[發明專利]一種甘蔗種植機的路線規劃系統及其路線規劃方法

有效

• 申請號: 201710784287.5
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107390699B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 文春明;李尚平;廖義奎;農立振;黃碩;黃世鴻;吳冬華;葉家升;李威;黃強;歐明志;李朝暉;覃曉;周永權;文國富;蔣榮萍
• 申請（專利權）人: 廣西民族大學
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 林德利

1.一種甘蔗種植機的路線規劃系統，包括無人機測繪裝置、種植機和地面控制裝置；其特征在于：

所述無人機測繪裝置包括ARM主控制器、機載地形測繪設備、GPS定位接收模塊、飛行控制模塊、云臺控制模塊、紅外熱成像儀和無線通信模塊；

所述ARM主控制器分別與所述機載地形測繪設備、GPS定位接收模塊、飛行控制模塊和云臺控制模塊電性連接；所述機載地形測繪設備為監控攝像機、CCD數碼相機或激光掃描儀；所述紅外熱成像儀與所述云臺控制模塊電性連接，所述無線通信模塊與所述飛行控制模塊電性連接；所述ARM主控制器通過無線通信模塊與所述地面控制裝置電性連接；

所述機載地形測繪設備用于采集甘蔗種植地的圖像；所述GPS定位接收模塊用于對所述種植機進行定位；所述飛行控制模塊的信號經過無線通信模塊發送給所述地面控制裝置；所述飛行控制模塊由所述ARM主控制器控制，所述紅外熱成像儀對地面的種植機產生的熱紅外輻射進行識別，結合采集的甘蔗種植地的圖像對種植機路線進行精確定位檢測，并經過云臺控制模塊將信號反饋給ARM主控制器；

所述種植機包括種植機控制模塊和與其電性連接的GPS定位發射模塊；所述GPS定位發射模塊用于檢測種植機的位置信息，所述GPS定位發射模塊將檢測的種植機的位置信息發送給所述GPS定位接收模塊，經所述ARM主控制器該種植機的位置信息處理后發送給所述飛行控制模塊以控制無人機飛行，并通過無線通信模塊將種植機的位置信息發送給移動終端進行顯示，所述種植機控制模塊控制種植機的運動；所述種植機還包括語音播放模塊，所述語音播放模塊與所述移動終端電性相連；

所述地面控制裝置包括移動終端和中繼轉發模塊，所述無線通信模塊通過所述中繼轉發模塊與所述移動終端電性連接，所述移動終端通過所述中繼轉發模塊將控制信號發送給無線通信模塊后，再發送給無人機控制模塊以遠程控制無人機飛行，所述ARM主控制器將所述紅外熱成像儀采集的甘蔗種植地的圖像信息通過所述無線通信模塊后，再經過所述中繼轉發模塊發送給所述移動終端顯示，所述移動終端與所述種植機控制模塊電性連接用以向種植機發出提示信號。

2.根據權利要求1所述的一種甘蔗種植機的路線規劃系統，其特征在于：所述無線通信模塊是支持WIFI協議的無線通信模塊。

3.根據權利要求1所述的一種甘蔗種植機的路線規劃系統，其特征在于：所述移動終端是支持WIFI協議的手機或電腦。

4.根據權利要求1所述的一種甘蔗種植機的路線規劃系統，其特征在于：所述ARM主控制器上配制了Ethernet網絡模塊，能夠使主控制器連接到Internet網絡上。

5.一種如權利要求1-4任一項所述的甘蔗種植機的路線規劃系統的路線規劃方法，其特征在于：包括以下步驟：

所述飛行控制模塊控制無人機在甘蔗地上方飛行，所述ARM主控制器控制所述機載地形測繪設備工作，所述機載地形測繪設備采集甘蔗地圖像信息后將圖像信息傳輸給所述移動終端進行處理；

所述移動終端對所述圖像信息進行分析處理，計算甘蔗地種植的行間距和株間距，生成甘蔗地的規劃數據作為種植機的路線規劃數據；

所述移動終端判斷所述路線規劃數據中的地形是否滿足種植要求；

當所述路線規劃數據中的地形滿足種植要求時，移動終端根據所述路線規劃數據和地形數據進行處理并計算得出甘蔗種植的最優路線；

所述種植機對甘蔗地進行挖溝，GPS定位接收模塊根據所述GPS定位發射模塊對所述種植機進行初步定位后；無人機飛行至種植機上方，所述紅外熱成像儀對地面的種植機產生的熱紅外輻射進行識別，結合采集的甘蔗種植地的圖像對種植機路線進行精確定位檢測，并經過云臺控制模塊將精確定位信號反饋給所述ARM主控制器；

所述ARM主控制器將精確定位信號通過無線通信模塊發送給所述移動終端進行顯示；所述移動終端對最優路線規劃數據與所述種植機運行路線數據進行比較，當所述種植機運行路線數據與所述最優路線規劃數據不相符時，所述移動終端向所述種植機控制模塊發出語音提示信號，提示種植機駛回最優路線。