[發(fā)明專利]一種多個無人農(nóng)機車輛遠程集中控制系統(tǒng)與方法

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• 申請日: 2018-08-03
• 公開（公告）號: CN109254545A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 劉永;閆瑾
• 申請（專利權）人: 南京赫曼機器人自動化有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發(fā)明公開了一種多個無人農(nóng)機車輛遠程集中控制系統(tǒng)與方法。該系統(tǒng)包括遠程呈現(xiàn)單元、遠程控制單元、人工遠程指揮系統(tǒng)、無線圖傳和數(shù)傳模塊、多個無人農(nóng)機車輛單元。方法為：在遠程呈現(xiàn)單元顯示包含待作業(yè)的農(nóng)田地圖；人工遠程指揮系統(tǒng)選擇無人農(nóng)機車輛作業(yè)區(qū)域作為上層任務；遠程控制單元規(guī)劃子任務，分配給無人農(nóng)機車輛單元；無人農(nóng)機車輛單元接收子任務并自動執(zhí)行任務；遠程呈現(xiàn)單元顯示所有無人農(nóng)機車輛單元在全局地圖上的位置狀態(tài)和局部地圖場景；人工遠程指揮系統(tǒng)監(jiān)控現(xiàn)場執(zhí)行情況，完成指定作業(yè)農(nóng)田后，重復進行下一次作業(yè)；若遇到異常情況，則通過遠程操作使其回到正常的作業(yè)狀態(tài)。本發(fā)明改善了工作環(huán)境，提高了工作效率，優(yōu)化了人力資源。

技術領域

本發(fā)明涉及智能車輛遠程控制技術領域，特別是一種多個無人農(nóng)機車輛遠程集中控制系統(tǒng)與方法。

背景技術

隨著科技的發(fā)展，農(nóng)機車輛成為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要裝備，被廣泛應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)中，如播種、噴藥、灌溉、收割等。但是目前國內(nèi)外現(xiàn)有農(nóng)機車輛主要采用人工操作的方式，人工操作的農(nóng)機車輛對操作者的操作水平要求較高，而且惡劣的工作環(huán)境有時會影響操作者的健康，造成人力資源的浪費，增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的成本；此外，人工操作增加了車的負載。

國內(nèi)外近年來展開了無人農(nóng)機車輛的研究，在農(nóng)業(yè)環(huán)境導航定位、障礙檢測、雜草識別、路徑規(guī)劃、跟蹤控制等方面取得了一定的研究成果。但是現(xiàn)有的農(nóng)業(yè)環(huán)境自主作業(yè)存在局限性：仍然需要人來操作，比如人需要開車到田地；一個人同一時間只能負責一輛農(nóng)機車輛，造成人力資源的浪費。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種多個無人農(nóng)機車輛遠程集中控制系統(tǒng)與方法，以實現(xiàn)資源更加合理的配置，以及使無人農(nóng)機車輛更加自主的進行農(nóng)業(yè)環(huán)境作業(yè)。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種多個無人農(nóng)機車輛遠程集中控制系統(tǒng)，包括遠程呈現(xiàn)單元、遠程控制單元、人工遠程指揮系統(tǒng)、無線圖傳和數(shù)傳模塊、多個無人農(nóng)機車輛單元；

所述遠程呈現(xiàn)單元，用于遠程呈現(xiàn)無人農(nóng)機車輛作業(yè)的全局地圖，呈現(xiàn)每個車輛的局部地圖場景，以及呈現(xiàn)各個無人農(nóng)機車輛單元的實時位置和狀態(tài)；

所述遠程控制單元，用于接收人工遠程指揮系統(tǒng)發(fā)布的上層任務，然后規(guī)劃并分配子任務給無人農(nóng)機車輛單元執(zhí)行，以及基于人的操作命令控制現(xiàn)場的一個或多個無人農(nóng)機車輛單元；

所述人工遠程指揮系統(tǒng)，用于發(fā)布上層任務、突發(fā)事件的應急干預和遠程操作；

所述無線圖傳和數(shù)傳模塊，用于通過無線傳輸圖像和數(shù)據(jù)；

所述無人農(nóng)機車輛單元，用于路徑跟蹤、智能規(guī)劃、作物行檢測、障礙檢測和導航定位。

進一步地，所述無線圖傳和數(shù)傳模塊用于通過無線傳輸圖像和數(shù)據(jù)，具體包括：視頻信息，雷達數(shù)據(jù)，車輛位置、方向、速度信息，以及任務和命令信息。

進一步地，所述無人農(nóng)機車輛單元的本體采用模塊化體系結構，包括驅(qū)動輪模塊、從動輪模塊、電池模塊、車體框架模塊。

進一步地，所述無人農(nóng)機車輛單元的控制系統(tǒng)為車載控制器，通過CAN總線下發(fā)對電機的控制指令。

進一步地，所述無人農(nóng)機車輛單元設置以下傳感器：激光雷達、相機、慣性測量單元、GPS，用于采集視頻信息、雷達數(shù)據(jù)，以及車輛位置、方向、速度信息。

一種多個無人農(nóng)機車輛遠程集中控制方法，包括以下步驟：

步驟1、在遠程呈現(xiàn)單元顯示包含待作業(yè)的農(nóng)田地圖；

步驟2、人工遠程指揮系統(tǒng)根據(jù)遠程呈現(xiàn)單元地圖，選擇無人農(nóng)機車輛作業(yè)區(qū)域作為上層任務；

步驟3、遠程控制單元根據(jù)上層任務規(guī)劃子任務，分配給無人農(nóng)機車輛單元；