[發明專利]一種果園采摘拖拉機的運輸控制系統及聯動控制方法

有效

• 申請號: 202110025794.7
• 申請日: 2021-01-08
• 公開（公告）號: CN112772146B
• 公開（公告）日: 2022-01-11
• 發明（設計）人: 夏長高;馬鑫杰;孫閆;楊彥祥;許秋月;丁偉兵;倪萬磊;盛志鵬;金寶龍
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01D46/30
• 分類號: A01D46/30;A01D67/00;G05B11/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種果園采摘拖拉機的運輸控制系統及聯動控制方法，包括拖拉機、拖車組，環境感知模塊、信息模塊和智能決策模塊；所述環境感知模塊包括拖拉機超聲波雷達和拖拉機深度識別相機；所述智能決策模塊根據拖拉機深度識別相機獲取的果樹的結果位置圖像計算出需要采摘的果實的空間坐標；所述智能決策模塊根據需要采摘的果實的空間坐標、拖拉機的速度、機械臂與水平面所成夾角θ、拖拉機與果樹的距離和拖拉機的位置信息控制拖拉機、升降平臺和采摘機械臂聯動；所述智能決策模塊根據拖車與拖拉機定位信息、拖車的速度、拖車中裝載水果的重量和拖車的位置信息控制拖車的移動。本發明可提高果園采摘的效率，減輕果園工作的負擔。

技術領域

本發明涉及農林設備領域或者采摘設備領域，特別涉及一種果園采摘拖拉機的運輸控制系統及聯動控制方法。

背景技術

近年來，國內智能控制發展十分迅速，在農業機械領域也有廣泛的應用，農業機械的智能化逐漸能為廣泛的關注點，智能采摘機也逐漸成為研究的熱點。隨著我國城鎮化工業化程度的快速提高，我國農業人口大幅減少，在農業種植時無法投入足夠人工進入工作，而且因為農業人口的老齡化逐漸加重，農業種植從業人員大多無法進行大體力勞動。本領域內智能駕駛、視覺識別技術逐漸成熟，技術人員希望有一種自動運輸水果的智能農機能夠使智能運輸水果成為可能，幫助農業從業人口減輕勞動負擔，提高勞動效率，降低人工成本，使人力能夠在更需要人參與的果實采摘環節發揮作用。

發明內容

針對現有技術中存在的不足，本發明提供了一種果園采摘拖拉機的運輸控制系統及聯動控制方法，提高果園采摘的效率，減輕果園工作的負擔。

本發明是通過以下技術手段實現上述技術目的的。

一種果園采摘拖拉機的運輸控制系統，包括拖拉機、拖車組，環境感知模塊、信息模塊和智能決策模塊；所述拖拉機上通過升降平臺安裝采摘機械臂，所述拖拉機通過拖拉機背板連接拖車組，所述拖車組至少包括1個拖車；

所述環境感知模塊包括拖拉機超聲波雷達和拖拉機深度識別相機；所述拖拉機超聲波雷達用于檢測拖拉機與果樹的距離；所述拖拉機深度識別相機用于采集果樹的結果位置圖像；

所述信息模塊包括拖拉機車速傳感器、拖拉機GPS傳感器、拖車車速傳感器、拖車超聲波雷達、拖車GPS傳感器、拖車重力傳感器、UWB傳感器和水平儀傳感器；所述拖拉機車速傳感器用于測量拖拉機的車速；所述拖拉機GPS傳感器用于定位拖拉機的位置信息；所述拖車車速傳感器用于測量拖車的速度；所述拖車超聲波雷達用于檢測拖拉機與拖車的距離；所述UWB傳感器安裝在拖車與拖拉機背板之間，用于定位拖車和拖拉機；所述拖車GPS傳感器用于定位拖車的位置信息；拖車重力傳感器用于測量拖車中裝載水果的重量；所述水平儀傳感器用于測量機械臂與水平面所成夾角θ；

所述智能決策模塊獲取環境感知模塊和信息模塊的信息；所述智能決策模塊根據拖拉機深度識別相機獲取的果樹的結果位置圖像計算出需要采摘的果實的空間坐標；所述智能決策模塊根據需要采摘的果實的空間坐標、拖拉機的速度、機械臂與水平面所成夾角θ、拖拉機與果樹的距離和拖拉機的位置信息控制拖拉機、升降平臺和采摘機械臂聯動；

所述智能決策模塊根據拖車與拖拉機定位信息、拖車的速度、拖車中裝載水果的重量和拖車的位置信息控制拖車的移動。

進一步，所述環境感知模塊還包括拖拉機紅外傳感器和拖拉機路徑識別相機，所述拖拉機紅外傳感器用于采集拖拉機行駛路徑的輻射信息，所述拖拉機路徑識別相機用于采集拖拉機行駛路徑圖像信息，所述智能決策模塊獲取拖拉機紅外傳感器和拖拉機路徑識別相機的信息用于識別拖拉機行駛路徑上是否存在障礙物；所述信息模塊還包括拖車紅外傳感器和拖車路徑識別相機，所述拖車紅外傳感器用于采集拖車行駛路徑的輻射信息，所述拖車路徑識別相機用于采集拖車行駛路徑圖像信息，所述智能決策模塊獲取拖車紅外傳感器和拖車路徑識別相機的信息用于識別拖車行駛路徑上是否存在障礙物。