掉头控制方法、装置、设备及存储介质与流程

1.本技术实施例涉及设备控制技术领域，尤其涉及掉头控制方法、装置、设备及存储介质。


背景技术：

2.随着农业技术的发展，设备的自动驾驶技术逐渐受到人们的广泛关注。设备的自动驾驶技术以提高农业效率为目标，使操作员摆脱单调和危险的操作，为可持续的农业生产提供保障。设备的自动驾驶技术通常聚焦在工作路径的跟踪上，设备的自动掉头需要依赖于高精度的地图以及对掉头路径的规划。
3.设备在进入自动驾驶状态时，设备的掉头操作需要依赖于目标地块精确的地块边界信息，即事先通过路径规划得到目标地块的作业路径。但精确的地块边界信息的获取，往往需要用户手持专业的坐标记录仪器进行打点标记，劳动强度和成本较高，降低了设备自动驾驶的泛用性能和作业效率。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供掉头控制方法、装置、设备及存储介质，以解决现有技术中设备掉头控制存在强度和成本较高，设备自动驾驶的泛用性能较低，不利于提升作业效率的技术问题，能够有效提高设备自动驾驶的泛用性以及作业效率。
5.在第一方面，本技术实施例提供了一种掉头控制方法，包括：
6.基于设定的作业基准线规划与所述作业基准线平行的多个作业路线；
7.获取作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，所述第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定；
8.基于所述至少两个第一掉头位置预测所述作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，其中，在所述至少两个第一掉头位置与所述第二掉头位置所在的作业路线上，所述作业设备的行驶方向相同；
9.控制所述作业设备在所述作业路线上移动作业，并在所述作业设备移动至所述第二掉头位置时，控制所述作业设备执行掉头操作，以使所述作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。
10.在第二方面，本技术实施例提供了一种掉头控制装置，包括路线规划模块、位置获取模块、位置预测模块和移动控制模块，其中：
11.所述路线规划模块，用于基于设定的作业基准线规划与所述作业基准线平行的多个作业路线；
12.所述位置获取模块，用于获取作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，所述第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定；
13.所述位置预测模块，用于基于所述至少两个第一掉头位置预测所述作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，其中，在所述至少两个第一掉头位置与所述第二掉头
位置所在的作业路线上，所述作业设备的行驶方向相同；
14.所述移动控制模块，用于控制所述作业设备在所述作业路线上移动作业，并在所述作业设备移动至所述第二掉头位置时，控制所述作业设备执行掉头操作，以使所述作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。
15.在第三方面，本技术实施例提供了一种掉头控制设备，包括：存储器以及一个或多个处理器；
16.所述存储器，用于存储一个或多个程序；
17.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掉头控制方法。
18.在第四方面，本技术实施例提供了一种存储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掉头控制方法。
19.所述作业设备可以是插秧机。
20.本技术实施例通过根据作业基准线规划多个作业路线，根据用户触发的掉头指令确定作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，并根据第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，在控制作业设备在作业路线上移动作业并到达第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，使作业设备掉头并移动至下一个作业路线，并继续控制作业设备沿下一个作业路线进行移动作业，根据在前的第一掉头位置对后续的第二掉头位置进行预测，并在作业设备到达第二掉头位置时自动控制作业设备掉头，无需依赖高精度的地图，有效降低作业设备掉头控制的劳动强度和成本，并有效提高设备自动驾驶的泛用性以及作业效率。
附图说明
21.图1是本技术实施例提供的一种掉头控制方法的流程图；
22.图2是本技术实施例提供的另一种掉头控制方法的流程图；
23.图3是本技术实施例提供的一种作业基准线的确定示意图；
24.图4是本技术实施例提供的一种第一掉头位置的在目标地块上示意图；
25.图5是本技术实施例提供的一种第二掉头位置在目标地块上的示意图；
26.图6是本技术实施例提供的一种存在直边界的目标地块上的掉头位置的示意图；
27.图7是本技术实施例提供的一种存在非直线边界的目标地块上的掉头位置的示意图；
28.图8是本技术实施例提供的一种作业记录的示意图；
29.图9是本技术实施例提供的一种掉头控制装置的结构示意图；
30.图10是本技术实施例提供的一种掉头控制设备的结构示意图。
具体实施方式
31.为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术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技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术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。当其操作完成时上述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。上述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。
32.图1给出了本技术实施例提供的一种掉头控制方法的流程图，本技术实施例提供的掉头控制方法可以由掉头控制装置来执行，该掉头控制装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在掉头控制设备中。
33.下述以掉头控制装置执行掉头控制方法为例进行描述。参考图1，该掉头控制方法包括：
34.s101：基于设定的作业基准线规划与作业基准线平行的多个作业路线。
35.本实施例提供的目标地块为需要利用作业设备对作业目标进行移动作业的地块，其中作业目标可以是目标地块上的植株，作业设备可以是农机或搭载作业装置(例如作物采摘装置、物料播撒装置等)的农机或移动装置。一般的，作业目标在目标地块上按照设定的方式排列，即在目标地块上有多列作业目标，并且相邻的每一列作业目标相互平行，并且相邻两列作业目标之间的距离一致。作业路线一般基于每一列的作业目标是设置，那么在控制作业设备沿每一个作业路线移动时，可在移动过程中对经过的作业目标进行作业，并且在完成一个作业路线上的移动作业后，可控制作业设备进行掉头，以使作业设备移动至相邻的下一个作业路线，并向相反的方向继续进行移动作业，直至移动至下一个掉头点或完成对目标地块的作业。其中，作业设备可以是插秧机。
36.在相关技术中，对作业路线和掉头点的规划都是基于高精度的地图进行的，即需要用户(控制掉头控制设备在地块上作业的工作人员)手持定位仪器(例如rtk定位装置)到目标地块上进行打点定位，生成高精度地图，再基于高精度地图规划作业路线和掉头点，再根据掉头点控制作业设备在目标地块上移动作业。但是这种掉头控制方式需要依赖于高精度地图，对劳动强度和作业成本的要求较高，对用户的专业要求较高。否则需要用户全程手动控制作业设备的掉头操作，需要用户全程高度集中精神，极大地提高了用户的劳动强度。本方案通过根据在前的第一掉头位置对后续的第二掉头位置进行预测，并在作业设备到达第二掉头位置时自动控制作业设备掉头，无需依赖高精度的地图，减少作业设备的应用门槛，有效降低作业设备掉头控制的劳动强度和成本，并有效提高设备自动驾驶的泛用性以及作业效率。
37.其中，作业基准线可理解为确定作业路线的基准线，控制作业设备进行移动作业的作业路线需要保持与作业基准线平行。需要进行解释的是，由于不同列的作业目标之间相互平行，作业基准线可根据第一列的作业目标进行设定，即作业基准线与第一列的作业目标平行。第一个作业路线可与作业基准线平行，后续的作业路线可根据相邻列的作业目标之间的距离进行确定。
38.示例性的，根据设定的作业基准线规划与作业基准线平行的多个作业路线，其中，第一列的作业目标将对应一个规划得到的作业路线。相邻作业路线之间的距离可基于相邻列作业目标之间的距离确定。
39.s102：获取作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定。
40.示例性的，用户控制作业设备沿着作业路线移动作业，在作业设备移动至需要掉头的位置时，用户可触发指示控制作业设备掉头的掉头指令。掉头控制设备在接收到用户发出的掉头指令后，控制作业设备执行掉头操作，并根据用户触发的掉头指令确定作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置。其中，每个已行驶的作业路线可确定一个第一掉头位置。
41.需要进行解释的是，在需要进行掉头位置预测的边界为目标地块的两个边界时，则两个作业路线方向上都需要确定至少两个第一掉头位置，即在每个作业路线方向上，都需要根据对应作业路线方向上至少两个已行驶的作业路线确定至少两个第一掉头位置。而在需要进行掉头位置预测的边界为目标地块的其中一个边界时，则在对应的作业路线方向上确定至少两个第一掉头位置即可，另外一个作业路线方向上可不确定第一掉头位置，即在对应作业路线方向上，根据对应作业路线方向上至少两个已行驶的作业路线确定至少两个第一掉头位置。
42.本方案提供的第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定。可选的，掉头控制设备可响应于用户在到达靠近目标地块的地块边界的第二掉头点时主动发起的掉头指令，控制作业设备执行掉头操作。掉头操作对应的掉头方向(即掉头操作后相对于当前作业路径往左或往右偏移)可由用户进行设定。一般的，作业设备移动至目标地块的地块边界时需要执行掉头操作，并在完成掉头后往对向的地块边界方向移动。在开始按照作业路线控制作业设备移动时，先由用户根据需要掉头的位置主动控制作业设备掉头，并将掉头位置记录为第一掉头位置，在其中同一作业路线方向上记录的第一掉头位置的数量达到设定数量要求(例如两个或以上)时，可对该作业路线方向上后续的多个作业路线上的第二掉头位置进行预测。其中，第二掉头位置为对应的作业路线上的点。
43.s103：基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，其中，在至少两个第一掉头位置与第二掉头位置所在的作业路线上，作业设备的行驶方向相同。
44.示例性的，根据至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置。例如，根据至少两个第一掉头位置对应的掉头位置的位置变化趋势或规律，预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置。需要进行解释的是，在需要进行掉头位置预测的边界为目标地块的两个边界时，在每个作业路线方向上，分别根据对应作业路线方向上至少两个第一掉头位置预测第二掉头位置。而在需要进行掉头位置预测的边界为目标地块的其中一个边界时，则在对应作业路线方向上，根据对应作业路线方向上至少两个第一掉头位置预测第二掉头位置。
45.s104：控制作业设备在作业路线上移动作业，并在作业设备移动至第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，以使作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。
46.示例性的，在确定作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置后，继续控制作业设备在当前作业路线上移动作业，并且在作业设备到达当前的作业路线上的第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作。可以理解的是，在作业设备完成掉头操作时，作业设备从当前作业路线移动至下一个作业路线，并沿下一个作业路线继续控制作业设备移动作业。
47.上述，根据作业基准线规划多个作业路线，根据用户触发的掉头指令确定作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，并根据第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，在控制作业设备在作业路线上移动作业并到达第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，使作业设备掉头并移动至下一个作业路线，并继续控制作业设备沿下一个作业路线进行移动作业，根据在前的第一掉头位置对后续的第二掉头位置进行预测，并在作业设备到达第二掉头位置时自动控制作业设备掉头，无需依赖高精度的地图，有效降低作业设备掉头控制的劳动强度和成本，并有效提高设备自动驾驶的泛用性以及作业效率。
48.在上述实施例的基础上，图2给出了本技术实施例提供的另一种掉头控制方法的流程图，该掉头控制方法是对上述掉头控制方法的具体化。参考图2，该掉头控制方法包括：
49.s201：根据在第一定位点和第二定位点上的打点操作确定第一定位信息和第二定位信息。
50.示例性的，在对目标地块进行作业前，先控制作业设备移动到作业起点处(第一列目标作物的起点处)，并进行打点操作，此时该打点位置即为第一定位点，并记录第一定位点对应的第一定位信息。控制作业设备沿着目标作业在该列的延伸方向移动至该列目标作业的终点处(即需要第一次执行掉头操作的位置)，并进行打点操作，此时该打点位置即为第二定位点，并记录第二定位点对应的第二定位信息。
51.s202：基于第一定位信息和第二定位信息确定作业基准线。
52.示例性的，在确定第一定位信息和第二定位信息后，可根据第一定位信息和第二定位信息确定该目标地块的作业基准线。其中，作业基准线可以是第一定位信息和第二定位信息的连线，或者是第一定位信息和第二定位信息的连线所在的直线。
53.s203：基于作业基准线和设定的作业距离信息规划与作业基准线平行的多个作业路线。
54.示例性的，在确定目标地块的作业基准线后，确定在目标地块对应的作业距离信息，并根据作业距离信息以及设定的相邻列的作业目标的排列方向(排列方向与作业基准线垂直)规划多个与作业基准线平行的作业路线。
55.其中，作业路线大于等于对应列的作业目标的长度，掉头控制设备可按照当前所处的作业路线的路径和方向控制作业设备沿着作业路线移动及对作业目标进行作业。一般的，作业设备需要执行掉头操作移动到下一个作业路线，相邻的作业路线之间的作业路线方向相反。可以理解的是，同一作业路线方向的多个作业路线上的多个掉头位置，靠近目标地块在该作业路线方向所朝向的地块边界，多个掉头位置的连线与该地块边界平行或接近平行。
56.其中，作业路线包括与作业基准线重合的作业路线，以及后续的按照作业距离信息依次间隔的多个作业路线。
57.在一个可能的实施例中，本方案提供的作业距离信息包括作业幅宽和交接行距。其中，作业幅宽可以理解为作业设备进行移动作业时的宽度，可以理解的是，作业幅宽和作业设备的移动作业距离的乘积，即为作业设备对应的作业面积。交接行距可理解为作业设备在相邻的两个作业路线上的横向距离。
58.对应的，在规划作业路线时，按照作业幅宽和交接行距的和对应的间距确定后续
的每个作业路线。可以理解的是，相邻的作业路线之间的距离为作业幅宽和交接行距的和，并且作业设备执行掉头操作的直径大小为作业幅宽和交接行距的和。
59.s204：获取作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定。
60.s205：基于至少两个第一掉头位置确定第一直线。
61.示例性的，在确定作业基准线后，可控制作业设备移动至第一定位点，此时可自动控制作业设备沿作业基准线对应的作业路线进行移动作业。在作业设备移动到需要掉头的位置时，可由用户手动触发掉头指令。掉头控制设备在接收到掉头指令时，控制作业设备执行掉头操作，并将该掉头位置记录为第一个第一掉头位置，对应的作业路线为已行驶的作业路线。此时作业设备转向并移动到下一个作业路线，并沿下一个作业路线移动作业。在作业设备到达下一个需要掉头的位置时，用户再次手动触发掉头指令。掉头控制设备在接收到掉头指令时，控制作业设备执行掉头操作并记录新的第一掉头位置，并依此往复，分别在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置(例如每个需要规划第二掉头位置的边界上记录至少两个第一掉头位置)。
62.在确定地块边界上的至少两个第一掉头位置后，对于每个需要规划第二掉头位置的边界，根据对应的至少两个第一掉头位置确定第一直线。其中，第一直线的斜率与根据地块边界对应的至少两个第一掉头位置确定的斜率一致，例如一个地块边界上确定两个第一掉头位置，确定两个第一掉头位置对应的第一斜率，则该地块边界对应的第一直线的斜率为第一斜率，并且第一直线经过这两个第一掉头位置。
63.可选的，也可根据两个以上的第一掉头位置确定对应地块边界上的第一直线，例如基于线性回归算法(例如最小二乘法)，确定多个第一掉头位置对应的第一直线。
64.可以理解的是，在目标地块中存在两个需要进行掉头操作的地块边界，在两个地块边界均需要预测第二掉头位置时，则分别根据两个地块边界对应的第一掉头位置分别确定两个第一直线。
65.s206：根据第一直线与未行使的作业路线的交点，预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置。
66.示例性的，在确定第一直线后，计算第一直线与未行使的各个作业路线的交点，并基于第一直线与未行使的作业路线的交点预测后续的多个未行使的作业路线上的第二掉头位置。其中，对于一个地块边界，相邻的第二掉头位置之间间隔一个作业路线，并且该作业路线上的掉头位置(预测的第二掉头位置或预先规划的掉头位置)为对向的地块边界上的掉头位置。同时，对于一个地块边界，第一个第二掉头位置与最后一个第一掉头位置之间间隔一个作业路线。
67.在一个可能的实施例中，可根据目标地块的形状确定需要进行掉头位置预测的边界。基于此，本方案提供的掉头控制方法在基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置时，包括：基于用户选定的行驶方向确定需要进行掉头位置预测的第一边界；确定作业设备在已行驶的朝向第一边界的作业路线上的至少两个第一掉头位置，并基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的朝向第一边界的作业路线上的第二掉头位置。
68.在本方案中，用户可根据目标地块的形状确定需要进行掉头位置预测的地块边
界，并根据地块边界的位置确定对应的行驶方向，通过选定行驶方向的方式，在掉头控制设备中设定需要进行掉头位置预测的第一边界，对于不需要进行掉头位置预测的地块边界，可根据第一定位点或第二定位点规划对应的第四掉头位置。
69.其中，需要进行掉头位置预测的地块边界与作业基准线满足设定的角度关系，即地块边界与作业基准线之间的角度不为90度或在90
±
c度(c为设定的误差阈值)范围之外，对应的，不需要进行掉头位置预测的地块边界与作业基准线之间的角度为90度或在90
±
c度范围内。可理解为需要进行掉头位置预测的地块边界为目标地块上的斜边界，不需要进行掉头位置预测的地块边界为目标地块上的直边界。对于直边界，在确定作业基准线和作业距离信息后即可确定该地块边界上的掉头位置，不需要再根据前面的至少两个第一掉头位置预测掉头位置，减少需要用户手动触发作业设备的掉头操作的次数，有效提高对作业设备掉头控制的效率和准确度。
70.示例性的，在预测第二掉头位置之前，用户可设定需要预测掉头位置的地块边界。对于确定需要预测掉头位置的地块边界，需要用户在作业设备沿作业路线移动至需要掉头的位置时，手动触发作业设备的掉头操作并记录第一掉头位置，并基于确定的至少两个第一掉头位置预测后续的在该地块边界上的若干个第二掉头位置。
71.对于不需要预测掉头位置的地块边界，根据作业基准线、作业距离信息和该地块边界上的定位点(第一定位点或第二定位点)，确定该地块边界上的若干个第四掉头位置，其中，相邻的第四掉头位置之间间隔一个作业路线，并且该作业路线上的掉头位置为对向的地块边界上预测的第二掉头位置。同样，在作业设备移动至第四掉头位置时，将控制作业设备执行掉头操作，以使作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。本方案通过设定需要进行掉头位置预测的地块边界，减少需要手动掉头确定第一掉头位置的操作次数，有效提高对作业设备掉头控制的效率和准确度。
72.在一个可能的实施例中，本方案提供对定位点和掉头点进行查看以及调整的地块编辑界面，可在地块边界界面上同步显示第一定位点、第二定位点、各个掉头位置、作业路线以及响应于用户触发的掉头操作确定的掉头路径以及基于预测的掉头位置确定的掉头路径。
73.在一个可能的实施例中，本方案提供的掉头控制方法还包括：在根据用户触发的掉头指令确定其中一个第一掉头位置后，接收到对第一掉头位置的位置更新信息的情况下，基于位置更新信息更新第一掉头位置，位置更新信息根据用户基于第一掉头位置与预期掉头位置的偏差发出的位置更新指令确定。
74.示例性的，在控制作业设备沿作业路线移动作业时，用户可在作业设备移动至需要掉头的位置时发起掉头指令，此时掉头控制设备将根据用户触发的掉头指令控制作业设备掉头并确定当前位置对应的一个第一掉头位置。
75.在每次确定一个第一掉头位置后，用户可根据当前作业设备的实际掉头位置与预期掉头位置之间偏差确定是否需要更新记录的第一掉头位置。若作业设备的实际掉头位置与预期掉头位置之间偏差大于设定偏差阈值，则用户可根据需要对当前确定的第一掉头位置进行更新的位置更新信息(例如调整参数或坐标点)，并基于位置更新信息发出指示对第一掉头位置进行更新的位置更新指令。掉头控制设备在接收到位置更新指令时，确定位置更新指令对应的位置更新信息，并根据位置更新信息更新对应的第一掉头位置。
76.例如，在每次确定第一掉头位置时，根据第一掉头位置的位置信息在地块编辑界面中显示第一掉头位置，用户可根据在地块编辑界面中显示的第一掉头位置与预期掉头位置之间的偏差，在地块编辑界面上发起对第一掉头位置的位置更新指令，例如在地块编辑界面上拖动第一掉头位置(可根据拖动方向和距离确定调整参数)、在地块编辑界面上输入调整参数或在地块编辑界面上输入准确的位置信息(坐标点)。在接收到对对第一掉头位置的位置更新指令时，根据位置更新指令对应的位置更新参数更新第一掉头位置的位置信息以及第一掉头位置在地块编辑界面上的显示位置。
77.可以理解的是，用户从手动触发掉头指令到作业设备实际开始掉头存在一系列作业装置抬升、速度判断等动作，即从触发掉头到设备实际掉头之间存在延时，用户如果需要作业设备在某个特点位置掉头，需要预判并提前触发掉头指令，而预判不准的情况经常发生，容易导致作业设备实际的掉头点并非用户预期的掉头点，此时基于该非预期的掉头位置预测出的后续的掉头位置也容易超出边界。由于此时用户刚完成对作业设备的掉头操作，用户可立即判断出实际掉头位置与预期掉头位置之间的偏差，可根据该偏差发起对应的位置更新指令，从而对第一掉头位置进行准确的调整。
78.可选的，用户也可对第一定位点、第二定位点、各个掉头位置(包括第一至第四掉头位置)、作业路线以及掉头路径进行调整，提高对作业设备的掉头控制质量，以及提高在后续生成的作业记录的准确度。
79.对应的，若在根据用户触发的掉头指令确定其中一个第一掉头位置后，接收到对第一掉头位置的位置更新信息的情况下，基于位置更新信息更新第一掉头位置，本方案提供的掉头控制方法在基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置时，包括：基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，至少两个第一掉头位置包括基于位置更新信息更新得到的第一掉头位置。
80.示例性的，若在确定第一掉头位置时，作业设备的实际掉头位置在预期掉头位置对应的范围内，则不需要更新第一掉头位置，在确定第二掉头位置时，直接基于确定的至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置即可，即在确定第一掉头位置时未对第二掉头位进行更新，则用于预测第二掉头位置的均是根据掉头指令确定的第一掉头位置。若在确定第一掉头位置时，对其中全部或部分根据掉头指令确定的第一掉头位置进行了更新，那么在基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置时，其中至少两个第一掉头位置包括基于位置更新信息更新得到的第一掉头位置。即在确定第一掉头位置时对全部第一掉头位置均进行了更新，则用于预测第二掉头位置的均是更新之后的第一掉头位置，在确定第一掉头位置时对部分第一掉头位置进行了更新，则用于预测第二掉头位置第一掉头位置包括根据掉头指令确定的第一掉头位置以及更新之后的第一掉头位置。
81.本方案通过根据第一掉头位置与预期掉头位置之间的偏差发起对第一掉头位置的位置更新指令，并基于位置更新指令对应的位置更新参数更新第一掉头位置，并利用更新后的第一掉头位置预测第二掉头位置，提高对第二掉头位置的预测准确性，提高对作业设备的掉头控制质量。
82.s207：控制作业设备在作业路线上移动作业，并在作业设备移动至第二掉头位置
时，控制作业设备执行掉头操作，以使作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。
83.在一个可能的实施例中，在地块边界为非直线边界时，可在地块边界出现转折的位置手动触发作业设备的掉头操作，保证作业设备的正常工作。基于此，本方案提供的掉头控制方法在作业设备移动至第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作之后，还包括：在接收到对作业设备的掉头指令的情况下，控制作业设备在第三掉头位置执行掉头操作；基于第三掉头位置和上一个第二掉头位置，重新预测后续的若干个第二掉头位置。
84.示例性的，若地块边界为非直线边界，在确定预测的第二掉头位置之后，对于该地块边界的直线线段，可基于预测的第二掉头位置自动控制作业设备的掉头操作。而在到达地块边界的转折点时，若此时预测的第二掉头位置与实际需要掉头的位置出现偏差，用户可主动触发作业设备的掉头操作，以发出对作业设备的掉头指令。在检测到对作业设备的掉头指令时，将当前位置确定为第三掉头位置，并控制作业设备在第三掉头位置执行掉头操作。可选的，在需要手动触发作业设备的掉头操作时，若实际需要掉头的位置在对应的第二掉头位置之前，用户可直接在作业设备到达实际需要掉头的位置时触发作业设备的掉头操作，或者提前取消对作业设备的自动掉头控制，用户在作业设备到达实际需要掉头的位置时再触发作业设备的掉头操作。若实际需要掉头的位置在对应的第二掉头位置之后，则需要用户提前取消对作业设备的自动掉头控制，用户在作业设备到达实际需要掉头的位置时再触发作业设备的掉头操作。
85.在控制作业设备在第三掉头位置执行掉头操作后，基于该第三掉头位置和上一个第二掉头位置，重新预测后续的若干个第二掉头位置。例如基于该第三掉头位置和上一个第二掉头位置确定第二直线，并根据第二直线与在目标地块上设定的作业路线的交点，重新预测后续的第二掉头位置(可删除之前预测的上一个第二掉头位置之后的第二掉头位置)。后续将基于重新预测的第二掉头位置控制作业设备的掉头操作。其中，第二直线的确定方式与第一直线的确定方式类似，本方案不再赘述。本方案在地块边界为非直线边界时，通过根据作业过程中对作业设备的收到触发的掉头操作重新预测后续的第二掉头位置，保证作业设备在正确的位置掉头，提高对第二掉头位置的预测准确性，提高对作业设备的掉头控制质量，减少目标地块的形状对作业设备的掉头控制的限制，提高对作业设备的掉头控制的泛用性。
86.在一个可能的实施例中，本方案提供的掉头控制方法在作业设备移动至第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作之后，还包括：在完成移动作业的情况下，基于第一定位信息、作业路线、作业设备所经过的掉头位置生成作业记录，作业记录包括地块边界。
87.示例性的，在完成移动作业时，根据上述确定的第一定位信息、作业路线、作业设备所经过的掉头位置生成该当前作业地块对应的作业记录。其中，记录在作业记录中的掉头位置包括第二掉头位置、第一掉头位置、第三掉头位置(在出现非直线边界的情况下)和第四掉头位置(才出现直边界的情况下)中的一种或多种的组合。其中，作业记录包括地块边界，该地块边界基于第一定位信息、作业路线、作业设备所经过的掉头位置进行确定，例如由第一定位信息、作业路线、作业设备所经过的掉头位置所围成的范围对应的边界，或者是第一定位信息、作业路线、作业设备所经过的掉头位置所围成的范围向外扩展设定距离对应的边界。
88.其中，第二掉头位置为从开始对当前作业地块进行移动作业，到完成对当前作业地块的移动作业期间，作业设备所经过的第二掉头位置，并不包括在接收到对作业设备的掉头指令的情况下重新预测第二掉头位置后，所删除或忽略的(之前预测的)第二掉头位置。对应地，作业记录中记录的作业路线为作业设备所经过的作业路线，最后一个作业路线的终点即为对当前作业地块进行移动作业的终点。
89.可以理解的是，当前作业地块的作业记录的生成相当于在移动作业完成的同时完成了对当前作业地块的测绘工作，之后在需要利用作业设备对该作业地块进行移动作业时，可基于对应的作业记录进行，即根据作业记录中的第一定位信息确定进行移动作业的起点，并沿着作业路线控制作业设备移动作业，并在到达掉头位置时自动控制作业设备执行掉头操作，此时不需要用户再手动控制作业设备的掉头操作，提高对作业设备的掉头控制的效率。
90.在一个可能的实施例中，本方案提供的掉头控制方法在基于第一定位信息和第二掉头位置生成作业记录之后，还包括：基于设定的扩展距离对作业记录所记录的地块边界进行外扩处理。
91.示例性的，在得到当前作业地块的作业记录之后，作业记录对应的地块边界为第一个和最后一个作业路线、其中两个需要掉头的两个地块边界对应的掉头位置的连线所围成的边界。由于作业设备的移动和掉头需要与地块边界保持一定的距离，作业记录对应的地块边界与真实的地块边界之间存在一定的偏差，可根据设定的扩展距离对作业记录所记录的地块边界进行外扩处理，扩大作业记录对应的地块边界，使得作业记录对应的地块边界与真实的地块边界更接近，提高作业记录对应的地块边界的精度。
92.在一个可能的实施例中，本方案提供的掉头控制方法在基于第一定位信息和第二掉头位置生成作业记录之后，还包括：在接收到对第二掉头位置的位置调整信息的情况下，基于位置调整信息更新作业记录中对应的第二掉头位置，并基于更新后的第二掉头位置更新作业记录所记录的地块边界，位置调整信息根据用户基于第二掉头位置与预期掉头位置的偏差发出的位置调整指令确定。
93.示例性的，在生成目标地块的作业记录之后，可在地块编辑界面中显示作业记录中的第一定位点、作业路线和掉头位置，用户可根据实际需要作业设备掉头的位置对第二掉头位置确定位置调整信息，并基于位置调整信息发起位置调整指令，例如在预测的掉头位置与实际需要掉头的位置出现偏差时(当前移动作业可按照有偏差的掉头位置进行掉头操作)，可发起位置调整指令以通知掉头控制设备基于位置调整信息对预测的位置进行调整。
94.掉头控制设备在接收到对第二掉头位置的位置调整指令时，基于位置调整指令对应的位置调整信息更新第二掉头位置，并基于更新后的第二掉头位置更新作业记录，以更新作业记录中记录的地块边界。本方案通过对作业记录中的第二掉头位置进行更新，使得作业记录对应的掉头位置与真实的掉头位置更接近，提高作业记录对应的掉头位置的精度。
95.图3是本技术实施例提供的一种作业基准线的确定示意图，需要进行解释的是，目标地块s的边界在未进行测绘时是未知的，假设目标地块s包括4个地块边界，其中地块边界s1和s2为在控制作业设备c进行掉头操作时所对应的地块边界，地块边界s3和s4为与作业
设备c的移动作业前进方向平行的地块边界，其中地块边界s1和s2均为斜边界。在需要利用作业设备c在目标地块s上进行移动作业时，先由用户控制作业设备c移动至第一个作业路线的起点，即第一定位点a，并进行打点操作以记录第一定位信息，然后控制作业设备c移动至第一个作业路线的终点，即第二定位点b，并进行打点操作以记录第二定位信息。
96.进一步的，根据第一定位信息和第二定位信息可确定作业基准线l0，并根据设定的作业距离信息规划后续的多个作业路线l1-ln，其中作业基准线l0与作业路线l1重合。
97.如图4提供的一种第一掉头位置的在目标地块上示意图所示，图中箭头方向为作业设备c的移动方向，在确定作业基准线l0和后续的多个作业路线后，控制作业设备c移动至第一定位点a，此时掉头控制装置将控制作业设备c沿作业路线l1移动作业。在到达地块边界s2对应的第一个掉头位置时，用户手动触发作业设备c的掉头操作，并将该掉头位置记录为地块边界s2对应的第一掉头位置b1。作业设备c在完成掉头操作后，移动至作业路线l2，并控制作业设备c沿作业路线l2移动作业。在到达地块边界s1对应的第二个掉头位置时，用户手动触发作业设备c的掉头操作，并将该掉头位置记录为地块边界s1对应的第一掉头位置a2，并按照上述控制方式控制作业设备c，在地块边界s2上确定第一掉头位置b1和b2，以及在地块边界s1上确定第一掉头位置a1和a2。
98.如图5提供的一种第二掉头位置在目标地块上的示意图所示，根据第一掉头位置b1和b2可确定地块边界s2上的第二直线d2，根据第二直线d2和作业路线l5、l7、l9...的交点确定在地块边界s2的第二掉头位置b3、b4、b5...。同样，根据第一掉头位置a1和a2可确定地块边界s1上的第一直线d1，根据第一直线d1和作业路线l6、l8...的交点确定在地块边界s2的第二掉头位置a3、a4...。此时，作业设备c已移动到作业路线l5，后续可根据作业路线和第一位置自动控制作业设备c的移动作业和掉头操作。
99.如图6提供的一种存在直边界的目标地块上的掉头位置的示意图所示，假设地块边界s1为直边界，在确定作业基准线l0或作业路线后可询问是否存在直边界。用户可设定地块边界s1为直边界，此时可直接根据作业基准线和作业距离信息确定该地块边界s1上的第四掉头位置e1、e2...。此时，用户只需要在地块边界s2处手动触发两次作业设备c的掉头操作，确定第一掉头位置b1和b2，即可根据第一掉头位置b1和b2确定在地块边界s2的第二掉头位置b3、b4、b5...。
100.如图7提供的一种存在非直线边界的目标地块上的掉头位置的示意图所示，假设地块边界s2为非直线边界，按照根据第一掉头位置b1和b2确定在地块边界s2的第二掉头位置b3、b4、b5...后，假设地块边界s2在第二掉头位置b3和b4之后均出现了转折，那么在根据第二掉头位置a3(此前已在第二掉头位置b3自动掉头)自动执行掉头操作并沿作业路线l7移动时，切换为手动控制作业设备c在地块边界s2处(在地块边界s1处仍可自动掉头)掉头，在作业设备到达需要掉头的第三掉头位置b4
′
时，手动触发作业设备c的掉头操作，此时将根据第二掉头位置b3和第三掉头位置b4
′
重新预测在后的第三掉头位置b5
′
、b6
′
...(可删除原先预测的b4、b5、b6...)。后面根据第二掉头位置a4自动执行掉头操作并沿作业路线l9移动时，切换为手动控制作业设备c在地块边界s2处掉头，在作业设备到达需要掉头的第三掉头位置b5
″
时，手动触发作业设备c的掉头操作，此时将根据第二掉头位置b4
′
和第三掉头位置b5
″
重新预测在后的第三掉头位置b6
″
、b7
″
...(可删除原先预测的b5
′
、b6
′
、b7
′
...)。此后，可根据最新预测的第三掉头位置控制在地块边界s2上的自动掉头操作。
101.如图8提供的一种作业记录的示意图所示，在完成对目标地块的移动作业时，根据第一定位信息、作业路线、作业设备c所经过的掉头位置生成作业记录，该作业记录对的定地块边界y1由第一个作业路线l1、最后一个作业路线ln、其中两个需要掉头的两个地块边界s1和s2对应的掉头位置的连线所围成的边界。由于作业设备c的移动和掉头需要与目标地块s真实的地块边界保持一定的距离，导致作业记录对应的地块边界与真实的地块边界之间存在一定的偏差，可根据设定的扩展距离对作业记录对应的地块边界进行外扩处理，得到扩大后的地块边界y2。
102.上述，根据作业基准线规划多个作业路线，根据用户触发的掉头指令确定作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，并根据第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，在控制作业设备在作业路线上移动作业并到达第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，使作业设备掉头并移动至下一个作业路线，并继续控制作业设备沿下一个作业路线进行移动作业，根据在前的第一掉头位置对后续的第二掉头位置进行预测，并在作业设备到达第二掉头位置时自动控制作业设备掉头，无需依赖高精度的地图，有效降低作业设备掉头控制的劳动强度和成本，并有效提高设备自动驾驶的泛用性以及作业效率。同时，根据在第一定位点和第二定位点上的打点操作对应的定位信息准确确定作业基准线，并基于作业基准线和作业距离信息准确规划在目标地块上的作业路线，不需要用户再手动控制作业设备沿着作业目标移动。并且根据多个第一掉头位置对应的第一直线与作业路线的交点准确预测第二掉头位置，有效提高作业设备的自动化作业精度和效率。
103.图9给出了本技术实施例提供的一种掉头控制装置的结构示意图。参考图9，该掉头控制装置包括路线规划模块31、位置获取模块32、位置预测模块33和移动控制模块34。
104.其中，路线规划模块31，用于基于设定的作业基准线规划与作业基准线平行的多个作业路线；位置获取模块32，用于获取作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定；位置预测模块33，用于基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，其中，在至少两个第一掉头位置与第二掉头位置所在的作业路线上，作业设备的行驶方向相同；移动控制模块34，用于控制作业设备在作业路线上移动作业，并在作业设备移动至第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，以使作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。
105.上述，根据作业基准线规划多个作业路线，根据用户触发的掉头指令确定作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，并根据第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，在控制作业设备在作业路线上移动作业并到达第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，使作业设备掉头并移动至下一个作业路线，并继续控制作业设备沿下一个作业路线进行移动作业，根据在前的第一掉头位置对后续的第二掉头位置进行预测，并在作业设备到达第二掉头位置时自动控制作业设备掉头，无需依赖高精度的地图，有效降低作业设备掉头控制的劳动强度和成本，并有效提高设备自动驾驶的泛用性以及作业效率。
106.在一个可能的实施例中，位置预测模块33具体用于：基于至少两个第一掉头位置确定第一直线；根据第一直线与未行使的作业路线的交点，预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置。
107.在一个可能的实施例中，掉头控制装置还包括基准确定模块，基准确定模用于根据在第一定位点和第二定位点上的打点操作确定第一定位信息和第二定位信息；基于第一定位信息和第二定位信息确定作业基准线。
108.在一个可能的实施例中，路线规划模块31具体用于基于作业基准线和设定的作业距离信息规划与作业基准线平行的多个作业路线。
109.在一个可能的实施例中，掉头控制装置还包括位置更新模块，位置更新模块用于：在根据用户触发的掉头指令确定其中一个第一掉头位置后，接收到对第一掉头位置的位置更新信息的情况下，基于位置更新信息更新第一掉头位置，位置更新信息根据用户基于第一掉头位置与预期掉头位置的偏差发出的位置更新指令确定；
110.位置预测模块33具体用于：基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，至少两个第一掉头位置包括基于位置更新信息更新得到的第一掉头位置。
111.在一个可能的实施例中，位置预测模块33具体用于：基于用户选定的行驶方向确定需要进行掉头位置预测的第一边界；确定作业设备在已行驶的朝向第一边界的作业路线上的至少两个第一掉头位置，并基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的朝向第一边界的作业路线上的第二掉头位置。
112.在一个可能的实施例中，位置预测模块33还用于在接收到对作业设备的掉头指令的情况下，控制作业设备在第三掉头位置执行掉头操作；基于第三掉头位置和上一个第二掉头位置，重新预测后续的若干个第二掉头位置。
113.在一个可能的实施例中，掉头控制装置还包括记录生成模块，记录生成模块用于在完成移动作业的情况下，基于第一定位信息、作业路线、作业设备所经过的掉头位置生成作业记录，作业记录包括地块边界。
114.在一个可能的实施例中，掉头控制装置还包括边界扩展模块，边界扩展模块用于基于设定的扩展距离对作业记录所记录的地块边界进行外扩处理。
115.在一个可能的实施例中，掉头控制装置还包记录更新模块，记录更新模块用于在接收到对第二掉头位置的位置调整信息的情况下，基于位置调整信息更新作业记录中对应的第二掉头位置，并基于更新后的第二掉头位置更新作业记录所记录的地块边界，位置调整信息根据用户基于第二掉头位置与预期掉头位置的偏差发出的位置调整指令确定。
116.值得注意的是，上述掉头控制装置的实施例中，所包括的各个单元和模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明实施例的保护范围。
117.本技术实施例还提供了一种掉头控制设备，该掉头控制设备可集成本技术实施例提供的掉头控制装置。图10是本技术实施例提供的一种掉头控制设备的结构示意图。参考图10，该掉头控制设备包括：输入装置43、输出装置44、存储器42以及一个或多个处理器41；存储器42，用于存储一个或多个程序；当一个或多个程序被一个或多个处理器41执行，使得一个或多个处理器41实现如上述实施例提供的掉头控制方法。其中输入装置43、输出装置44、存储器42和处理器41可以通过总线或者其他方式连接，图10中以通过总线连接为例。
118.存储器42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，如本技术任意实施例提供的掉头控制方法对应的程序指令/模块(例如，掉头控制装置中的路线规划模块31、位置获取模块32、位置预测模块33和移动控制模块34)。存储器42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42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42可进一步包括相对于处理器41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。
119.输入装置43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44可包括显示屏等显示设备。
120.处理器41通过运行存储在存储器42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，即实现上述的掉头控制方法。
121.上述提供的掉头控制装置、设备和计算机可用于执行上述任意实施例提供的掉头控制方法，具备相应的功能和有益效果。
122.本技术实施例还提供一种存储计算机可执行指令的存储介质，上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掉头控制方法，该掉头控制方法包括：基于设定的作业基准线规划与作业基准线平行的多个作业路线；获取作业设备在已行驶的作业路线上的至少两个第一掉头位置，第一掉头位置根据用户触发的掉头指令确定；基于至少两个第一掉头位置预测作业设备在未行使的作业路线上的第二掉头位置，其中，在至少两个第一掉头位置与第二掉头位置所在的作业路线上，作业设备的行驶方向相同；控制作业设备在作业路线上移动作业，并在作业设备移动至第二掉头位置时，控制作业设备执行掉头操作，以使作业设备掉头并从当前作业路线移动至下一个作业路线。
123.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、ddr ram、sram、edo ram，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)。
124.当然，本技术实施例所提供的一种存储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提供的掉头控制方法，还可以执行本技术任意实施例所提供的掉头控制方法中的相关操作。
125.上述实施例中提供的掉头控制装置、设备及存储介质可执行本技术任意实施例所提供的掉头控制方法，未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本技术任意实施例所提供的掉头控制方法。
126.上述仅为本技术的较佳实施例及所运用的技术原理。本技术不限于这里提供的特
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技术的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本技术进行了较为详细的说明，但是本技术不仅仅限于以上实施例，在不脱离本技术构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本技术的范围由权利要求的范围决定。