[發明專利]一種無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制系統及方法

有效

• 申請號: 202110847608.8
• 申請日: 2021-07-27
• 公開（公告）號: CN113467328B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 劉立超;畢全鵬;陳黎卿;鄭泉;王韋韋;劉士坤
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學;合肥綜合性國家科學中心人工智能研究院（安徽省人工智能實驗室）
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;A01C7/00;A01C7/06
• 代理公司: 北京保識知識產權代理事務所(普通合伙) 11874
• 代理人: 張晶

本發明公開了一種無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制系統及方法，屬于智能農業機械技術領域。一種無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制系統和方法，控制系統包括播種機組總控制臺、拖拉機感知與信息采集模塊、決策模塊、拖拉機控制執行模塊、播種機監測模塊、播種機控制執行模塊；所述的播種機組總控制臺、拖拉機感知與信息采集模塊和播種機監測模塊將采集到的信息傳遞給決策模塊，決策模塊分析處理所接收到的數據，并將處理后的指令發送給對應的拖拉機控制執行模塊和播種機控制執行模塊。控制方法與控制系統相適應，能夠更好的提高播種機組的協同作業效果，解決了現有的無人駕駛拖拉機與播種機之間工作不協同的問題，提高了播種效率。

技術領域

本發明涉及智能農業機械技術領域，具體為一種無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制系統及方法。

背景技術

農業機械是指在作物種植業和畜牧業生產過程中，以及農、畜產品初加工和處理過程中所使用的各種機械。農業機械包括農用動力機械、農田建設機械、土壤耕作機械、種植和施肥機械、植物保護機械、農田排灌機械、作物收獲機械、農產品加工機械、畜牧業機械和農業運輸機械等。

近年來，隨著智能化與電氣化的行業滲透，智能化農機是先進農機研究的熱點領域。無人駕駛拖拉機和精密播種機技術發展較快，二者協同作業可以提高作業質量和土地利用率，鑒于此，開發出一套無人駕駛拖拉機和精密播種機協同作業的控制系統對于精準農業的進一步發展至關重要。

發明內容

1、本發明要解決的技術問題

本發明的目的在于提供一種能夠有效提高農業機械作業質量和土地利用率，促進精準農業進一步發展的無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制系統及方法。

2、技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制系統，包括有拖拉機本體和播種機本體，所述拖拉機本體上安裝有播種機組總控制臺、拖拉機感知與信息采集模塊、決策模塊、拖拉機控制執行模塊；

所述播種機本體連接在拖拉機本體后方，所述播種機本體上安裝有播種機監測模塊、播種機控制執行模塊；

所述播種機組總控制臺、拖拉機感知與信息采集模塊、拖拉機控制執行模塊、播種機監測模塊、播種機控制執行模塊通過can總線連接于決策模塊上。

優選地，所述播種機組總控制臺用于接收使用者初始設置的參數；所述拖拉機感知和信息采集模塊由激光雷達傳感器、超聲波傳感器、北斗定位系統以及姿態傳感器組成；所述激光雷達傳感器和超聲波傳感器安裝在拖拉機本體的前端，用于監測播種機組前方是否有障礙物；所述北斗定位系統用于實時監測播種機組所處的地理位置；所述姿態傳感器水平固定安裝在拖拉機內，用于實時監測此時拖拉機的行駛姿態；所述的播種機監測模塊由壓力傳感器和光電傳感器組成；所述壓力傳感器分別安裝在播種機肥料箱以及種子箱的底部，通過壓力的大小反饋種子和肥料的余量；所述光電傳感器安裝在播種機排種管內，用于檢測有無種子漏播、重播情況，并將采集數據信息傳遞給決策模塊；所述拖拉機控制執行模塊用于控制拖拉機的節氣門開度、制動踏板的行程以及播種機的升降；所述播種機控制執行模塊用于控制肥料的播量以及播種株距；所述決策模塊用于接收播種機組總控制臺、拖拉機感知與信息采集模塊以及播種機監測模塊的信號，并將接收到的信號進行判斷處理，將處理好后的信息轉變成指令，下發給拖拉機控制執行模塊以及播種機控制執行模塊。

一種無人駕駛模式下的播種機組協同作業控制方法，包括以下步驟：

S1、啟動播種機組，設備初始化；

S2、使用者將所需播種的地塊邊界信息錄入播種機組總控制臺，同時在播種機組總控制臺設置播種機組的工作參數，并將數據通過can總線傳遞給決策模塊；