所述喷洒控制器,还用于若是,根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略;所述喷洒策略表征所述喷洒模块与所述目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度;所述喷洒控制器,还用于根据所述喷洒策略控制所述喷洒模块对所述目标喷洒物执行喷洒操作。

可选地,所述喷洒范围表征以所述载具的当前位置为中心且以所述喷洒模块的喷幅为半径的球体区域;所述喷洒控制器,具体用于:当所述球体区域内存在所述待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

可选地,所述喷洒范围表征以所述载具的当前位置为中心且以所述喷洒模块的喷幅为半径的椭球体区域;所述喷洒控制器,还具体用于:当所述椭球体区域内存在所述待确认喷洒物时,根据所述载具的当前位置确认所述待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

可选地,所述喷洒控制器,具体用于:当所述喷洒范围内存在所述待确认喷洒物时,确认是否存在与所述载具的当前位置匹配的预设喷洒物位置;若存在,则将所述预设喷洒物位置作为所述目标喷洒物。

可选地,所述喷洒控制器还用于若是,当所述目标喷洒物处于未喷洒状态时,根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

可选地,所述喷洒控制器,还具体用于确认所述目标喷洒物的位置对应的喷洒状态是否为未喷洒;若是,则确定所述目标喷洒物处于所述未喷洒状态;根据所述载具的当前位置与所述目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

可选地,所述喷洒控制器还用于配置所述目标喷洒点处于已喷洒状态。

可选地,所述喷洒控制器,还具体用于获取所述载具当前所处的航线标识,将所述目标喷洒物与所述航线标识靠近的一侧配置为已喷洒状态。

可选地,所述喷洒控制器,还具体用于:获取所述载具当前所处的航线标识,确定所述目标喷洒物与所述航线标识靠近的一侧是否为已喷洒状态;若否,确认所述目标喷洒物的位置对应的喷洒状态为未喷洒。

第三方面,本发明实施例提供一种载具,所述载具上设置有如第二方面所述的喷洒作业控制装置,所述喷洒作业控制装置包括喷洒控制器和喷洒模块;所述喷洒控制器和所述喷洒模块电连接;所述喷洒控制器用于执行如第一方面所述喷洒作业控制方法。

第三方面,本发明实施例提供一种存储介质,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第一方面所述的喷洒作业控制方法。

与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:

本发明实施例提供的一种喷洒作业控制方法、装置、载具及存储介质,喷洒作业控制方法应用于喷洒作业控制装置的喷洒控制器,喷洒作业控制装置设置于载具上,喷洒控制器与喷洒作业控制装置的喷洒模块电连接;该方法包括:当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据载具的当前位置确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物;该喷洒范围表征喷洒模块在活动范围内的最大喷洒幅度;若是,根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略;该喷洒策略表征喷洒模块与目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度;根据该喷洒策略控制喷洒模块对目标喷洒物执行喷洒操作。与现有技术相比,本方法能够根据喷洒范围内的待确认喷洒物确认目标喷洒物,进而确定对该目标喷洒物执行喷洒操作的喷洒角度,能够实现对目标喷洒物的均匀喷洒,提高喷洒作业效果。

本发明实施例的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

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为本发明实施例提供的一种喷洒作业控制装置以及搭载喷洒作业控制装置的无人车示意图;

图2本发明实施提供的一种喷洒作业控制方法的示意性流程图;

图3为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图;

图4为本发明实施例提供的一种场景示意图;

图5为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图;

图6为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图;

图7为本发明实施例提供的另一种场景示意图;

图8为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图;

图9为本发明实施例提供的另一种场景示意图;

图10为本发明实施例提供的另一种场景示意图;

图11为本发明实施例提供的另一种场景示意图。

图标:100-无人车;110-喷洒作业控制装置;101-车辆控制器;102-位置信息采集模块;111-喷洒控制器;112-二轴云台;113-雾化装置;1121-俯仰电机;1122-偏航电机。

具体实施方式

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。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,都属于本发明保护的范围。

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。

在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。

此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。

目前,采用机械进行喷洒作业能够大幅度提高农林植被的作业效率,但是目前的机械喷洒模式通常需要将将机械控制在作业物附近,然后再根据作业物的坐标位置和尺寸或轮廓信息寻找喷洒位置,进而根据确定的喷洒位置对作业物进行喷洒,但是,这种喷洒方式很容易因作业物尺寸较大而遗漏作业物的部分喷洒位置,导致无法实现对作业物的均匀喷洒,降低了喷洒效果。

因此,为了解决上述技术问题,本发明实施例提供一种喷洒作业控制方法,该方法的实现原理在于:根据载具的当前位置和喷洒范围内的待确认喷洒物确定目标喷洒物;根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒角度,进而根据喷洒角度控制喷洒模块对目标喷洒物执行喷洒操作。

可以理解的是,上述的载具可以是无人设备或者是有人设备,其中,无人设备可以是无人机或无人车,作业区可以是农田、绿地、果林等区域,作物可以是地被植物、水稻、小麦等,此处不作限定。

为了能够实现上述喷洒作业控制方法所实现的有益效果,本发明实施例首先介绍执行喷洒作业的载具的结构组成部分,该载具正是依靠本发明实施例中提供的各个结构组成部分协同工作,实现对作业物的均匀喷洒,提高喷洒作业的效果,为了方便理解,下面以载具为无人车为例展开描述,请参见图1,图1为本发明实施例提供的一种喷洒作业控制装置以及搭载喷洒作业控制装置的无人车示意图,其中包括无人车100和喷洒作业控制装置110。

其中,无人车100可以包括车辆控制器101和位置信息采集模块102,车辆控制器101可以与位置信息采集模块102电连接,用于从位置信息采集模块102中实时获得无人车的当前位置,用于将获得的无人车的位置坐标、该位置坐标范围内的作业物的位置坐标传输给喷洒控制器,以使喷洒控制器根据获得的坐标位置信息调节自身的喷洒角度,控制喷洒作业控制装置的喷洒模块按照喷洒角度执行喷洒操作。

位置信息采集模块102可以是GPS和/或雷达等,位置信息采集模块102可以用于无人车行驶的过程中实时获取无人车的当前位置以及无人车当前位置匹配的目标喷洒物的位置,位置信息采集模块还用于采集喷洒范围内的待确认喷洒物信息,并将采集的待确认喷洒物信息发送给车辆控制器101,以使车辆控制器101将该待确认喷洒物信息发送给喷洒控制器,以使喷洒控制器结合无人机的当前位置确认该待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

下面将以位置信息采集模块可以为雷达,或GPS,或GPS模块和雷达三种情形分别介绍位置信息采集模块所能实现的功能。

情形1

位置信息采集模块可以是高定位精度和高识别精度的雷达,例如激光雷达、超声波雷达等,用于采集喷洒范围内待确认喷洒物的位置信息、特征信息以及与无人车之间的距离信息并提供给车辆控制器,以使喷洒控制器可以从车辆控制器中实时获取特征信息、位置信息和距离信息并将获得的特征信息与预先存储的所有预设喷洒物的特征信息进行匹配以实现确定目标喷洒物的功能,同时根据位置信息利用及时定位与地图构建技术SLAM(simultaneouslocalizationandmapping,简称SLAM)构建作业区内的地图,可以结合地图中的位置信息和距离信息可以计算喷洒角度以实现对待确认喷洒物的位置处的目标喷洒物的精准喷洒。

情形2

位置信息采集模块可以为高定位精度的GPS,用于对无人车和目标喷洒物实现精准定位,获得无人车和目标喷洒物的三维坐标位置,无人车在进入作业区进行作业之前,可以预先获取作业区内任意待预设喷洒物的三维坐标信息,当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,GPS可以用于获取无人车和待确认喷洒物的三维坐标信息,并将获得的三维坐标信息发送给车辆控制器,以使喷洒控制器可以从车辆控制器中实时获取三维坐标信息与预先获取的预设喷洒物的三维坐标信息进行匹配以确定目标喷洒物和根据三维坐标信息计算执行喷洒作业的角度以实现对目标喷洒物的精准喷洒。

情形3

位置位置信息采集模块还可以为GPS和雷达,当GPS具备低定位精度,雷达具备高定位精度时,则可以采取情形1的实现方式对目标喷洒物执行喷洒作业,当GPS具备高定位精度,雷达具备低定位精度时,则可以采取情形2的实现方式完成对目标喷洒物的喷洒作业;当GPS的定位精度和雷达均具备高定位精度时,可以采取情形1或情形2的任意一种实现方式完成对目标喷洒物喷洒;当GPS的定位精度和雷达的定位精度低时,可以通过雷达识别出目标喷洒物并利用GPS获得的目标喷洒物的位置实现对目标喷洒物的喷洒。

需要说明的是,针对以上3种情形,用户可以根据雷达和GPS的定位精度进行选择,当雷达具备高定位精度时,可以采用雷达完成对喷洒范围内的目标喷洒物的定位并结合定位结果指定喷洒策略以实现对目标喷洒物的喷洒,当GPS具备高定位精度时,可以采用GPS完成对喷洒范围内的目标喷洒物的定位并结合定位结果指定喷洒策略以实现对目标喷洒物的喷洒。

可以理解的是,无人车100还可以包括通信模块,通信模块可以是数据链路,可以用于接收由其他终端设备发送的预设航线信息和作业区域地图信息,地图信息可以包括作业区内所有预设喷洒物的坐标信息;无人车100可以通过数据链路实现与中其他终端设备进行数据交互,将其他终端设备航线信息和作业区的地图信息通过通信接口将信息传输给车辆控制器101,以使车辆控制器101控制无人车按照规划的航线进行行驶。

继续参见图1,在无人车100中,可以搭载本发明实施例提供的喷洒作业控制装置110,用于对作业区内的作业物进行喷洒,喷洒作业控制装置110可以包括喷洒控制器111、二轴云台112和雾化装置113,喷洒控制器111、雾化装置113和二轴云台112可以实现电连接。

喷洒控制器111可以接收从无人车100的车辆控制器101发送的无人车的位置坐标、目标喷洒物的位置坐标,然后根据获得的位置信息确定雾化装置113的喷洒角度,进而可以控制二轴云台112将雾化装置113调节到确定的角度下对目标喷洒物进行喷洒。

雾化装置113用于将喷洒物雾化,有效扩大喷洒物的覆盖面积,二轴云台112包括俯仰电机1121和偏航电机1122,俯仰电机1121和偏航电机1122均可以与喷洒控制器电连接,俯仰电机1121和偏航电机1122在喷洒控制器111的控制下,共同决定雾化装置113的喷洒角度范围。

喷洒控制器111、雾化装置113和二轴云台112可以协同工作完成对喷洒物的喷洒作业,具体而言,喷洒控制器111可以根据无人车的当前位置和目标喷洒物的位置坐标分别确定俯仰电机1121对应的俯仰角度和偏航电机1122对应的偏航角度,并根据俯仰角度和偏航角度向俯仰电机和偏航电机输出控制指令,控制俯仰电机和偏航电机带动雾化装置113移动到俯仰角度和偏航角度对应的位置下对作物进行喷洒操作。

可以理解的是,俯仰电机1121的移动范围可以为0度-180度,偏航电机1122的移动范围可以为0度-360度,在此不做限定,用户可以根据实际需求选择移动范围更大或更小的俯仰电机和偏航电机,此处不做限定。

继续参见图1,图1中的车辆控制器101和喷洒控制器111可以是一种集成电路芯片,具有信号处理能力。该处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(CentralProcessingUnit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等;还可以是数字信号处理器(DigitalSignalProcessing,DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,ASIC)、现场可编程门阵列(Field-ProgrammableGateArray,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。

下面以图1所示的喷洒作业控制装置110的喷洒控制器111为执行主体,详细描述本发明实施提供的一种喷洒作业控制方法,参见图2,图2本发明实施提供的一种喷洒作业控制方法的示意性流程图,该方法包括:

步骤201、当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据载具的当前位置确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

在本发明实施例中,喷洒范围表征喷洒模块在活动范围内的最大喷洒幅度,例如,以图1中的雾化装置113为例,喷洒控制器111可以从车辆控制器101中实时获取无人车当前位置,根据无人车100的当前位置和雾化装置113的安装信息可以计算出雾化装置的位置,因此,喷洒范围可以是以雾化装置113的位置圆心,以雾化装置113的喷幅为半径构成的一个三维空间空间区域,无人车100在行驶的过程中,位置信息采集模块102实时采集喷洒范围内的喷洒物信息,位置信息采集模块102可以是GPS模块或雷达,当在喷洒范围内存在待确认喷洒物时,位置信息采集模块102获取此时无人车100对应的当前位置,并由车辆控制器101发送给喷洒控制器111,喷洒控制器111根据当前位置确认该待喷洒物是否为要执行喷洒作业的目标喷洒物。

可以理解的是,在实际的场景中,无人车在行驶时,喷洒范围内存在的待确认喷洒物可能是待喷洒作业物(例如树)的轮廓,也可能是障碍点(例如飞虫、电线杆等),而针对障碍点实际是不需要进行喷洒操作,所以在确定喷洒范围内存在待确认喷洒物时,需要进一步确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物,若为目标喷洒物,则可以为目标喷洒物制定喷洒策略。

步骤202、若是,根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

在本发明实施例中,当喷洒范围内的喷洒物为目标喷洒物时,则根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略,喷洒策略表征喷洒模块与目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度。

例如,以图1所示的俯仰电机1121和偏航电机1122为例,喷洒角度可以包括俯仰电机1121对应的俯仰角度和偏航电机1122对应的偏航角度,喷洒控制器111可以根据俯仰角度和偏航角度向俯仰电机和偏航电机输出控制指令,控制俯仰电机和偏航电机带动雾化装置113移动到俯仰角度和偏航角度对应的位置下对作物进行喷洒操作。

步骤203、根据喷洒策略控制喷洒模块对目标喷洒物执行喷洒操作。

在本发明实施例中,确定对目标喷洒物的喷洒角度后,即可以根据喷洒角度对目标喷洒物执行喷洒操作,根据确定的喷洒角度可以实现对目标喷洒物的进行精准喷洒的效果。

本发明实施例提供的一种喷洒作业控制方法,应用于喷洒作业控制装置的喷洒控制器,喷洒作业控制装置设置于载具上,喷洒控制器与喷洒作业控制装置的喷洒模块电连接;该方法包括:当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,根据载具的当前位置确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物;该喷洒范围表征喷洒模块在活动范围内的最大喷洒幅度;若是,根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略;该喷洒策略表征喷洒模块与目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度;根据该喷洒策略控制喷洒模块对目标喷洒物执行喷洒操作。与现有技术相比,本方法能够根据喷洒范围内的待确认喷洒物确认目标喷洒物,进而确定对该目标喷洒物执行喷洒操作的喷洒角度,能够实现对目标喷洒物的均匀喷洒,提高喷洒作业效果。

可选地,上述的喷洒范围可以表征以载具的当前位置为中心且以喷洒模块的喷幅为半径的球体或椭球体,当球体区域或椭球体内存在待确认喷洒物时,根据载具的当前位置确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物。

可以理解的是,喷洒模块的喷幅可以包括水平喷幅和垂直喷幅,当水平喷幅和垂直喷幅相同时,喷洒模块的喷洒范围可以形成一个球体区域,当水平喷幅和垂直喷幅不相同时,喷洒模块的喷洒范围可以形成一个椭球体区域,具体地,当水平喷幅大于垂直喷幅时,水平喷幅为椭球体的长半径,垂直喷幅为椭球体的短半径,当水平喷幅大于垂直喷幅时,水平喷幅为椭球体的短半径,垂直喷幅为椭球体的长半径。

可选地,在实际的场景中,由于作业区内可能存在障碍物,无人车在行驶时,喷洒范围内存在的待确认喷洒物可能是预设喷洒物(例如树)的轮廓,也可能是障碍点(例如飞虫、电线杆等),而针对障碍点实际是不需要进行喷洒操作,所以在喷洒范围内存在待确认喷洒物时,需要进一步确认待确认喷洒物是否为目标喷洒物,以免出现误喷的现象。

为了解决上述问题,本发明实施例提供一种确定待确认喷洒物是否为目标喷洒物的实现方式,参见图3,图3为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图,即步骤201可以包括以下子步骤:

子步骤201-1、当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,确认是否存在与载具的当前位置和待确认喷洒物匹配的预设喷洒物。

在本发明实施例中,当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,待确认喷洒物可能是障碍物,还可能是预设喷洒物的部分结构(例如树的轮廓),此时可以结合载具的当前位置、采集的待确认喷洒物的信息以及作业区内预设喷洒物的信息确定目标喷洒物,预设喷洒物的信息可以是预先标注在作业区的地图上的坐标信息,载具的喷洒控制器可以从载具控制器中读取作业区的地图信息并根据地图信息获取预设喷洒物的位置,地图信息可以是二维地图信息或者是三维地图信息。

可以理解的是,当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,可以根据载具实际配置的位置信息采集模块类型来采集待确认喷洒物以及载具的相关信息,当位置信息采集模块为雷达时,为了获得载具和待确认喷洒物的精确的位置信息,此时雷达需要具备高精度传感器,同时雷达还可以具备采集到待确认喷洒物的特征信息的功能以使喷洒控制器可以根据特征信息进行匹配以确定目标喷洒物;当位置信息采集模块为GPS时,则GPS需具备高精度的定位功能,能够精确获得待载具和预设喷洒物的三维坐标位置;当位置信息采集模块为GPS和雷达时,此时GPS和雷达的精度不作高要求,GPS和雷达结合获得载具和预设喷洒物的三维坐标位置。

子步骤201-2、若存在,则将预设喷洒物作为目标喷洒物。为了方便理解,下面以无人车为载具、喷洒范围为球体、作业区内预设喷洒物是树为示例,详细描述上述确认目标喷洒物的实现过程。

请参见图4,图4为本发明实施例提供的一种场景示意图,其中,在作业区内存在的预设喷洒物为树1、树2、树3、树4,树的形状呈不规则状,作业区内还可能存在障碍点(例如电线杆)等,无人车的行驶方向如图4所示,扫描球体会随着无人车的移动逐渐覆盖障碍点所在区域和树轮廓所在的区域,无人车100上的位置信息采集模块可以采集球体区域内存在的障碍点和树轮廓的相关信息,并将采集到的信息发送给车辆控制器,喷洒控制器从车辆控制器中实时获取该相关信息以确定目标喷洒物和对目标喷洒物执行喷洒作业的喷洒角度。

情形1:位置信息采集模块为雷达。

当球体区域内存在确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)时,雷达采集的相关信息可以包括待确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)的特征信息和位置坐标信息,其中,位置坐标信息包括待确认喷洒物2(树轮廓)中心位置坐标、无人车当前位置坐标以及待确认喷洒物与无人车之间的距离。

雷达将采集的相关信息发送给车辆控制器,喷洒控制器从车辆控制器实时获取特征信息和位置坐标信息,并将获取的特征信息与预先存储的作业区内预设喷洒物的特征信息进行匹配以确定目标喷洒物。

例如,继续参见图3,喷洒控制器内可以预先存储有树1、树2、树3、树4的特征数据,例如形状特征数据,当喷洒控制器获得采集到的待确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)的特征信息之后,将特征信息与存储的特征数据进行匹配,确定待确认喷洒物2(树轮廓)的特征信息与树1的特征数据相匹配,因此可以确定树1为目标喷洒物,进而根据获得位置坐标信息计算出相对于喷洒物2(树轮廓)中心位置坐标的喷洒角度,进而控制喷洒模块按照确定的喷洒角度对待确认喷洒物2(树轮廓)进行喷洒,达到精准喷洒的目的。

情形2:位置信息采集模块为GPS。

当球体区域内存在待确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)时,GPS采集的相关信息可以为三维坐标信息,其中,三维坐标信息包括高精度的无人车当前位置的三维坐标位置、树轮廓中心点的三维坐标和障碍点的三维坐标,可以理解的是,本发明实施例中的GPS可以采集到高精度的经纬度信息和高度信息,GPS将获得的三维坐标信息发送给车辆控制器,喷洒控制器从车辆控制器将获取三维坐标信息并和预先获取作业区内所有预设喷洒物的GPS坐标进行匹配以确定目标喷洒物。

例如,假设树1的三维坐标为(x1,y1,h1),树2的三维坐标为(x2,y1,h1)、树3的三维坐标为(x3,y3,h3)、树4的三维坐标为(x4,y4,h4),当时,假设无人车当前所在位置为(x,y,h)时,球体区域内存在待确认喷洒物,喷洒控制器根据地图信息确定在无人车当前位置坐标(x,y,h)的预设范围内(例如2米内)存在与待确认喷洒物匹配的树1,则可以确定树1为目标喷洒物,进而可以根据假设树1的三维坐标为(x1,y1,h1)和无人车的三维坐标(x,y,h)确定的喷洒角度对树1进行喷洒,达到精准喷洒的目的。

情形3:位置信息采集模块为GPS和雷达。

当球体区域内存在确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)时,雷达采集的相关信息可以包括待确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)的特征信息、待确认喷洒物1(障碍点)和待确认喷洒物2(树轮廓)相对于与无人车的距离;GPS采集的相关信息包括无人车当前坐标位置、待确认喷洒物1(障碍点)中心坐标和待确认喷洒物2(树轮廓)中心位置坐标。

雷达和GPS将各自采集的信息发送给车辆控制器,喷洒控制器从车辆控制器实时获取特征信息和位置坐标信息,并将特征信息与预先存储的作业区内树1、树2、树3、树4的特征数据进行匹配,确定树1与球体内待确认喷洒物2(树轮廓)匹配,因此可以确定树1为目标喷洒物,进而根据获得位置坐标信息计算出相对于喷洒物2(树轮廓)中心位置坐标的喷洒角度,进而控制喷洒模块按照确定的喷洒角度对进行喷洒,从而实现对树1实精准喷洒。

可选地,在上述喷洒作业控制方法的过程中,对目标喷洒物进行喷洒之前还可以先确定目标喷洒物的喷洒状态,当目标喷洒物处于未喷洒状态时才执行喷洒,当目标喷洒物处于已喷洒状态时则不执行喷洒,从而可以实现对作业物的均匀喷洒,提高喷洒作业的效果,该方法可以应用于农林植保场景给农林作物浇水、施肥和杀菌等。

为了实现均匀喷洒,在确定目标喷洒物之后,可以先确定目标喷洒物是否已经被喷洒,若没有,则可以对根据该目标喷洒物的位置制定喷洒策略,并根据制定的喷洒策略对目标喷洒物执行喷洒操作,从而实现对作业物的均匀喷洒,防止出现漏喷或多喷的现象,为此,在图2的基础上,给出另一种喷洒控制方法的实现方式,参见图5,图5为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图,其中,图2中的步骤202的另一种可能的实现方式为:

步骤202a、若是,当目标喷洒物处于未喷洒状态时,根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

通过在在确定目标喷洒物之后,确定目标喷洒物的喷洒状态,当目标喷洒物处于为喷洒状态时,指定喷洒策略,从而实现对作业物的均匀喷洒,防止出现漏喷或多喷的现象。

可选地,为了能够确定目标喷洒物的喷洒状态,下面给出一种可能的实现方式,参见图6,图6为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图,其中,步骤202a还可以包括以下几个子步骤:

子步骤202a-1、确认目标喷洒物的位置对应的喷洒状态是否为未喷洒。

可以理解的是,在一种可能的实现方式中,可以在作业区地图中为目标喷洒物在已执行喷洒的位置处添加标记信息,该标记信息可以表征目标喷洒物的位置对应的状态的已喷洒状态,当喷洒范围内存在待确认喷洒物时,可以先确定与待确认喷洒物匹配的目标喷洒物是否存在标记信息,若不存在,则表明该目标喷洒物的喷洒状态为未喷洒,若存在,则表明该目标喷洒物的喷洒状态为已喷洒,通过识别喷洒状态信息可以达到避免出现漏喷或多喷现象的目的。

子步骤202a-2、若是,则确定目标喷洒物处于未喷洒状态。

子步骤202a-3、根据载具的当前位置与目标喷洒物的位置确定喷洒策略。

在本发明实施例中,喷洒策略表征喷洒模块与目标喷洒物的位置匹配的喷洒角度,当确定目标喷洒物的位置对应的喷洒状态为未喷洒状态时,则可以结合目标喷洒物的位置和载具当前位置确定喷洒角度,进而可以根据喷洒角度对未喷洒位置进行喷洒操作。

可选地,当确定目标喷洒物处于未喷洒状态时,可以进一步结合目标喷洒物的位置和载具当前位置确定喷洒角度,下面给出一种结合目标喷洒物的位置和载具当前位置确定喷洒角度的实现方式如下:

第一步、获取载具当前位置坐标信息、目标喷洒物的位置坐标信息以及目标喷洒物与载具的距离;

在本发明实施例中,载具当前位置坐标信息和目标喷洒物的位置坐标信息均包括对应的经纬度信息和高度信息。

第二步、根据载具当前位置坐标信息及喷洒模块的安装位置信息确定喷洒模块的坐标位置信息。

第三步、根据喷洒模块的坐标位置信息以及目标喷洒物的坐标信息以及目标喷洒物距离喷洒模块的高度信息确定喷洒角度。

在本发明实施例中,喷洒角度包括俯仰角度和偏航角度。

为了方便理解,参见图7,图7为本发明实施例提供的另一种场景示意图,其中,假设位置信息采集模块为GPS和雷达,载具的当前位置的GPS坐标和喷洒模块的安装信息确定的喷洒模块的GPS坐标为(x,y,h),目标喷洒物中心点的GPS坐标为(x1,y1,h1),雷达测得预设喷洒物距离喷洒模块的距离为d,目标喷洒物与喷洒模块之间的高度差为he(he=h1-h),目标喷洒物与喷洒模块投影到xy平面坐标上的坐标分别可以表示为(x1,y1)、(x,y),根据目标喷洒物与喷洒模块位置之间的几何关系可以计算出喷洒模块的偏航角度和俯仰角度。

通过上述方法计算出喷洒模块对应的偏航角度和俯仰角度之后,可以根据该喷洒角度对目标喷洒物进行喷洒操作,从而可以实现对目标喷洒物的精准喷洒。

可选地,为了防止出现漏喷或重复喷洒的现象,在进行喷洒之前需要先确定目标喷洒物的喷洒状态,当目标喷洒物处于未喷洒状态时,才执行喷洒操作,因此,为了在执行下次喷洒操作之前能够准确识别喷洒物的喷洒状态,则可以在对目标喷洒物完成一次喷洒操作之后为目标喷洒物添加状态信息,通过标记信息表明目标喷洒物已被喷洒,下面在图5的基础上给出一种可能的实现方式,参见图8,图8为本发明实施例提供的另一种喷洒作业控制方法的示意性流程图,即在对目标喷洒物执行完喷洒操作之后,还可以以包括以下步骤:

步骤204、配置目标喷洒物处于已喷洒状态。

在本发明实施例中,为目标喷洒物配置已喷洒状态的方式可以是在作业区地图中该目标喷洒物对应的坐标位置处添加标记信息,该标记信息可以表征目标喷洒物的位置对应的状态的已喷洒状态,当载具行驶至目标喷洒物位置附近时,可以根据地图中的标记信息确定该目标喷洒物的喷洒状态,进而确定是否需要对该目标喷洒物执行喷洒操作,能够有效实现对目标喷洒物均匀喷洒和避免重复喷洒的效果。

可选地,为使载具在后续喷洒操作中能够准确识别目标喷洒物的喷洒状态,下面给出一种可能的配置目标喷洒物处于已喷洒状态的实现方式,即步骤204可以包括以下子步骤:

子步骤204-1、获取载具当前所处的航线标识,将目标喷洒物与航线标识靠近的一侧配置为已喷洒状态。

为了详细介绍为目标喷洒物配置喷洒状态的过程,下面结合三种情形给出配置喷洒状态可能的实现方式。

情形1:位置信息采集模块为高精度的雷达。

当使用雷达获取目标喷洒物的特征信息以及目标喷洒物和无人车的位置信息时,车辆控制器可以根据获得的目标喷洒物的特征信息和位置信息,利用SLAM技术构建作业区内的地图,目标喷洒物在构建的地图中具有唯一坐标位置,当对某一确定的目标喷洒物执行完喷洒作业后,可以在构建的地图信息中对应的坐标位置处添加标记信息,即为目标喷洒物配置已喷洒状态,用于表征该坐标位置处的目标喷洒物已被喷洒。

为了方便理解,请参见图9,图9为本发明实施例提供的另一种场景示意图,其中,当无人车在航线标识为a的航线上行驶时,在位置(xt1,yt1)处,雷达获得喷洒范围内的待确认喷洒物位置为(x1,y1),在对(x1,y1)位置处的树1的突出轮廓执行喷洒操作之后,可以在构建的地图中喷洒物位置为(x1,y1)处添加标记信息,表明在位置为(x1,y1)处的预设喷洒物为已喷洒状态,当无人车在航线标识为b的航线上行驶时,在位置(xt1,yt1)处,雷达可以获得喷洒范围内的待确认喷洒物位置为(x2,y2),在对(x2,y2)位置处的树1的突出轮廓执行喷洒操作之后,可以在构建的地图中喷洒物位置为(x2,y2)处添加标记信息,表明在位置为(x2,y2)处的预设喷洒物为已喷洒状态。

情形2:位置信息采集模块为GPS。

当使用GPS获取无人车和目标喷洒物三维位置信息时,目标喷洒物为作业区内的预设喷洒物的三维坐标,每个预设喷洒物的坐标位置是固定不变,因此每次喷洒后可记录目标点的坐标信息,避免重复喷洒。

为了方便理解,请参见图10,图10为本发明实施例提供的另一种场景示意图,其中,当无人车在航线标识为a的航线或在航线标识为b的航线上行驶时,当喷洒范围内的待确认喷洒物与位置为(x,y)处的树相匹配时,当对树执行完喷洒作业之后,可以根据控制器内维护的树的形状数据,例如树的图像,将树与航线标识靠近的一侧标记配置为已喷洒状态,例如,可以在树的图像上将靠近航线标识的一侧添加标记信息,用于表征树被添加标记处处于已喷洒状态。

情形3:位置信息采集模块为GPS和雷达。

GPS和雷达结合使用获取无人车和目标喷洒物位置信息以及目标喷洒物的特征信息,当GPS和雷达均具有高定位精度时,可以采取情形1或者情形2任意一种实现方式来完成对目标喷洒物配置喷洒状态的目的,当GPS的定位精度小于雷达的定位精度时,则可以采取情形1所述的配置喷洒状态的方式,当GPS的定位精度高于雷达的定位精度时,则可以采取情形3所述的配置喷洒状态的方式,当GPS的定位精度和雷达的定位精度低时,可以结合情形1和情形2的实现方式共同完成对目标喷洒物喷洒状态配置,用户可以根据实际的情况进行选择,此处不作限定。

需要说明的是,针对以上3种情形,用户可以根据雷达和GPS的定位精度进行选择,当雷达具备高定位精度时,可以采用雷达完成对喷洒范围内的目标喷洒物的喷洒状态配置,当GPS具备高定位精度时,可以采用GPS完成对喷洒范围内的目标喷洒物的喷洒状态配置。

可选地,通过上述为目标喷洒物配置喷洒状态的方式可知,当载具在行驶的过程中,目标喷洒物与载具行驶的航线标识靠近的一侧配置有已喷洒状态的标记信息,那么当作业区中至少规划了两条预设航线时,为了避免不同航线重合区域内的漏喷或重复喷洒的现象,当载具按照不同航线行驶,对目标喷洒物执行喷洒操作时,在确认目标喷洒物的位置对应的喷洒状态是否为未喷洒,为了能够在航线重合区域识别对应的目标喷洒物的喷洒状态,下面给出一种可能的实现方式,即步骤202a-1还可以包括以下子步骤:

202a-1-1、获取载具当前所处的航线标识,确定目标喷洒物与航线标识靠近的一侧是否为已喷洒状态。

202a-1-2、若否,确认目标喷洒物的位置对应的喷洒状态为未喷洒。

为了方便理解上述过程,下面以无人车按照作业区中存在的两条预设航线行驶时对作业区中的树进行喷洒操作的场景为示例进行解释和描述,参见图11,图11为本发明实施例提供的另一种场景示意图,其中,假设作业物存在两条预设航线,即第一预设航线为1a->1b->2c,其中,1a、1b、1c分别为第一航线对应的航线标识,第二航线为2a->2b->2c->2d->2e,其中2a、2b、2c、2d、2e分别为第二航线对应的航线标识,第一航线的起点位置为无人车的起始位置,第一航线的终止位置为第二航线的起始位置,其中,航线标识为1b和2e以及航线标识为1c和2d对应的航线均在航线重合区域内,当无人车行驶至航线重合区域内时,有可能造成对树3的重复喷洒。

为了解决上述问题,当为无人车先按照第一航线行驶时,经过航线标识为1a、1b、1c的航线并对树3进行喷洒操作之后,会对树3与航线标识靠近的一侧配置为已喷洒状态,即树3靠近航线标识为1a、1b、1c的航线的一侧均被标记为已喷洒状态,无人车从第一航线过渡至第二航线时,当无人车按照第二航线行驶至航线标识为2c对应的航线时,此时确定树3在航线标识为2c对应的航线的一侧没有标记信息,喷洒状态为未喷洒,则对树3执行喷洒操作,当无人车行驶至航线标识为2d对应的航线上时,由于航线标识为2d对应的航线与航线标识为1c对应的航线在航线重合区域,且无人车在航线标识为1c对应的航线的一侧为树3配置为已喷洒状态,因此,无人车经过第二航线行驶至航线标识为2d对应的航线上,确定该树3该侧为已喷洒状态后,不对树3执行喷洒操作,整个过程实现了对树3的均匀喷洒效果,同时能够避免对树3的重复喷洒。

本发明实施例还提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,例如,当该存储介质可以存储在载具的存储器中,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种喷洒作业控制方法,该计算机可读存储介质可以是,但不限于,U盘、移动硬盘、ROM、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是,在本文中,诸如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,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上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。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。

以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明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发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

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