无人作业设备的返航控制方法、装置、设备及非易失性存储介质

摘要

本申请公开了一种无人作业设备的返航控制方法、装置、设备及非易失性存储介质。其中，该方法包括：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；基于剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值；控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备按照第二规划路径继续作业；在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作业设备返航至返航目标位置。本申请解决了由于作业设备来回无效作业路径较长而造成的能量过多消耗、作业效率低下的技术问题。

权利要求

1.一种无人作业设备的返航控制方法，其特征在于，包括：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；

基于所述剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与所述无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值；

控制所述无人作业设备由所述第一规划路径切换至所述第二规划路径，并控制所述无人作业设备按照所述第二规划路径继续作业；

在所述无人作业设备按照所述第二规划路径移动至所述终点时，控制所述无人作业设备返航至所述返航目标位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述剩余电量确定第二规划路径之前，所述方法还包括：

获取所述无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的移动速度；

确定按照所述移动速度且沿所述第一规划路径由当前位置移动至第一区域中的指定位置时的第一移动距离，其中，所述指定位置为所述第一区域中的任意一点，且所述第一区域中的任意一点到所述返航目标位置的距离小于所述第一阈值，所述第一区域中包括所述第二规划路径的终点；

基于所述剩余电量确定所述无人作业设备的可移动距离，得到第二移动距离；

比较所述第一移动距离和第二移动距离的大小，得到比较结果；

基于所述比较结果判断是否触发确定所述第二规划路径的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述比较结果判断是否触发确定所述第二规划路径的步骤，包括：

在所述比较结果指示所述第一移动距离大于第二移动距离时，拒绝触发确定所述第二规划路径的步骤；在所述比较结果指示所述第一移动距离小于所述第二移动距离时，允许触发确定所述第二规划路径的步骤。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，基于所述剩余电量确定第二规划路径包括：

依据基于所述剩余电量确定的所述第二移动距离对所述无人作业设备的剩余作业区域中的至少部分区域进行路径规划，得到所述第二规划路径，其中，所述剩余作业区域为除所述无人作业设备的目标作业区域中的指定区域之外的区域，该指定区域为在所述无人作业设备切换至第二规划路径之前已经进行作业的作业区域。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述无人作业设备由所述第一规划路径切换至所述第二规划路径，包括：确定所述第二规划路径和第一规划路径的交叉点；

在所述无人作业设备移动至所述交叉点对应的位置时，控制所述无人作业设备切换至所述第二规划路径。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，控制所述无人作业设备返航至所述返航目标位置之后，所述方法还包括：

在检测到所述无人机更换电池或者检测到所述无人作业设备的剩余电量大于第二阈值时，控制所述无人作业设备移动至所述第二规划路径的终点；

以所述第二规划路径的终点为起点继续进行作业。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，以所述第二规划路径的终点为起点继续进行作业，包括：

以所述第二规划路径的终点为继续进行作业的起点，向远离所述返航目标位置的方向移动；

按照距离所述返航目标位置由远及近进行作业的原则生成第三规划路径，其中，所述第三规划路径的起点为所述继续进行作业的起点；

控制所述无人作业设备按照第三规划路径进行作业。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量之前，所述方法还包括：控制所述无人作业设备向远离所述返航目标位置的方向移动；

按照距离所述返航目标位置由远及近进行作业的原则生成所述第一规划路径；

控制所述无人作业设备按照所述第一规划路径进行作业。

9.一种无人作业设备的返航控制方法，其特征在于，包括：获取无人作业设备进行作业时的剩余能量；

基于所述剩余能量更改所述无人作业设备的作业路径，其中，更改后的作业路径的终点与所述无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值；

控制所述无人作业设备按照更改后的作业路径继续作业；

在所述无人作业设备移动至更改后的作业路径的终点时，控制所述无人作业设备返航至所述返航目标位置。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，基于所述剩余能量更改所述无人作业设备的作业路径之前，所述方法还包括：比较所述剩余能量与第三阈值的大小；

在所述剩余能量小于所述第三阈值时，触发更换所述无人作业设备的作业路径。

11.一种无人作业设备的返航控制装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；

确定模块，用于基于所述剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与所述无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值；

切换模块，用于控制所述无人作业设备由所述第一规划路径切换至所述第二规划路径，并控所述无人作业设备按照所述第二规划路径继续作业；

返航控制模块，用于在所述无人作业设备按照所述第二规划路径移动至所述终点时，控制所述无人作业设备返航至所述返航目标位置。

12.一种无人作业设备，其特征在于，包括：电源模块、存储器和处理器；其中，所述电源模块，用于为无人作业设备提供动力；

所述存储器，用于存储程序指令；

所述处理器，用于调用所述存储器中实现以下功能的程序指令：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；基于所述剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与所述无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值；控制所述无人作业设备由所述第一规划路径切换至所述第二规划路径，并控所述无人作业设备按照所述第二规划路径继续作业；在所述无人作业设备按照所述第二规划路径移动至所述终点时，控制所述无人作业设备返航至所述返航目标位置。

13.一种非易失性存储介质，其特征在于，所述非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述非易失性存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的无人作业设备的返航控制方法。

说明书

无人作业设备的返航控制方法、装置、设备及非易失性存储

介质

技术领域

[0001] 本申请涉及无人作业设备的返航控制领域，具体而言，涉及一种无人作业设备的返航控制方法、装置、设备及非易失性存储介质。

背景技术

[0002] 随着无人作业设备技术的发展和普及，无人作业设备高效运作成了行业重点布局的阵地，从提高电池能量密度到提高电机效率无疑都是为了在同等重量的情况下，让无人
作业设备工作时间更加持久。例如，在植保无人机领域，作业效率直接与成本和利益相关，
在作业时优化无人机飞行策略是提高无人机作业效率的方法之一，好的飞行策略可以大幅
减少无人机多余的能量损耗，现有的减少飞机拐弯次数和根据地块的形状生成几种不同的
飞行路径等策略都是为了使无人机有一个更高的作业效率。

[0003] 但现有的无人机路径规划方法中，在设备的返航点和设备的起点之间存在来回路径无效作业的情况，使得能量过多的消耗在无效飞行过程当中，造成作业成本增加，作业效
率低下等问题，在较大地块当中该问题更加明显。

[0004] 针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0005] 本申请实施例提供了一种无人作业设备的返航控制方法、装置、设备及非易失性存储介质，以至少解决由于作业设备来回无效作业路径较长而造成的能量过多消耗、作业
效率低下的技术问题。

[0006] 根据本申请实施例的一个方面，提供了一种无人作业设备的返航控制方法，包括：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；基于剩余电量确定第二规
划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈
值；控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备按照第
二规划路径继续作业；在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作业设
备返航至返航目标位置。

[0007] 可选地，基于剩余电量确定第二规划路径之前，上述方法还包括：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的移动速度；确定按照移动速度且沿第一规划路径由当
前位置移动至第一区域中的指定位置时的第一移动距离，其中，指定位置为第一区域中的
任意一点，且第一区域中的任意一点到返航目标位置的距离小于第一阈值，第一区域中包
括第二规划路径的终点；基于剩余电量确定无人作业设备的可移动距离，得到第二移动距
离；比较第一移动距离和第二移动距离的大小，得到比较结果；基于比较结果判断是否触发
确定第二规划路径的步骤。

[0008] 可选地，基于比较结果判断是否触发确定第二规划路径的步骤，包括：在比较结果指示第一移动距离大于第二移动距离时，拒绝触发确定第二规划路径的步骤；在比较结果
指示第一移动距离小于第二移动距离时，允许触发确定第二规划路径的步骤。

[0009] 可选地，基于剩余电量确定第二规划路径包括：依据基于剩余电量确定的第二移动距离对无人作业设备的剩余作业区域中的至少部分区域进行路径规划，得到第二规划路
径，其中，剩余作业区域为除无人作业设备的目标作业区域中的指定区域之外的区域，该指
定区域为在无人作业设备切换至第二规划路径之前已经进行作业的作业区域。

[0010] 可选地，控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，包括：确定第二规划路径和第一规划路径的交叉点；在无人作业设备移动至交叉点对应的位置时，控制无
人作业设备切换至第二规划路径。

[0011] 可选地，控制无人作业设备返航至返航目标位置之后，上述方法还包括：在检测到无人机更换电池或者检测到无人作业设备的剩余电量大于第二阈值时，控制无人作业设备
移动至第二规划路径的终点；以第二规划路径的终点为起点继续进行作业。

[0012] 可选地，以第二规划路径的终点为起点继续进行作业，包括：以第二规划路径的终点为继续进行作业的起点，向远离返航目标位置的方向移动；按照距离返航目标位置由远
及近进行作业的原则生成第三规划路径，其中，第三规划路径的起点为继续进行作业的起
点；控制无人作业设备按照第三规划路径进行作业。

[0013] 可选地，获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量之前，上述方法还包括：控制无人作业设备向远离返航目标位置的方向移动；按照距离返航目标位
置由远及近进行作业的原则生成第一规划路径；控制无人作业设备按照第一规划路径进行
作业。

[0014] 根据本申请实施例的另一方面，还提供了一种无人作业设备的返航控制方法，包括：获取无人作业设备进行作业时的剩余能量，其中，该剩余能量用于为无人作业设备；基
于剩余能量更改无人作业设备的作业路径，其中，更改后的作业路径的终点与无人作业设
备的返航目标位置的距离小于第一阈值；控制无人作业设备按照更改后的作业路径继续作
业；在无人作业设备移动至更改后的作业路径的终点时，控制无人作业设备返航至返航目
标位置。

[0015] 可选地，基于剩余能量更改无人作业设备的作业路径之前，上述方法还包括：比较剩余能量与第三阈值的大小；在剩余能量小于第三阈值时，触发更换无人作业设备的作业
路径。

[0016] 根据本申请实施例的再一方面，还提供了一种无人作业设备的返航控制装置，包括：获取模块，用于获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；确定模
块，用于基于剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的
返航目标位置的距离小于第一阈值；切换模块，用于控制无人作业设备由第一规划路径切
换至第二规划路径，并控制无人作业设备按照第二规划路径继续作业；返航控制模块，用于
在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作业设备返航至返航目标位
置。

[0017] 根据本申请实施例的又一方面，提供了一种无人作业设备，包括：电源模块、存储器和处理器；其中，电源模块，用于为无人作业设备提供动力；存储器，用于存储程序指令；
处理器，用于调用存储器中实现以下功能的程序指令：获取无人作业设备在按照第一规划
路径进行作业时的剩余电量；基于剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终
点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值；控制无人作业设备由第一规划路
径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备按照第二规划路径继续作业；在无人作业设
备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作业设备返航至返航目标位置。

[0018] 根据本申请实施例的再一方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以上所述的
无人作业设备的返航控制方法。

[0019] 在本申请实施例中，通过监控无人作业设备在作业过程中的剩余电量，依据无人作业设备的剩余电量规划其作业路线，使无人作业设备距离起飞点较近位置时返航，达到
了有效利用返航路径，从而实现了提高无人作业设备的作业效率并降低其能耗的技术效
果，进而解决了由于作业设备来回无效作业路径较长而造成的能量过多消耗、作业效率低
下技术问题。

附图说明

[0020] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

[0021] 图1是相关技术中无人机路径规划示意图；

[0022] 图2是根据本申请实施例的一种无人作业设备的返航控制方法的流程示意图；

[0023] 图3是对相关技术中无人机路径规划优化示意图；

[0024] 图4是本申请实施例的无人机飞行策略的一种方案示意图；

[0025] 图5是本申请实施例的无人机飞行策略的另一种方案示意图；

[0026] 图6是根据本申请实施例的一种无人作业设备的返航控制方法的流程示意图；

[0027] 图7是根据本申请实施例的一种无人作业设备的返航控制装置的结构示意图；

[0028] 图8是根据本申请实施例的一种无人作业设备的结构示意图。

具体实施方式

[0029] 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，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，所描述的实施例仅仅是
本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范
围。

[0030] 需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用
的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或
描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆
盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于
清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品
或设备固有的其它步骤或单元。

[0031] 以无人机为例，图1描述了现有无人机路径规划方案，在示意图中可以看出在起飞点和返航点之间无人机是不进行植保作业的，这段距离的飞行属于无效飞行，飞机起飞后
按照预定的路径进行作业飞行，飞行至第一返航点时因电量不足返航，飞机返航后沿原路
线返回至第一返航点继续飞行作业，直至作业完成。在无人机的返航点和设备的起点之间
存在来回路径无效作业的情况，使得能量过多的消耗在无效的移动过程当中，造成作业成
本增加，作业效率低下等问题，在较大的作业区域中该问题更加明显。为解决上述技术问
题，本申请实施例提供了详细的解决方案，以下详细说明。

[0032] 根据本申请实施例，提供了一种无人作业设备的返航控制的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执
行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序
执行所示出或描述的步骤。

[0033] 图2是根据本申请实施例的一种无人作业设备的返航控制方法，如图2所示，该方法包括如下步骤：

[0034] 步骤S202，获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量。

[0035] 具体地，无人作业设备包括但不仅限于：地面行走的无人车、扫地机器人、无人机。

[0036] 以无人作业设备为无人机为例，第一规划路径为无人机在电量充足的情况下，初始作业时无人机的飞行轨迹。在获取无人机在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量之
前，为了控制无人机按照第一规划路径进行作业，需要控制无人机向远离返航目标位置的
方向移动，即按照距离返航目标位置由远及近进行作业的原则生成第一规划路径，从而控
制无人作业设备按照第一规划路径进行作业。

[0037] 步骤S204，基于剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值。

[0038] 具体地，返航目标位置为无人机的起飞点；当剩余电量不适宜无人机按第一路径继续作业时，无人机将基于剩余电量确定第二规划路径，在无人机飞行到距离起飞点较近
的位置(即第二路径的终点或第一返航点)时需返航充电或更换电池，该位置距离起飞点应
小于第一阈值，其中，返航是指无人机电池电量不能支持无人机继续作业时，无人机由第二
路径的终点飞回起飞点的过程。

[0039] 下面针对第一阈值进行举例说明：假设第一阈值为300，当无人机剩余电量不适宜按第一路径继续作业时，无人机根据所剩电量重新规划第二路径，需使第二路径的终点距
离起飞点小于第一阈值，即第二路径的终点距离起飞点小于300米，并且能够保障剩余电量
能够支撑无人机飞行到起飞点，当无人机根据第二路径到达第二路径终点时，直线返回到
起飞点。

[0040] 在本申请的一些实施例中，在基于剩余电量确定第二规划路径时，首先依据基于剩余电量确定的第二移动距离对无人机的剩余作业区域中的至少部分区域进行路径规划，
得到第二规划路径，其中，第二移动距离为无人机剩余电量能够支持作业飞行的距离，剩余
作业区域为除无人机的目标作业区域中的指定区域之外的区域，该指定区域为在无人机切
换至第二规划路径之前已经进行作业的作业区域。

[0041] 基于上述步骤，在根据剩余电量确定第二规划路径之前，需要判断是否确定触发第二规划路径，有两种判断方案，具体如下：

[0042] 方案一：获取无人机在按照第一规划路径进行作业时的移动速度，并确定按照上述移动速度且沿第一规划路径由当前位置移动至第一区域中的指定位置时的第一移动距
离，其中，指定位置为第一区域中的任意一点，且第一区域中的任意一点到返航目标位置的
距离小于第一阈值，第一区域中包括第二规划路径的终点(即在规划第二规划路径时，其终
点需要在第一区域中查找)，然后基于剩余电量确定无人机的可移动距离，得到第二移动距
离，对第一移动距离和第二移动距离进行比较，得到比较结果；依据结果判断是否触发确定
第二规划路径的步骤。

[0043] 具体地，基于比较结果判断是否触发确定第二规划路径的方法为：当第一移动距离大于第二移动距离时，拒绝触发确定第二规划路径的步骤；当第一移动距离小于第二移
动距离时，允许触发确定第二规划路径的步骤。例如：若第一移动距离为7000米，第二移动
距离为6000米时，拒绝触发第二规划路径；若第一移动距离为7000米，第二移动距离为7500
米时，允许触发第二规划路径。

[0044] 方案二：设定一个剩余电量参考值，比较无人机电池剩余电量与参考值的大小，当剩余电量小于设定的参考值时，触发更换无人机的作业路径。例如：假设设定的剩余电量参
考值为50％，若实际检测到的无人机的剩余电量为40％，由于40％小于50％，此时触发更换
无人机的作业路径；若实际检测到的无人机的剩余电量为55％，由于55％大于50％，此时不
触发更换无人机的作业路径。

[0045] 步骤S206，控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备按照第二规划路径继续作业。

[0046] 具体地，在控制无人机由第一规划路径切换至第二规划路径时，首先确定第二规划路径和第一规划路径的交叉点(即确定需要改变原作业路径的点)，当无人机移动至交叉
点对应的位置时，控制无人作业设备切换至第二规划路径。

[0047] 步骤S208，在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作业设备返航至返航目标位置。需要注意的是，此时的返航过程可以不进行作业。

[0048] 在本申请的一些实施例中，控制无人机返航至起飞点后，为了使无人机继续作业，在检测到无人机更换电池或者检测到无人机的剩余电量大于第二阈值时，控制无人机移动
至第二规划路径的终点，并以第二规划路径的终点为起点继续进行作业。其中，第二阈值的
确定可以是预先设置的，也可以是依据剩余作业区域确定的(即充电电量或更换后的电池
电量足够支撑无人机完成后续的作业)。

[0049] 具体地，第二阈值可以通过以下方法确定：首先确定目标作业区域的剩余区域(即目标作业区域减去按照第一规划路径作业的已完成区域和第二规划路径对应的区域)，然
后根据剩余区域确定完成作业所需的目标行驶距离，再基于该目标行驶区域确定相应的电
量。需要注意的是,确定第二阈值不仅限于上述方法。

[0050] 例如：假设第二阈值是预先设定的，并且第二阈值以百分数的形式表示，设第二阈值为70％，当检测到无人机的剩余电量大于70％时，控制无人机移动至第二规划路径的终
点，使第二规划路径的终点为起点继续进行作业。此处需要说明的是，在无人机由返航点飞
行至起飞点或者由起飞点飞行至返航点的过程中不进行作业。

[0051] 具体地，以第二规划路径的终点为起点继续进行作业时，为了控制无人机按照新的规划路径进行作业，以第二规划路径的终点为继续进行作业的起点向远离返航目标位置
的方向移动，按照距离返航目标位置由远及近进行作业的原则生成第三规划路径，其中，第
三规划路径的起点为继续进行作业的起点，然后控制无人机按照第三规划路径进行作业。

[0052] 如图3所示，图3是对图1中现有路径规划方案的优化，从图3中可以看出飞机实时计算飞机在此时如果要作业至起飞点附近必须改变原先的作业路径，待作业至起飞点附近
区域时，以位于该附近区域中改变后的作业路径的点作为第一返航点进行返航，更换电池
后返回至第一返航点继续作业，此时选择离起飞点远的方向先作业，最终作业完成时，飞机
靠近起飞点，经过优化后的作业路径大幅减少无人机无效飞行的时间和路程。需要说明的
是，在更换电池后作业过程中，在剩余电量不足以支撑无人机按照当前的作业路径作业至
起飞点时，则重新按照上述思路规划作业路径，以使得无人机在返航过程中仍然可以进行
作业，在到达第二返航点时，从第二返航点返航至起飞点。

[0053] 在本申请一些实施例中，针对上述无人机的飞行策略，至少存在以下两种情况：

[0054] 情况一：如图4所示，从起点开始，起点选择离起飞点较近的一个点，开始优先选择离起飞点较远的区域进行作业，待计算出飞机当前电量作业至起飞点附近必须改变原路
线，作业至起飞点附近选择返航，更换电池后，飞机返回至第一返航点继续作业，作业同样
选择距离较远的区域优先作业，直至作业完成，最后返航点处于起飞点附近，从图中可以看
出，该飞行策略大幅减少起飞点和返航点之间的距离，让飞机更多的处于作业航线上，这样
在现有的路径规划策略的基础上，使作业效率更高。

[0055] 情况二：如图5所示，该策略起点选择离起飞点较近的点，路径方向与图4所示策略的路径方向相反，但飞行策略一致，在电池电量充足的时候优先选择离起飞点较远的区域
进行作业，在飞行过程中根据电量和飞机自身的参数实时计算飞机作业至起飞点附近必须
改变原路线的点，作业至起飞点附近，然后更换电池，返回至第一返航点继续作业，这样根
据电池剩余电量和飞机的参数来实时规划出一条作业路径的飞行策略。

[0056] 通过上述步骤，提出一种在电池电量充足时优先选择远离起飞点区域进行作业，根据当前电量和自身参数实时计算飞机作业至起飞点附近必须改变原路线的点，让飞机作
业至起飞点附近的飞行策略，使得起飞点和返航点的距离大幅缩短，由于可以基于剩余电
量确定可以作业至返航目标位置附近的作业路径，从而可以有效利用返航路径，提高了作
业效率，进而解决了由于作业设备来回无效作业路径较长而造成的能量过多消耗、作业效
率低下技术问题.

[0057] 图6是根据本申请实施例的另一种无人作业设备的返航控制方法，如图6所示，该方法包括如下步骤：

[0058] 步骤S602，获取无人作业设备进行作业时的剩余能量。

[0059] 具体地，无人作业设备包括但不仅限于：地面行走的无人车、扫地机器人、无人机。在利用电池作为动力时，剩余能量为剩余电量；在以燃料作为动力时，剩余能量为剩余燃
料。

[0060] 步骤S604，基于剩余能量更改无人作业设备的作业路径，其中，更改后的作业路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值。

[0061] 具体地，返航目标位置为起飞点位置。

[0062] 步骤S606，控制无人作业设备按照更改后的作业路径继续作业。

[0063] 步骤S608，在无人作业设备移动至更改后的作业路径的终点时，控制无人作业设备返航至返航目标位置。

[0064] 仍以无人机为例，当无人机飞行到距离起飞点较近的位置时返航充电或更换电池，该位置距离起飞点应小于第一阈值。例如：假设第一阈值为300，当无人机电量不充足
时，无人机根据所剩电量重新规划路径，使重新规划路径的终点距离起飞点小于300米，并
且剩余电量能够支撑无人机飞行到起飞点，当无人机根据新路径到达终点时，直线返回到
起飞点。

[0065] 在本申请一些实施例中，在基于剩余能量更改无人作业设备的作业路径之前，为了判断是否触发更换无人作业设备的作业路径，将剩余能量与第三阈值进行比较，在剩余
能量小于第三阈值时，触发更换无人作业设备的作业路径。例如：假设设定的第三阈值为
50％，若实际检测到的无人机的剩余电量为40％，由于40％小于50％，此时触发更换无人机
的作业路径；若实际检测到的无人机的剩余电量为55％，由于55％大于50％，此时不触发更
换无人机的作业路径。

[0066] 本实施例的优选实施例可参考图2实施例的相关描述，此处不再赘述。

[0067] 图7是根据本申请实施例的另一种无人作业设备的返航控制装置，如图7所示，该装置包括：

[0068] 获取模块70，用于获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量。

[0069] 具体地，无人作业设备包括但不仅限于：地面行走的无人车、扫地机器人、无人机。

[0070] 在本申请的一些实施例中，以无人作业设备为无人机为例，第一规划路径为无人机在电量充足时无人机的飞行轨迹，在获取无人机在按照第一规划路径进行作业时的剩余
电量之前，为了控制无人机按照第一规划路径进行作业，需要控制无人机向远离返航目标
位置的方向移动，按照距离返航目标位置由远及近进行作业的原则生成第一规划路径，从
而控制无人作业设备按照第一规划路径进行作业，

[0071] 确定模块72，用于基于剩余电量确定第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第一阈值。

[0072] 针对第一阈值进行距离说明：假设第一阈值为300，当无人机电量不充足时，无人机根据所剩电量重新规划第二路径，使第二路径的终点距离起飞点小于300米，并且剩余电
量能够支撑无人机飞行到起飞点，当无人机根据第二路径到达第二路径终点时，直线返回
到起飞点。

[0073] 在本申请一些实施例中，在基于剩余电量确定第二规划路径时，首先依据基于剩余电量确定的第二移动距离对无人机的剩余作业区域中的至少部分区域进行路径规划，得
到第二规划路径，其中，第二移动距离为无人机剩余电量能够支持作业飞行的距离，剩余作
业区域为除无人机的目标作业区域中的指定区域之外的区域，该指定区域为在无人机切换
至第二规划路径之前已经进行作业的作业区域。

[0074] 基于上述无人机运行环境，在基于剩余电量确定第二规划路径之前，为了判断是否确定触发第二规划路径，获取无人机在按照第一规划路径进行作业时的移动速度，并确
定按照移动速度且沿第一规划路径由当前位置移动至第一区域中的指定位置时的第一移
动距离，其中，指定位置为第一区域中的任意一点，且第一区域中的任意一点到返航目标位
置的距离小于第一阈值，第一区域中包括第二规划路径的终点，然后基于剩余电量确定无
人机的可移动距离，得到第二移动距离，对第一移动距离和第二移动距离进行比较，得到比
较结果；依据结果判断是否触发确定第二规划路径的步骤。

[0075] 具体地，基于比较结果判断是否触发确定第二规划路径的方法为：当第一移动距离大于第二移动距离时，拒绝触发确定第二规划路径的步骤；当第一移动距离小于第二移
动距离时，允许触发确定第二规划路径的步骤。

[0076] 切换模块74，用于控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备按照第二规划路径继续作业。

[0077] 具体地，在控制无人机由第一规划路径切换至第二规划路径时，首先确定第二规划路径和第一规划路径的交叉点，当无人机移动至交叉点对应的位置时，控制无人作业设
备切换至第二规划路径。

[0078] 返航控制模块76，用于在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作业设备返航至返航目标位置。

[0079] 在本申请的一些实施例中，控制无人机返航至起飞点后，为了使无人机继续作业，在检测到无人机更换电池或者检测到无人机的剩余电量大于第二阈值时，控制无人机移动
至第二规划路径的终点；以第二规划路径的终点为起点继续进行作业。

[0080] 具体地，以第二规划路径的终点为起点继续进行作业时，为了控制无人机按照新的规划路径进行作业，以第二规划路径的终点为继续进行作业的起点向远离返航目标位置
的方向移动，按照距离返航目标位置由远及近进行作业的原则生成第三规划路径，其中，第
三规划路径的起点为继续进行作业的起点，然后控制无人机按照第三规划路径进行作业。。

[0081] 图8是根据本申请实施例的另一种无人作业设备的返航控制装置，如图8所示，该装置包括：

[0082] 电源模块80、存储器82和处理器84；其中，电源模块80，用于为无人作业设备提供动力；存储器82，用于存储程序指令；处理器84，用于调用存储器中实现以下功能的程序指
令：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；基于剩余电量确定第
二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于第
一阈值；控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备按
照第二规划路径继续作业；在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人作
业设备返航至返航目标位置。

[0083] 本实施例的优选实施例可参考图1和图6实施例的相关描述，此处不再赘述。

[0084] 根据本申请实施例的再一方面，提供了一种非易失性存储介质，非易失性存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时控制非易失性存储介质所在设备执行以下步骤的
程序：获取无人作业设备在按照第一规划路径进行作业时的剩余电量；基于剩余电量确定
第二规划路径，其中，该第二规划路径的终点与无人作业设备的返航目标位置的距离小于
第一阈值；控制无人作业设备由第一规划路径切换至第二规划路径，并控制无人作业设备
按照第二规划路径继续作业；在无人作业设备按照第二规划路径移动至终点时，控制无人
作业设备返航至返航目标位置。

[0085] 上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

[0086] 在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

[0087] 在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，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，可以为
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，单元或模块的间接耦合或通信连
接，可以是电性或其它的形式。

[0088] 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
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。

[0089] 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。上述集成的单
元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

[0090] 所述集成的单元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非易失性存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方
案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产
品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个非易失性存储介质中，包括若干指令用
以使得一台计算机设备(可为个人计算机、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。而前述的非易失性存储介质包括：U盘、只读存储器(ROM，
Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者
光盘等各种可以存储程序代码的介质。

[0091] 以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应
视为本申请的保护范围。