[發(fā)明專利]一種拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、控制方法及履帶式拖拉機(jī)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711111443.8
• 申請(qǐng)日: 2017-11-10
• 公開（公告）號(hào): CN107831771A
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭嘉偉;方嘯;貢軍;安冬冬;王業(yè)球
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G05D1/02
• 分類號(hào): G05D1/02
• 代理公司: 北京市京大律師事務(wù)所11321
• 代理人: 王凝,李洪群

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于拖拉機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、控制方法及履帶式拖拉機(jī)。

背景技術(shù)

履帶式拖拉機(jī)作為農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)中的主要?jiǎng)趧?dòng)力承擔(dān)，通過懸掛或牽引不同的農(nóng)業(yè)機(jī)具可完成田間的大部分工作；但由于履帶式拖拉機(jī)的工作環(huán)境相對(duì)惡劣，人工駕駛中不可避免的行駛偏差等問題，導(dǎo)致履帶式拖拉機(jī)整體作業(yè)精度不高，土地利用率較低；傳統(tǒng)的履帶式拖拉機(jī)駕駛工作完全依賴于駕駛員的駕駛狀況，在進(jìn)行長時(shí)間的直線作業(yè)時(shí)，很難達(dá)到高精度的作業(yè)要求，直接造成生產(chǎn)成本以及勞動(dòng)力成本的增加，并且大大降低了土地的利用效率；因此，實(shí)現(xiàn)基于視覺導(dǎo)航和衛(wèi)星定位相結(jié)合的履帶式拖拉機(jī)的自動(dòng)駕駛作業(yè)，不僅可以提高履帶式拖拉機(jī)作業(yè)的精準(zhǔn)度，減少作業(yè)誤差，并且可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，提高土地利用率以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減少駕駛?cè)藛T疲勞程度，節(jié)約勞動(dòng)力。

基于上述履帶式拖拉機(jī)中存在的技術(shù)問題，尚未有相關(guān)的解決方案；因此迫切需要尋求有效方案以解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，提出一種拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)、控制方法及履帶式拖拉機(jī)，旨在解決現(xiàn)有履帶拖拉機(jī)效率低、成本高或精確度低的問題。

本發(fā)明提供一種拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，包括GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)、視覺導(dǎo)航系統(tǒng)、控制器以及執(zhí)行器；GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)和視覺導(dǎo)航系統(tǒng)分別與控制器連接；執(zhí)行器和控制器連接；控制器通過執(zhí)行器控制拖拉機(jī)的運(yùn)行；GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)用于獲取拖拉機(jī)的經(jīng)緯度地理位置、衛(wèi)星差分信息以及作業(yè)邊界信息；視覺導(dǎo)航系統(tǒng)用于獲取拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑、障礙物以及農(nóng)作物信息，并判斷拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑。

進(jìn)一步地，還包括差速調(diào)節(jié)器；執(zhí)行器為液壓執(zhí)行器；差速調(diào)節(jié)器與液壓執(zhí)行器連接，用于調(diào)節(jié)拖拉機(jī)差速轉(zhuǎn)向糾偏。

進(jìn)一步地，GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)包括衛(wèi)星定位模塊、衛(wèi)星接收模塊以及轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊；衛(wèi)星定位模塊用于定位拖拉機(jī)的經(jīng)緯度地理位置；衛(wèi)星接收模塊用于接獲取衛(wèi)星差分信息；轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊用于根據(jù)經(jīng)緯度地理位置和衛(wèi)星差分信息調(diào)節(jié)拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向信息。

進(jìn)一步地，GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)還包括GNSS信息糾正模塊；GNSS信息糾正模塊用于糾正經(jīng)緯度地理位置、衛(wèi)星差分信息以及拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向信息，并傳輸于控制器。

進(jìn)一步地，視覺導(dǎo)航系統(tǒng)包括攝像頭、圖像處理模塊以及轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊；攝像頭用于獲取拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑、障礙物以及農(nóng)作物的圖像信息；圖像處理模塊根據(jù)圖像信息確認(rèn)拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑；轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié)模塊根據(jù)拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑調(diào)節(jié)拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向信息。

進(jìn)一步地，視覺導(dǎo)航系統(tǒng)還包括視覺導(dǎo)航信息糾正模塊；視覺導(dǎo)航信息糾正模塊用于糾正拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑以及拖拉機(jī)的轉(zhuǎn)向信息，并傳輸于控制器。

進(jìn)一步地，視覺導(dǎo)航系統(tǒng)還包括角度傳感器；角度傳感器獲取拖拉機(jī)導(dǎo)向輪偏轉(zhuǎn)角度信息，并傳輸于控制器。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛控制方法，包括上述所述的拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)；還包括以下步驟：

S1：GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)獲取拖拉機(jī)的經(jīng)緯度地理位置、衛(wèi)星差分信息以及作業(yè)范圍邊界信息，確認(rèn)作業(yè)范圍的經(jīng)緯度，并傳輸于控制器；

S2：視覺導(dǎo)航系統(tǒng)獲取拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑、障礙物以及農(nóng)作物信息，判斷拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑，并傳輸于控制器；

S3：控制器根據(jù)作業(yè)范圍的經(jīng)緯度和拖拉機(jī)的運(yùn)行路徑，通過控制執(zhí)行模塊控制拖拉機(jī)的運(yùn)行。

相應(yīng)地，本發(fā)明還提供一種履帶式拖拉機(jī)，包括上述所述的拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)和/或上述所述的拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛控制方法。

通過采用以上技術(shù)方案，基于視覺導(dǎo)航系統(tǒng)、GNSS導(dǎo)航定位系統(tǒng)相結(jié)合的履帶式拖拉機(jī)的自動(dòng)駕駛作業(yè)，不僅可以提高履帶式拖拉機(jī)作業(yè)的精準(zhǔn)度，減少作業(yè)誤差，并且可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化程度，提高土地利用率以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，減少駕駛?cè)藛T疲勞程度，節(jié)約勞動(dòng)力。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

以下將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

圖1為本發(fā)明一種履帶式拖拉機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一種拖拉機(jī)自動(dòng)駕駛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：控制器1、顯示器2、測量雙天線3、電臺(tái)接收天線4、液壓執(zhí)行元件5、角度傳感器6、攝像頭7。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。