[發明專利]田間機器人的導航方法及設備

有效

• 申請號: 201310217996.7
• 申請日: 2013-06-04
• 公開（公告）號: CN104216405B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 張志斌;王海旭;劉占;劉雙雙;徐曉東
• 申請（專利權）人: 內蒙古大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 陳蕾,許偉群

技術領域

本發明涉及自動化控制領域，特別涉及田間機器人的導航方法及設備。

背景技術

隨著機器人技術的迅猛發展，對于機器人代替人類工作的要求越來越高。我國作為一個以農業為基礎的大國，經濟能否穩定發展很大程度上取決于農業的發展。農業的發展很大程度上依靠農業科技發展和農業自動化程度的提高。因此，在農業上對于自動化程度很高的田間作業機器人的需求日益增加。

田間機器人的工作區域一般都是直線型的，但是田間機器人主要在自然場景下工作，自然場景是復雜多變的，例如土地不平整、有障礙物等。現有技術中，對于田間機器人直線行走時的導航控制還不完善。

發明內容

本發明實施例中提供了田間機器人的導航方法和設備，可以解決田間機器人直線行走時導航控制還不完善的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例公開了如下技術方案：

第一方面，提供了一種田間機器人的導航方法，所述方法包括：

接收GPS數據；

根據所述GPS數據獲取所述田間機器人的當前位置；

判斷所述田間機器人的當前位置是否在預設路徑上；

若所述當前位置不在預設路徑上，則獲取所述田間機器人當前加速度信息；

根據所述當前加速度信息，獲取所述田間機器人當前位姿；

根據所述當前位姿調整所述田間機器人的前進方向，以使所述田間機器人的行駛路徑與所述預設路徑重合。

在第一方面的第一種可能實現方式中，根據所述GPS信號獲取所述田間機器人當前位置具體包括：

讀取GPS數據；

判斷所述GPS數據是否是一條可用的數據；

若是，則從所述GPS數據中獲取定位信息；

存儲所述定位信息，所述定位信息即所述田間機器人當前位置。

在第一方面的第二種可能實現方式中，所述預設路徑根據首次獲取的所述田間機器人的當前位置為初始位置來設置，其中，所述預設路徑為直線。

在第一方面的第三種可能實現方式中，獲取所述田間機器人當前加速度信息具體包括：

通過三軸加速度傳感器獲取所述田間機器人在三個方向上的加速度信息，所述三個方向兩兩垂直且構成右手坐標系，且其中一個方向的正方向與所述田間機器人的前進方向一致。

在第一方面的第三種可能實現方式中，還提供了第一方面的第四種可能的實現方式，根據所述當前加速度信息，獲取所述田間機器人當前位姿，具體包括：

根據所述加速度值與重力加速度之間的關系，獲取所述田間機器人當前的傾斜角，所述傾斜角指示所述田間機器人的當前位姿。

結合第一方面至第一方面的第四種可能實現方式中的任一種可能實現方式，還提供了第一方面的第五種可能實現方式，所述方法還包括：

顯示至少一種下述信息：電子地圖、預設路徑、坐標、所述田間機器人當前位置、當前位姿，以及當前位置與預設路徑的差值，其中，所述坐標包括經緯度坐標和平面坐標。

第二方面，提供了一種田間機器人的導航設備，所述設備包括：

GPS接收機，用于接收GPS數據；

處理器，用于根據所述GPS數據獲取所述田間機器人的當前位置；

所述處理器還用于判斷所述田間機器人的當前位置是否在預設路徑上；

三軸加速度傳感器，用于若所述當前位置不在預設路徑上，則獲取所述田間機器人當前加速度信息；

所述處理器還用于根據所述當前加速度信息，獲取所述田間機器人當前位姿；

所述處理器還用于根據當前位姿調整所述田間機器人的前進方向，以使所述田間機器人的行駛路徑與所述預設路徑重合。

第二方面的第一種可能實現方式中，所述處理器包括：

讀取單元，用于讀取所述GPS數據；

判斷單元，用于判斷所述GPS數據是否是一條可用的數據；

處理單元，用于若是一條可用的GPS數據，則從中獲取定位信息；

存儲單元，用于存儲所述定位信息，所述定位信息即所述田間機器人當前位置。

在第二方面的第二種可能實現方式中，所述預設路徑根據首次獲取的所述田間機器人的當前位置為初始位置來設置，其中，所述預設路徑為直線。

在第二方面的第三種可能實現方式中，所述三軸加速度傳感器具體用于：獲取所述田間機器人在三個方向上的加速度信息，所述三個方向兩兩垂直且構成右手坐標系，且其中一個方向的正方向與所述田間機器人的前進方向一致。