国产精品1024永久观看,大尺度欧美暖暖视频在线观看,亚洲宅男精品一区在线观看,欧美日韩一区二区三区视频,2021中文字幕在线观看

  • <option id="fbvk0"></option>
    1. <rt id="fbvk0"><tr id="fbvk0"></tr></rt>
      <center id="fbvk0"><optgroup id="fbvk0"></optgroup></center>
      <center id="fbvk0"></center>

      <li id="fbvk0"><abbr id="fbvk0"><dl id="fbvk0"></dl></abbr></li>

      對于作業(yè)機構具有改進的地面跟隨農(nóng)機控制系統(tǒng)的制作方法

      文檔序號:9304210閱讀:402來源:國知局
      對于作業(yè)機構具有改進的地面跟隨農(nóng)機控制系統(tǒng)的制作方法
      【技術領域】
      [0001]本發(fā)明涉及一種對于作業(yè)機構具有改進的地面跟隨農(nóng)機控制系統(tǒng),屬于機械技術領域。
      【背景技術】
      [0002]農(nóng)業(yè)機械自動導航技術是實施精細農(nóng)業(yè)的關鍵技術之一,它具有以下優(yōu)點,一是可以使農(nóng)機駕駛員從單調重復、高強度的勞動中解放出來;二是可以提高作業(yè)精度;三是可提高農(nóng)業(yè)資源利用率,降低生產(chǎn)成本,提高投入產(chǎn)出比;四是有利于實現(xiàn)農(nóng)田規(guī)?;a(chǎn)。美國農(nóng)業(yè)部在2011年對精細農(nóng)業(yè)關鍵技術的應用情況調查報告中,農(nóng)業(yè)機械自動導航系統(tǒng)被排在第二位。在此調查報告中,15% -35%的玉米、大豆和冬小麥種植過程中采用了自動導航系統(tǒng)。在歐洲,隨著農(nóng)業(yè)勞動力的不斷減少、勞動成本的不斷增加,基于GNSS(Global Navigat1n Satellite System)的自動導航產(chǎn)品被越來越多的用于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中。我國隨著土地規(guī)模的不斷擴大及勞動力的逐漸短缺,對農(nóng)業(yè)機械自動導航系統(tǒng)的需求不斷增加。另一方面,自動導航系統(tǒng)技術上雖可以代替駕駛員進行田間無人作業(yè),但受到法律法規(guī)限制及安全因素的影響,尚不能完全取代駕駛員。在此背景下,主-從協(xié)同作業(yè)農(nóng)機自動導航系統(tǒng)表現(xiàn)出更大的優(yōu)越性,受到了越來越多的關注。
      [0003]主-從協(xié)同作業(yè)農(nóng)機自動導航系統(tǒng)中,通常以一臺農(nóng)業(yè)機械作為主,一臺或多臺為輔,構建復合作業(yè)系統(tǒng),在未知環(huán)境中協(xié)同作業(yè)完成田間任務。由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中很多屬于復合作業(yè),在這種場合采用主-從協(xié)同作業(yè)方式,由一名農(nóng)機操作人員控制多臺農(nóng)機共同完成復合作業(yè)任務更體現(xiàn)出優(yōu)越性,提高了作業(yè)效率;另外,緊急情況下,主機駕駛員可以遠程控制從機進行緊急制動,系統(tǒng)的安全性也有了很大提高,具有良好的應用前景。
      [0004]在主-從結構的農(nóng)業(yè)機械智能導航系統(tǒng)中,主機和從機均可獨立實現(xiàn)智能導航,需要協(xié)同工作時才構建主-從結構,共同完成工作任務與獨立智能導航系統(tǒng)相比,主-從協(xié)同作業(yè)系統(tǒng)除了要解決各自的定位和控制問題外,還需要解決以下關鍵技術問題:主-從機協(xié)同作業(yè)工作模式設計、主-從機間的通訊模式和通訊協(xié)議、從機導航動態(tài)避障等問題,從而提高導航系統(tǒng)的可靠性和實用性。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]為解決上述技術問題,本發(fā)明提供了一種對于作業(yè)機構具有改進的地面跟隨農(nóng)機控制系統(tǒng),包括I個主機、I個或多個從機,主-從機中都包括定位單元、控制單元和通信單元,工作時,由定位單元采集位置,主機和從機上都以工控機作為智能終端,用于數(shù)據(jù)的采集、分析及控制指令的發(fā)送,
      主機采用半自動導航方式,從機采用全自動導航方式,
      主機和從機采用無線方式進行通訊,傳輸?shù)男畔?、狀態(tài)和請求三種信號格式。
      [0006]優(yōu)選地,主一從機協(xié)同作業(yè)的控制模式包括命令型和跟隨型兩種:
      命令型主一從機協(xié)同作業(yè),從機具有路徑規(guī)劃和動態(tài)避障能力; 跟隨型主一從機協(xié)同作業(yè),從機具有動態(tài)避障能力;
      主一從機協(xié)同作業(yè)共同完成復合作業(yè)任務。
      [0007]優(yōu)選地,主機在直線作業(yè)時,處于自動導航模式;在地頭拐彎或遇到障礙物時,可切換至人工操作模式。
      [0008]從機在整個作業(yè)過程中,一直處于自動導航模式,或者跟隨主機作業(yè),或者按照主機的指令到達某一位置;主機可控制從機緊急制動。
      [0009]優(yōu)選地,采用高精度GNSS系統(tǒng)來導航定位,可提供厘米級的導航定位精度。
      [0010]優(yōu)選地,其采用的導航定位傳感器包括高精度GNSS系統(tǒng)和激光系統(tǒng),其中GNSS系統(tǒng)用于提供從機的絕對位置信息,激光系統(tǒng)在作業(yè)時用于障礙物的檢測。優(yōu)選地,定位時,可接收美國GPS衛(wèi)星信號,也可接收中國北斗衛(wèi)星信號。
      [0011 ] 優(yōu)選地,主機和從機采用WiFi802.1 In協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。
      [0012]優(yōu)選地,傳輸?shù)男畔?
      命令型信息,為主機向從機發(fā)送的具體動作命令;
      狀態(tài)型信息,為主機根據(jù)必要性,在作業(yè)過程中要求從機報告目前作業(yè)狀況;
      請求型信息,為主機根據(jù)從機的要求,將當時的作業(yè)狀況傳送給從機。
      [0013]優(yōu)選地,對于命令型模式,即主機發(fā)送命令信息,通知從機到達某一指定位置,從機根據(jù)此目標位置信息和當前位置及航向進行路徑規(guī)劃及動態(tài)避障;
      對于跟隨型模式,即從機跟隨主機進行作業(yè),主機與從機間保持一定的橫向距離和縱向距離,從機建立跟蹤路徑,與主機協(xié)同工作。
      [0014]優(yōu)選地,命令型信息、狀態(tài)型信息以及請求型信息,均由開始符、標識符、指令類型、數(shù)據(jù)位、校驗位和結束符構成,其中,開始符共8位,均為I ;標識符為作業(yè)農(nóng)機編號,共4位;指令類型共4位,前2位分別表示跟隨型或命令型系統(tǒng),后2位區(qū)分3種指令形式;數(shù)據(jù)位共64位,為傳輸?shù)挠行畔ⅲ唤Y束符8位,均為O ;
      命令型信息的數(shù)據(jù)位包括從機要到達的目標點的位置信息;若是跟隨型系統(tǒng),此數(shù)據(jù)位包括從機和主機應保持的橫向距離、縱向距離及從機的航向;
      狀態(tài)型信息的數(shù)據(jù)位包括從機的絕對位置和航向信息;
      請求型信息的數(shù)據(jù)位包括主機的絕對位置和航向信息。
      [0015]優(yōu)選地,從機通過激光裝置進行障礙物檢測,當檢測到障礙物時,可進行動態(tài)環(huán)境建模及避障。
      [0016]優(yōu)選地,障礙物包括靜態(tài)障礙物和動態(tài)障礙物兩種,其中,靜態(tài)障礙物多為農(nóng)田中的電線桿和樹,動態(tài)障礙物可為主機或其它在農(nóng)田中作業(yè)的機器或人。
      [0017]優(yōu)選地,從機動態(tài)環(huán)境建模的步驟包括:
      第一步:從機的環(huán)境感知傳感器檢測到障礙物;
      第二步:采用基于空間聚類的障礙分類算法,分析確定聚類障礙物的屬性參數(shù)并進行時間關聯(lián);
      第三步:若為動態(tài)障礙物,首先判斷是否為主機或其他從機,若是主機,從機向主機發(fā)出狀態(tài)型信息,提醒主機駕駛員采取相應措施避讓;若為其他從機,也向主機發(fā)出信息,請求主機向從機發(fā)出警報;若為其他障礙物,繼續(xù)第四步;
      第四步:建立包含障礙物類型及動態(tài)障礙物速度與方向的障礙物鏈表; 第五步:采用擴展卡爾曼濾波,對從機在運動過程中的自身位置估計信息、建立的障礙物鏈表信息以及與主機的位置交互信息進行分析處理,構建增量式局部地圖,同時利用該地圖更新從機的定位。
      [0018]優(yōu)選地,避開動態(tài)障礙物的方法包括:
      第一步:根據(jù)所建立的障礙物鏈表及動態(tài)環(huán)境模型,獲取動態(tài)障礙物的位置、運動及狀態(tài)?目息;
      第二步:計算從機與障礙物的相對速度;
      第三步:建立沖突區(qū)域,綜合考慮障礙物速度的動態(tài)變化、碰撞時間、碰撞距離因素;第四步:建立從機可避免碰撞的速度空間,結合農(nóng)機實際作業(yè)的需求,對速度空間進行優(yōu)化,獲取最優(yōu)速度矢量,最終達到動態(tài)避障的目的。
      [0019]本發(fā)明的主一從協(xié)同作業(yè)農(nóng)機智能導航系統(tǒng)工作模式及動態(tài)避障方法,一方面提高了農(nóng)業(yè)機械的作業(yè)效率和作業(yè)精度,另一方面,也提高了智能導航系統(tǒng)的可靠性和安全性。
      【附圖說明】
      [0020]圖1是根據(jù)本發(fā)明的主一從系統(tǒng)作業(yè)農(nóng)業(yè)機械智能導航系統(tǒng)示意圖。
      [0021]圖2是根據(jù)本發(fā)明的實施例信號協(xié)議。
      [0022]圖3是根據(jù)本發(fā)明的從機動態(tài)環(huán)境建模過程。
      [0023]圖4是根據(jù)本發(fā)明的從機動態(tài)避障過程。
      【具體實施方式】
      [0024]下面通過附圖和實施例,對本發(fā)明實施例的技術方案做進一步的詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明,但不用來限制本發(fā)明的范圍。
      [0025]圖1為本發(fā)明實施例主一從協(xié)同作業(yè)農(nóng)業(yè)機械智能導航系統(tǒng)。主-從系統(tǒng)由I個主機、I個或多個從機構成,主-從機中都包括定位單元、控制單元和通信單元。工作時,由定位單元采集位置。主機和從機上都以工控機作為智能終端,用于數(shù)據(jù)的采集、分析及控制指令的發(fā)送。
      [0026]主機的導航定位傳感器為高精度GNSS系統(tǒng),從機的導航定位傳感器包括高精度GNSS系統(tǒng)和激光系統(tǒng),其中GNSS用于提供從機的絕對位置信息
      當前第1頁1 2 
      網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
      • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點贊!
      1