[發(fā)明專利]一種水田拖拉機位姿檢測和偏航角提取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910362902.2
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110057364B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊彥;馬芳;羅文華
• 申請（專利權(quán)）人: 鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/16
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;張國香

本發(fā)明公開了一種水田拖拉機位姿檢測和偏航角提取方法及裝置，S1、在水田拖拉機初始運行時，初始攝像模塊會對水田拖拉機的運行軌跡進行攝像，此時第一運行軌跡特征采集模塊會對根據(jù)攝像對水田拖拉機的運行軌跡特征進行采集，從而標(biāo)準(zhǔn)運行軌跡確定模塊對其運行軌跡進行確定，本發(fā)明涉及農(nóng)用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該水田拖拉機位姿檢測和偏航角提取方法及裝置，通過陀螺儀對水田拖拉機的位姿進行了很好的檢測，通過將標(biāo)準(zhǔn)軌跡與實時軌跡進行對比，得出水田拖拉機的偏航角，使用者可以通過顯示屏對水田拖拉機的位姿和偏航角進行及時查看，在水田拖拉機偏航后，能自動對其進行校正，使其能快速的回到正常軌道，方便了操作人員的使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)用設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種水田拖拉機位姿檢測和偏航角提取方法及裝置。

背景技術(shù)

拖拉機用于牽引和驅(qū)動作業(yè)機械完成各項移動式作業(yè)的自走式動力機，也可做固定作業(yè)動力，由發(fā)動機、傳動、行走、轉(zhuǎn)向、液壓懸掛、動力輸出、電器儀表、駕駛操縱及牽引等系統(tǒng)或裝置組成，發(fā)動機動力由傳動系統(tǒng)傳給驅(qū)動輪，使拖拉機行駛，現(xiàn)實生活中，常見的都是以橡膠皮帶作為動力傳送的媒介，按功能和用途分農(nóng)業(yè)、工業(yè)和特殊用途等拖拉機，按結(jié)構(gòu)類型分輪式、履帶式、船形拖拉機和自走底盤等。

隨著農(nóng)業(yè)機械化的快速發(fā)展，對高精度導(dǎo)航技術(shù)的需求也越來越高，在水田拖拉機運行時，由于是通過人工控制拖拉機，拖拉機經(jīng)常會出現(xiàn)偏離正常軌道的情況，從而田間工作不能夠準(zhǔn)確、高效的完成，因此提取水田拖拉機的位姿和偏航角是非常有必要的。

發(fā)明內(nèi)容

(一)解決的技術(shù)問題

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種水田拖拉機位姿檢測和偏航角提取方法及裝置，解決了水田拖拉機在工作時沒有對其位姿和偏航角進行實時提取，導(dǎo)致其不能夠精準(zhǔn)、高效的完成田間工作的問題。

(二)技術(shù)方案

為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提出一種水田拖拉機位姿檢測和偏航角提取方法，包括如下步驟：

S1、在水田拖拉機初始運行時，初始攝像模塊會對水田拖拉機的運行軌跡進行攝像，此時第一運行軌跡特征采集模塊會根據(jù)攝像對水田拖拉機的運行軌跡特征進行采集，從而標(biāo)準(zhǔn)運行軌跡確定模塊對運行軌跡進行確定，作為水田拖拉機后期運行的標(biāo)準(zhǔn)軌跡，待標(biāo)準(zhǔn)運行軌跡確定模塊確定完畢后會將其發(fā)送至中央處理模塊；

S2、在水田拖拉機正常運行時，運行攝像模塊會對水田拖拉機的實時運行軌跡進行攝像，此時第二運行軌跡特征采集模塊會根據(jù)攝像對水田拖拉機的運行軌跡特征進行采集，從而實時運行軌跡確定模塊對運行軌跡進行確定，作為水田拖拉機運行的實時軌跡，待實時運行軌跡確定模塊確定完畢后會將其發(fā)送至中央處理模塊；

S3、待水田拖拉機的標(biāo)準(zhǔn)軌跡和實時軌跡均確定完畢后，中央處理模塊會將標(biāo)準(zhǔn)軌跡和實時軌跡均發(fā)送至偏航角提取系統(tǒng)，此時偏航角提取系統(tǒng)中的軌跡對比模塊會對標(biāo)準(zhǔn)軌跡和實時軌跡進行對比，若標(biāo)準(zhǔn)軌跡和實時軌跡不吻合，此時偏航角提取系統(tǒng)中的偏航角計算模塊會對偏航角度進行計算，從而得出最終偏航角；

S4、待偏航角計算模塊計算出偏航角后，會將偏航角數(shù)據(jù)分別發(fā)送至數(shù)據(jù)接收模塊和驅(qū)動輪控制系統(tǒng)中的驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向分析模塊，此時驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向分析模塊會分析驅(qū)動輪回到標(biāo)準(zhǔn)軌跡所要轉(zhuǎn)向的角度，從而驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向控制模塊會根據(jù)分析結(jié)果來控制驅(qū)動輪轉(zhuǎn)向的角度；

S5、在水田拖拉機運行時，陀螺儀會對其位姿進行監(jiān)測，陀螺儀會將實時監(jiān)測數(shù)據(jù)通過中央處理模塊發(fā)送至數(shù)據(jù)接收模塊，從而數(shù)據(jù)接收模塊會將接收到的位姿信息和偏航角數(shù)據(jù)在顯示屏上進行顯示。

優(yōu)選的，所述陀螺儀的輸出端與中央處理模塊的輸入端連接，所述中央處理模塊的輸出端與數(shù)據(jù)接收模塊的輸入端連接，并且數(shù)據(jù)接收模塊的輸出端與顯示屏的輸入端連接。