CN111766864A - 路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提出一种路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，涉及路径规划技术领域。该方法用于当目标作业区域内存在待规划区域时，确定待规划区域的边界线，并根据边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于边界线内的当前起始航点，然后以当前起始航点为起点，将边界线向内收缩预设定的作业距离得到当前作业路径。由于该作业路径是基于边界线向内收缩得到的，而无需根据边界线不断生成不同的蛇形轨迹，其不仅能简化传统路径规划的流程，还能缩短作业路径的长度，从而达到提高作业效率及节省电量等耗能成本。

Description

路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及路径规划技术领域，具体而言，涉及一种路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质。

背景技术

无人作业设备具有先进的自主控制技术，其无需遥控，只需借助精确的卫星定位和自身传感即可按照预先规划好的路径在指定的区域进行作业。现有技术中，该预先规划好的路径通常是蛇形轨迹。

然而，现有技术中的路径生成方法一般适合于作业对象为地面或者形状较为规整的水面区域，而对于一些宽窄不一的湖面、河流的凹凸岸等这样不规则的水面作业区域来说，传统的路径生成方法会生成大量的蛇形短航线。这种方式不仅复杂化了航线规划的流程，还使得无人作业设备需要频繁地换行，增加了作业路径的长度，浪费电量等耗能资源，严重降低了无人作业设备的作业效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，以解决上述问题。

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，实施例提供一种路径生成方法，所述路径生成方法包括：

当目标作业区域内存在待规划区域时，确定所述待规划区域的边界线，其中，所述目标作业区域为需要进行规划的完整区域，所述待规划区域为所述目标作业区域中符合规划条件的区域；

根据所述边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于所述边界线内的当前起始航点；

以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径。

在可选的实施方式中，所述确定所述待规划区域的边界线的步骤包括：

若所述待规划区域的面积等于所述目标作业区域的面积，则将所述目标作业区域的边界线确定为所述待规划区域的边界线；

若所述待规划区域的面积小于所述目标作业区域的面积，则根据所述无人作业设备的作业方式、历史作业路径确定所述待规划区域的边界线，所述历史作业路径为所述当前作业路径的前一条作业路径。

在可选的实施方式中，所述根据所述无人作业设备的作业方式、历史作业路径确定所述待规划区域的边界线的步骤包括：

若所述无人作业设备的作业方式为第一方式，则将所述历史作业路径确定为所述待规划区域的边界线，其中，所述第一方式为所述无人作业设备按照所述目标作业区域的边界背离所述目标作业区域的中心的方向进行单侧作业；

若所述无人作业设备的作业方式为第二方式，则将所述历史作业路径向内收缩预设定的作业距离得到的边线确定为所述待规划区域的边界线，其中，所述第二方式为所述无人作业设备按照所述目标作业区域的边界指向所述目标作业区域的中心的方向，以及按照所述目标作业区域的边界背离所述目标作业区域的中心的方向进行双侧作业。

在可选的实施方式中，所述根据所述边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于所述边界线内的当前起始航点的步骤包括：

以所述当前位置坐标为起点，朝所述边界线靠近所述目标作业区域的中心方向移动所述预设定的作业距离，以得到所述当前起始航点。

在可选的实施方式中，所述目标作业区域包括未规划区域，所述未规划区域为所述目标作业区域中已经规划的路径所不能覆盖的区域；

在所述当目标作业区域内存在待规划区域时，确定所述待规划区域的边界线的步骤之前，所述方法还包括：

若所述未规划区域的面积大于预设定的面积阈值，且所述未规划区域的空间足以生成下一级作业路径，则确定所述目标作业区域内存在所述待规划区域，并确定所述未规划区域为所述待规划区域。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

若所述未规划区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，确定所述目标作业区域内不存在待规划区域；

若所述未规划区域的面积大于预设定面积阈值，且所述未规划区域不足以生成下一级作业路径，确定所述目标作业区域内不存在待规划区域。

在可选的实施方式中，在所述以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径的步骤之后，所述方法还包括：

若所述当前作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，则删除所述当前作业路径。

在可选的实施方式中，在所述以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径的步骤之后，所述方法还包括：

若所述当前作业路径所围成的区域的面积大于预设定面积阈值，且当前作业路径所围成的区域不足以生成下一级作业路径，则确定所述当前作业路径的两个端点，其中，所述两个端点之间的距离为所述当前作业路径所围成的区域中最长内径的两端；

删除所述当前作业路径，并连接两个所述端点以生成新的作业路径。

在可选的实施方式中，所述方法还包括：

基于所述无人作业设备的当前位置坐标及所述当前起始航点生成过渡路径。

第二方面，实施例提供一种路径生成装置，所述路径生成装置包括：

边界线确定模块，用于当目标作业区域内存在待规划区域时，确定所述待规划区域的边界线，其中，所述目标作业区域为需要进行规划的完整区域，所述待规划区域为所述目标作业区域中符合规划条件的区域；

起始航点确定模块，用于根据所述边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于所述边界线内的当前起始航点；

路径生成模块，用于以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径。

第三方面，实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现前述实施方式任一所述的路径生成方法。

第四方面，实施例提供一种计算机可读存储介质，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前述实施方式中任一项所述的路径生成方法。

本发明实施例提供的路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，当目标作业区域内存在待规划区域时，确定待规划区域的边界线，并根据边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于边界线内的当前起始航点，然后以当前起始航点为起点，将边界线向内收缩预设定的作业距离得到当前作业路径。由于该作业路径是基于边界线向内收缩得到的，而无需根据边界线不断生成不同的蛇形轨迹，其不仅能简化传统路径规划的流程，还能缩短作业路径的长度，从而达到提高作业效率及节省电量等耗能成本。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

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示出了本发明提供的电子设备的方框示意图。

图2示出了本发明提供的路径生成方法的流程图。

图3示出了在一种可选的实施方式中已规划区域与未规划区域的分布图。

图4示出了图2中S202的具体流程图。

图5示出了无人作业设备的两种作业方式的示意图。

图6示出了无人作业设备以第一方式进行作业过程中确定边界线的示意图。

图7示出了无人作业设备以第二方式进行作业过程中确定边界线的示意图。

图8示出了本发明提供的路径生成方法的进一步的流程图。

图9示出了在利用本发明提供的路径生成方法生成作业路径的过程。

图10示出了本发明提供的路径生成装置的功能模块图。

图标：100-电子设备；110-存储器；120-处理器；130-通信模块；200-路径生成装置；210-判断模块；220-边界线确定模块；230-起始航点确定模块；240-路径生成模块；250-路径优化模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“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，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

由于传统的路径规划方法往往适用于较为规则的作业区域，而对于不规则的作业区域会产生大量的长度较短的路径，从而导致无人作业设备在实际作业时需要频繁地更换路径，增加了作业路径的总长度，并浪费无人作业设备的电量等耗能资源，严重降低了无人作业设备的作业效率。因此，本申请提供了一种路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，可以在不规则的作业区域内较为合理的规划路径，并解决上述问题。

请参照图1，是电子设备100的方框示意图。所述电子设备100包括存储器110、处理器120及通信模块130。所述存储器110、处理器120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110用于存储程序或者数据。所述存储器110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120是电子设备100的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备100的各个部分，通过运行或执行存储在存储器110内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器110内的数据，执行电子设备100的各种功能和处理数据。

通信模块130用于通过所述网络建立所述电子设备100与其它通信终端之间的通信连接，并用于通过所述网络收发数据。

在一种可选的实施方式中，该电子设备100可以是服务器或是地面站。该服务器或是地面站可以预先根据本发明提供的路径生成方法生成作业路径，并将作业路径通过通信模块130向无人作业设备发送已经生成的作业路径，使得无人作业设备按照该作业路径进行作业。

在另一种可选的实施方式中，该电子设备100也可以是无人作业设备。也即，无人作业设备可以直接根据本发明提供的路径生成方法生成作业路径，再根据该作业路径进行作业。需要说明的是，该无人作业设备可以为无人船、无人机或是无人车等设备。

应当理解的是，图1所示的结构仅为电子设备100的结构示意图，所述电子设备100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。

第一实施例

本发明提供了一种路径生成方法，应用于图1提供的电子设备100。请参阅图2，为本发明提供的路径生成方法的流程图。该路径生成方法包括：

S201，判断目标作业区域内是否存在待规划区域，如果是，则执行S202。

其中，目标作业区域为需要进行规划的完整区域。例如，用户需要对一片水域进行作业，则该水域即为目标作业区域。需要说明的是，该目标作业区域可以为电子设备100响应用户的操作而预先设置的。此外，设置好该目标作业区域后，电子设备100可确定该目标作业区域在地图上的具体地理位置和区域大小形状等信息。进一步地，由于地图上每个点都具备对应的坐标，因此电子设备100还可确定该目标作业区域的边界信息。例如，该边界信息可以是目标作业区域的边界顶点以及边界线等信息。

需要说明的是，目标作业区域可包括已规划区域以及未规划区域。其中，已规划区域为已经规划的路径所能覆盖的区域，未规划区域为已经规划的路径所不能覆盖的区域。

其中，已经规划的路径包括历史作业路径，历史作业路径可以为电子设备100最近一次得到的作业路径。在一种可选的实施方式中，该已规划区域可以与历史作业路径以及无人作业设备的作业方式及作业距离关联。例如，如图3所示，其中实线L1为目标作业区域的边界线，实线L2、实线L3为已经规划的路径，则其中实线L3对应的路径即为历史作业路径；此外，无人作业设备的作业方式为双侧作业，且作业距离为6米，则以该历史作业路径为基准再向内收缩6m后得到已规划区域和未规划区域的分界线，且分界线以外的区域即为已规划区域(如图3中的阴影区域)；分界线以内的区域即为未规划区域(如图3中的空白区域)。

在一种可选的实施方式中，若未规划区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，确定目标作业区域内不存在待规划区域；或者若未规划区域的面积大于预设定面积阈值，且未规划区域不足以生成下一级作业路径，确定目标作业区域内不存在待规划区域。反之，若未规划区域的面积大于预设定的面积阈值，且未规划区域的空间足以生成下一级作业路径，则确定目标作业区域内存在待规划区域，并确定未规划区域为待规划区域。

在一种可选的实施方式中，电子设备100可通过已规划区域和未规划区域的分界线计算得到已规划区域的面积，再通过目标作业区域减去已规划区域的面积计算得到未规划区域的面积；在另一种可选的实施方式中，电子设备100也可直接依据该已规划区域和未规划区域的分界线计算得到未规划区域的面积。

此外，预设定的面积阈值可以无人作业设备的作业方式及作业距离关联。在一种可选的实施方式中，该预设定的面积阈值可与无人作业设备的作业范围关联。例如，无人作业设备的作业方式为：以无人作业设备为圆心向四周喷洒作业，且作业距离为3m；则该预设定的面积阈值可以为9π。

在一种可选的实施方式中，若未规划区域的大部分内径都小于无人作业设备的作业距离，则表明该未规划区域为一个狭长型的区域，并确定该未规划区域的空间不足以生成下一级作业路径。

可以理解地，当未规划区域的面积小于或等于预设定的面积阈值时，表明无人作业设备以已经规划的路径进行作业便已经能完成目标作业区域内整个区域的作业，因此无需再进一步生成作业路径，因此确定目标作业区域内不存在待规划区域。

而当未规划区域的面积大于预设定面积阈值，且未规划区域不足以生成下一级作业路径时，表明未规划区域是一个狭长的区域，此时无法再继续收缩生成新的作业路径，因此同样确定目标作业区域内不存在待规划区域。

相反，当未规划区域的面积大于预设定的面积阈值，且未规划区域的空间足以生成下一级作业路径时，表明无人作业设备以已经规划的路径进行作业便不能完成目标作业区域内整个区域的作业，且可以继续收缩生成新的作业路径，因此确定目标作业区域内存在待规划区域，并确定未规划区域为待规划区域。

S202，确定待规划区域的边界线。

请参阅图4，为S202的具体流程图。该S202包括：

S2021，若待规划区域的面积等于目标作业区域的面积，则将目标作业区域的边界线确定为待规划区域的边界线。

可以理解地，若待规划区域的面积等于目标作业区域的面积，则表示电子设备100还未为目标作业区域规划过作业路径，此时直接将目标作业区域的边界线确定为待规划区域的边界线。

也即，电子设备100在第一次为目标作业区域规划路径时，可直接以目标作业区域的边界线为基准来生成作业路径。

S2022，若待规划区域的面积小于目标作业区域的面积，则根据无人作业设备的作业方式、历史作业路径确定待规划区域的边界线。

若待规划区域的面积小于目标作业区域的面积，则表示电子设备100已经为目标作业区域规划过作业路径。而此时待规划区域的边界线与无人作业设备的作业方式、历史作业路径等关联。

具体地，无人作业设备的作业方式可包括第一方式及第二方式。其中，第一方式为无人作业设备按照目标作业区域的边界背离目标作业区域的中心的方向进行单侧作业(如图5(a)所示)。第二方式为无人作业设备按照目标作业区域的边界指向目标作业区域的中心的方向，以及按照目标作业区域的边界背离目标作业区域的中心的方向进行双侧作业(如图5(b)所示)。

在一种可选的实施方式中，请参阅图6，若无人作业设备的作业方式为第一方式，则将历史作业路径确定为待规划区域的边界线。可以理解地，由于待规划区域的面积小于目标作业区域的面积，其表示电子设备100已经为目标作业区域规划过作业路径，此时可获取历史作业路径(图6中的L1)，而无人作业设备以第一方式进行作业，使得无人作业设备按照该历史作业路径进行作业时仅能覆盖到该历史作业路径外侧的区域(图6中的阴影区域)，为了避免遗漏作业区域，此时将历史作业路径确定为待规划区域的边界线(图6中的L1)，以作为生成下一条作业路径的基础。

请参阅图7，若无人作业设备的作业方式为第二方式，则将历史作业路径向内收缩预设定的作业距离得到的边线确定为待规划区域的边界线。可以理解地，由于待规划区域的面积小于目标作业区域的面积，其表示电子设备100已经为目标作业区域规划过作业路径，此时可获取历史作业路径(图7中的L1)，而无人作业设备以第二方式进行作业，使得无人作业设备按照该历史作业路径进行作业时可覆盖到该历史作业路径两侧的区域(图7中的阴影区域)，因此为了避免造成对历史作业路径内侧部分区域的重复作业，将历史作业路径向内收缩预设定的作业距离得到的边线确定为待规划区域的边界线(图7中的L2)，以作为生成下一条作业路径的基础。

S203，根据边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于边界线内的当前起始航点。

在一种可选的实施方式中，电子设备100可以当前位置坐标为起点，朝边界线靠近目标作业区域的中心方向移动预设定的作业距离，以得到当前起始航点。

为了使得无人作业设备的当前位置坐标与当前起始航点之间的距离最小，在一种可选的实施方式中，电子设备100可以当前位置坐标为垂足作一条处置于边界线的直线，并以当前位置坐标为起点，沿着该直线朝边界线靠近目标作业区域的中心方向移动预设定的作业距离，就能得到当前起始航点。

需要说明的是，若电子设备100已经得到有作业路径，则无人作业设备的当前位置坐标应当为历史作业路径中的起始航点的坐标。

S204，以当前起始航点为起点，将边界线向内收缩预设定的作业距离得到当前作业路径。

可以理解地，得到的当前作业路径上每个点到该边界线的距离均为预设定的作业距离。

还需要说明的是，当前作业路径应当是个封闭的形状。在得到当前作业路径的过程中，以当前起始航点为起点，并在任意方向(正时针或者逆时针均可)根据以边界线为基准向内搜索作业距离便得到下一个航点，以此类推，直至形成一条回型(即起点与终点一致)的作业路径。

在一种可选的实施方式中，为了进一步缩短无人作业设备的作业路径，请参阅图8，本发明提供的路径生成方法还包括：

S205，若当前作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，则删除当前作业路径。

若当前作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，表明该区域的面积很小，即使不进行作业也不会有影响，同时为了进一步缩短无人作业设备的作业路径的长度，直接删除当前作业路径。

S206，若当前作业路径所围成的区域的面积大于预设定面积阈值，且当前作业路径所围成的区域不足以生成下一级作业路径，则确定当前作业路径的两个端点。

其中，两个端点之间的距离为当前作业路径所围成的区域中最长内径的两端。

若当前作业路径所围成的区域的面积大于预设定面积阈值，且未规划区域不足以生成下一级作业路径，则表明当前作业路径所围成的区域为狭长型的区域，从而无人作业设备按照该作业路径进行作业时，会造成重复作业，此时为了进一步缩短无人作业设备的作业路径的长度，可确定当前作业路径的两个端点，以优化无人作业设备的作业路径。

S207，删除当前作业路径，并连接两个端点以生成新的作业路径。

可以理解地，由于当前作业路径所围成的区域为狭长型的区域，因而无人作业设备按照新的作业路径进行作业时，既能覆盖当前作业路径所围成的区域，又能缩短作业路径的长度。

S208，基于无人作业设备的当前位置坐标及当前起始航点生成过渡路径。

可以理解地，过渡路径可为无人作业设备无需进行作业的路径。虽然当前位置坐标及当前起始航点之间可存在多条路径，但为了缩短无人作业设备行驶的距离，可直接将当前位置坐标及当前起始航点之间形成的最短路径作为过渡路径。

例如，以无人作业设备为无人船，且预先确定无人船以自身为中心，以5米为半径向四周抛投饲料的方式进行作业，电子设备100为无人船规划在目标作业区域内的作业路径可参照如下内容(如图9所示)：

首先，根据目标作业区域的边界线(直接将目标作业区域的边界线确定为待规划区域的边界线)及无人船的当前位置坐标确定第一级作业路径的起始航点，并以起始航点为起点，以该边界线向内收缩5米得到第一级作业路径；而由于无人船是向四周进行喷洒，因此以第一级作业路径向两侧延伸5米的区域都可被无人船的作业区域覆盖，从而将第一级作业路径再次向内收缩5米得到的边线作为未规划区域和已规划区域的分界线，并判断未规划区域是否大于预设定的面积阈值，且所述未规划区域的空间足以生成下一级作业路径，如果是，则以重新以该分界线为待规划区域的边界线，并再一次根据待规划区域的边界线、第一级作业路径的起始航点(此时无人船的位置)确定第二级作业路径的起始航点，并以分界线向内收缩5米得到第二级作业路径……依次类推，直至未规划区域的面积小于或等于预设定的面积阈值或者规划区域的面积大于预设定面积阈值但未规划区域不足以生成下一级作业路径为止，就不再继续生成新的作业路径。此时，再删除所有生成的作业路径中，作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值的作业路径(如将图9(a)中S2区域删除，成为图9(b)区域的S2’)；以及将所有生成的作业路径中，所围成的区域的面积大于预设定面积阈值，且未规划区域不足以生成下一级作业路径的作业路径优化为一条线(如将图9(a)中S1区域优化为图9(b)中的S1’区域)，实现对目标作业区域内整个作业路径的优化操作。然后，再连接每相邻两级作业路径之间的起始航点，形成过渡路径(例如图9(c)中S3’部分、S4’部分的虚线)。至此，电子设备100对于目标作业区域的路径规划完成。

例如，以无人作业设备为无人船，且预先确定无人船仅向背离目标作业区域的中心的方向进行单侧作业，电子设备100为无人船规划在目标作业区域内的作业路径可参照如下内容：

先根据目标作业区域的边界线(直接将目标作业区域的边界线确定为待规划区域的边界线)及无人船的当前位置坐标确定第一级作业路径的起始航点，并以起始航点为起点，以该边界线向内收缩5米得到第一级作业路径；此时第一级作业路径所围成的区域即为未规划区域，因此直接判断第一级作业路径所围成的区域的面积是否大于预设定的面积阈值，且所述未规划区域的空间足以生成下一级作业路径，如果是，则第一级作业路径、第一级作业路径的起始航点(此时无人船的位置)确定第二级作业路径的起始航点，并以第一级作业路径向内收缩5米得到第二级作业路径……依次类推，直至某一级作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值或者规划区域的面积大于预设定面积阈值但未规划区域不足以生成下一级作业路径为止，就不再继续生成新的作业路径。此时，再进行进一步优化从而完成对目标作业区域的路径规划。

为了执行上述实施例及各个可能的方式中的相应步骤，下面给出一种路径生成装置200的实现方式，可选地，该路径生成装置200可以采用上述图1所示的处理器120的器件结构。进一步地，请参阅图10，图10为本发明实施例提供的一种路径生成装置200的功能模块图。需要说明的是，本实施例所提供的路径生成装置200，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。该路径生成装置200包括：判断模块210、边界线确定模块220、起始航点确定模块230、路径生成模块240以及路径优化模块250。

其中，判断模块210用于判断目标作业区域内是否存在待规划区域。

可以理解地，在一种可选的实施方式中，判断模块210可用于执行S201以实现相应功能。

边界线确定模块220用于确定待规划区域的边界线。

在一种可选的实施方式中，边界线确定模块220具体用于若待规划区域的面积等于目标作业区域的面积，则将目标作业区域的边界线确定为待规划区域的边界线，以及若待规划区域的面积小于目标作业区域的面积，则根据无人作业设备的作业方式、历史作业路径确定待规划区域的边界线。

可以理解地，在一种可选的实施方式中，边界线确定模块220可用于执行S202、S2021及S2022以实现相应功能。

起始航点确定模块230用于根据边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于边界线内的当前起始航点。

可以理解地，在一种可选的实施方式中，起始航点确定模块230可用于执行S203以实现相应功能。

路径生成模块240用于以当前起始航点为起点，将边界线向内收缩预设定的作业距离得到当前作业路径。

可以理解地，在一种可选的实施方式中，路径生成模块240可用于执行S204以实现相应功能。

路径优化模块250用于若当前作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，则删除当前作业路径。

路径优化模块250还用于若当前作业路径所围成的区域的面积大于预设定面积阈值，且未规划区域不足以生成下一级作业路径，则确定当前作业路径的两个端点，并删除当前作业路径，以及连接两个端点以生成新的作业路径。

可以理解地，在一种可选的实施方式中，路径优化模块250可用于执行S205、S206及S207以实现相应功能。

路径生成模块240还用于基于无人作业设备的当前位置坐标及当前起始航点生成过渡路径。

可以理解地，在一种可选的实施方式中，路径生成模块240可用于执行S208以实现相应功能。

可选地，上述模块可以软件或固件(Firmware)的形式存储于图1所示的存储器110中或固化于该电子设备100的操作***(Operating System，OS)中，并可由图1中的处理器120执行。同时，执行上述模块所需的数据、程序的代码等可以存储在存储器110中。

本发明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，所述计算机程序被处理器120执行时实现上述的路径生成方法。

综上所述，本发明实施例提供的路径生成方法、装置、电子设备和计算机可读存储介质，当目标作业区域内存在待规划区域时，确定待规划区域的边界线，并根据边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于边界线内的当前起始航点，然后以当前起始航点为起点，将边界线向内收缩预设定的作业距离得到当前作业路径。由于该作业路径是基于边界线向内收缩得到的，而无需根据边界线不断生成不同的蛇形轨迹，其不仅能简化传统路径规划的流程，还能缩短作业路径的长度，从而达到提高作业效率及节省电量等耗能成本。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块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，本发明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)执行本发明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(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述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。

Claims (12)

1.一种路径生成方法，其特征在于，所述路径生成方法包括：

当目标作业区域内存在待规划区域时，确定所述待规划区域的边界线，其中，所述目标作业区域为需要进行规划的完整区域，所述待规划区域为所述目标作业区域中符合规划条件的区域；

根据所述边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于所述边界线内的当前起始航点；

以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径。

2.根据权利要求1所述的路径生成方法，其特征在于，所述确定所述待规划区域的边界线的步骤包括：

若所述待规划区域的面积等于所述目标作业区域的面积，则将所述目标作业区域的边界线确定为所述待规划区域的边界线；

若所述待规划区域的面积小于所述目标作业区域的面积，则根据所述无人作业设备的作业方式、历史作业路径确定所述待规划区域的边界线，所述历史作业路径为所述当前作业路径的前一条作业路径。

3.根据权利要求2所述的路径生成方法，其特征在于，所述根据所述无人作业设备的作业方式、历史作业路径确定所述待规划区域的边界线的步骤包括：

若所述无人作业设备的作业方式为第一方式，则将所述历史作业路径确定为所述待规划区域的边界线，其中，所述第一方式为所述无人作业设备按照所述目标作业区域的边界背离所述目标作业区域的中心的方向进行单侧作业；

若所述无人作业设备的作业方式为第二方式，则将所述历史作业路径向内收缩预设定的作业距离得到的边线确定为所述待规划区域的边界线，其中，所述第二方式为所述无人作业设备按照所述目标作业区域的边界指向所述目标作业区域的中心的方向，以及按照所述目标作业区域的边界背离所述目标作业区域的中心的方向进行双侧作业。

4.根据权利要求1所述的路径生成方法，其特征在于，所述根据所述边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于所述边界线内的当前起始航点的步骤包括：

以所述当前位置坐标为起点，朝所述边界线靠近所述目标作业区域的中心方向移动所述预设定的作业距离，以得到所述当前起始航点。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的路径生成方法，其特征在于，所述目标作业区域包括未规划区域，所述未规划区域为所述目标作业区域中已经规划的路径所不能覆盖的区域；

在所述当目标作业区域内存在待规划区域时，确定所述待规划区域的边界线的步骤之前，所述方法还包括：

若所述未规划区域的面积大于预设定的面积阈值，且所述未规划区域的空间足以生成下一级作业路径，则确定所述目标作业区域内存在所述待规划区域，并确定所述未规划区域为所述待规划区域。

6.根据权利要求5所述的路径生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述未规划区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，确定所述目标作业区域内不存在待规划区域；

若所述未规划区域的面积大于预设定面积阈值，且所述未规划区域不足以生成下一级作业路径，确定所述目标作业区域内不存在待规划区域。

7.根据权利要求1-4中任意一项所述的路径生成方法，其特征在于，在所述以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径的步骤之后，所述方法还包括：

若所述当前作业路径所围成的区域的面积小于或等于预设定的面积阈值，则删除所述当前作业路径。

8.根据权利要求1-4中任意一项所述的路径生成方法，其特征在于，在所述以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径的步骤之后，所述方法还包括：

若所述当前作业路径所围成的区域的面积大于预设定面积阈值，且当前作业路径所围成的区域不足以生成下一级作业路径，则确定所述当前作业路径的两个端点，其中，所述两个端点之间的距离为所述当前作业路径所围成的区域中最长内径的两端；

删除所述当前作业路径，并连接两个所述端点以生成新的作业路径。

9.根据权利要求1-4中任意一项所述的路径生成方法，其特征在于，所述方法还包括：

基于所述无人作业设备的当前位置坐标及所述当前起始航点生成过渡路径。

10.一种路径生成装置，其特征在于，所述路径生成装置包括：

边界线确定模块，用于当目标作业区域内存在待规划区域时，确定所述待规划区域的边界线，其中，所述目标作业区域为需要进行规划的完整区域，所述待规划区域为所述目标作业区域中符合规划条件的区域；

起始航点确定模块，用于根据所述边界线、无人作业设备的当前位置坐标以及预设定的作业距离确定位于所述边界线内的当前起始航点；

路径生成模块，用于以所述当前起始航点为起点，将所述边界线向内收缩所述预设定的作业距离得到当前作业路径。

11.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，所述存储器存储有能够被所述处理器执行的机器可执行指令，所述处理器可执行所述机器可执行指令以实现权利要求1-9任一所述的路径生成方法。

12.一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，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-9中任一项所述的路径生成方法。

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