[發明專利]一種基于語音識別的插秧機無人駕駛系統及方法

在審

• 申請號: 202011052203.7
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112309369A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 吳衛國;劉家亮;王成龍;徐思鴻
• 申請（專利權）人: 天津工程機械研究院有限公司
• 主分類號: G10L15/00
• 分類號: G10L15/00;G10L15/02;G10L15/08;A01C11/00;G06Q10/04
• 代理公司: 天津市鼎和專利商標代理有限公司 12101
• 代理人: 蒙建軍

本發明公開了一種基于語音識別的插秧機無人駕駛系統及方法，屬于插秧機技術領域，其特征在于，包括：與控制模塊進行信息交互的語音交互系統；語音交互系統包括：接收工作人員發出的語音指令信息，并對語音指令信息進行識別，將識別后的語音指令信息轉發至控制模塊的上行部分；接收控制模塊發出的語音播報信息，并將語音播報信息合成后進行播報的下行部分。本發明通過語音交互系統實現了對插秧機的語音控制，在插秧前利用語音交互系統進行路徑規劃，不再需要手動對其進行操作控制，僅需要語音方式下發指令；相比較于傳統的人工手動操作更加簡單方便，解放了操作者的雙手，通過控制模塊進行插秧機的操控，降低了誤操作的可能性，提高了安全性。

技術領域

本發明屬于插秧機技術領域，具體涉及一種基于語音識別的插秧機無人駕駛系統及方法。

背景技術

眾所周知，插秧機是將稻苗植入稻田中的一種農業機械。進行種植時，首先以機械爪從苗床中取出數株稻苗植入田中的泥土，為了保持對苗床與地面的角度為直角，機械爪的前端移動時必須采取橢圓形的動作曲線。動作是靠著旋轉式或變形齒輪的行星機構來完成，前進的引擎同時可以帶動這些動作機械。插秧機在泥土上行進必須有止滑的車輪及浮行設計。插苗若是成片，則是從特定的秧苗箱中取出稻苗，再以機械方式種植。

近年來，隨著無人駕駛技術的快速發展，一些高校和企業積極開展插秧機無人駕駛技術研究，在插秧機輔助駕駛系統：采用GNSS高精度定位系統實現厘米級定位，具有路徑規劃，路徑跟隨，地頭自動掉頭功能的基礎上，與作業控制，車速控制相結合實現插秧機無人駕駛系統，由于采用無人駕駛，所以需要考慮避障安全，在專利“CN111026117A一種智能插秧機避障最優控制系統及控制方法”中，采用激光雷達等傳感器實現環境感知并進行避障處理；雖然采用無人駕駛，但是也需要遠程控制，在專利“CN111201867A一種基于北斗導航定位系統的無人駕駛插秧機”中，采用短距離無線遙控方式進行控制，也可以參考專利“CN109213167A一種農機無人化智慧控制系統及其控制方法”使用4G無線方式進行控制。采用激光雷達等傳感器能夠實現環境感知進而實現避障處理，但是增加控制系統成本，影響無人駕駛技術推廣，采用遙控方式及4G無線方式進行遠程控制同樣增加系統成本，而且沒有真正減少作業人員。

發明內容

本發明為解決公知技術中存在的技術問題，提供一種基于語音識別的插秧機無人駕駛系統及方法，作業人員通過語音控制插秧機，這樣不影響手動補秧苗，在插秧機無人駕駛作業時，作業人員判斷在作業區域有人或動物等存在安全風險時，通過語音指令控制插秧機或減速或停車，待安全風險解除后，語音通知插秧機繼續作業；作業人員通過語音指令可以實現現有遠程控制方式的所有功能，比如控制插秧機行駛車速，停車，插植部上升、下降，水平調節等插秧機作業功能，同時還可以語音控制進行路徑規劃；該技術方案能夠實現無人駕駛功能，但是不需要激光雷達等避障傳感器，也不需要遠程控制人員和設備，降低了無人駕駛系統成本及作業時人力成本。

本發明的第一目的是提供一種基于語音識別的插秧機無人駕駛系統，包括：

控制插秧機工作狀態的控制模塊；所述控制模塊內預設有控制插秧機工作狀態的工作指令庫；

與所述控制模塊進行信息交互的語音交互系統；所述語音交互系統包括：

接收工作人員發出的語音指令信息，并對語音指令信息進行識別，將識別后的語音指令信息轉發至控制模塊的上行部分；

接收控制模塊發出的語音播報信息，并將語音播報信息合成后進行播報的下行部分。

優選地，所述上行部分包括將語音指令信息轉換為電信號的麥克風、接收麥克風的電信號并對電信號進行識別的語音識別模塊、語音喚醒模塊；所述語音識別模塊內預設有：存儲不同控制指令條的指令數據庫、存儲不同語音關鍵詞的語音特征數據庫、以及存儲控制指令條和語音關鍵詞之間映射關系的函數數據庫；所述控制指令條和語音關鍵詞之間存在一一對應的映射關系；所述控制指令條和工作指令庫的工作指令條存在一一對應的映射關系；