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一种多农业机器人的转弯协调控制方法及装置制造方法及图纸

技术编号:15638159 阅读:94 留言:0更新日期:2017-06-15 13:43
本发明专利技术实施例提供一种多农业机器人的转弯协调控制方法,所述方法包括:为每个农业机器人分配一个优先权限,控制农业机器人运用U‑turn转弯理论进行地头转弯,并预先设定农业机器人地头转弯过程中各阶段的转弯标志;根据每两个农业机器人的优先权限和转弯标志,协调每两个所述农业机器人进行地头转弯,从而控制所述多个农业机器人进行地头转弯。本发明专利技术实施例还提供一种多农业机器人的转弯协调控制装置,包括接收模块、转弯控制模块和协调控制模块。本发明专利技术实施例提供的多农业机器人转弯协调方法及装置,根据每两个农业机器人的优先权限和转弯标志进行协调,使多个农业机器人在地头转弯时基于优先权限协调避免碰撞和死锁,提高了劳动作业效率。

【技术实现步骤摘要】
一种多农业机器人的转弯协调控制方法及装置
本专利技术涉及机器人
,更具体地,涉及一种多农业机器人的转弯协调控制方法及装置。
技术介绍
智能机器人逐渐走进我们的日常,在农业领域的应用也十分广泛,由机器人技术带动了农业升级。农业机器人促进了现代农业的发展,正改善着人们的生活。农业机器人出现后,发展很快,许多国家在农业机器人的研制和发展,出现了多种类型农业机器人。德国农业专家采用计算机、全球定位系统和灵巧的多用途拖拉机综合技术,研制出可准确施用除草剂除草的大田除草机器人拖拉机。西班牙科技人员研制出由一台装有计算机的拖拉机、一套光学视觉系统和一个机械手组成的采摘柑桔机器人。目前,世界范围内没有针对农业机器人的相关法律条文。业内的规则是必须有人监视农业机器人的作业,确保农田里的人、动物和农业机器人的安全。目前,还没有针对多个农业机器人协同作业的研究,每台农业机器人必须有一个人配合,这样仅仅减轻了人的作业强度,并未大幅提高作业效率,难以解决劳力不足的问题。在实际农作业时,地头转弯要求占地少,时间短,因为地头转弯属于农作业的“无用功”,会影响整个作业效率。因此,如何提出一种方法,能够实现多个农业机器人协同作业,并协调进行地头转弯,成为亟待解决的问题。
技术实现思路
为解决现有技术的上述缺陷,本专利技术实施例提供一种多农业机器人的转弯协调控制方法及装置。一方面,本专利技术实施例提供一种多农业机器人的转弯协调控制方法,包括:步骤S1,接收多个农业机器人各自对应的数据信息,所述数据信息至少包括多个所述农业机器人各自对应的编号、位置、速度和方向;步骤S2,根据多个所述农业机器人各自对应的编号、位置和方向,为每个所述农业机器人分配一个优先权限;其中,每个所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯,并预先设定所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯过程中各阶段的转弯标志;步骤S3,根据每两个所述农业机器人各自对应的所述数据信息、所述优先权限和转弯过程中的转弯标志,协调每两个所述农业机器人进行地头转弯,从而控制所述多个农业机器人进行地头转弯。其中,所述优先权限的分配遵循以下准则:准则1,在多个所述农业机器人行进方向上,前方农业机器人的优先权限高于后方农业机器人的优先权限;准则2,基于准则1,在多个所述农业机器人的转弯方向上,内侧农业机器人的优先权限高于外侧农业机器人的优先权限。其中,步骤S2预先设定所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯过程中各阶段的转弯标志包括:对于任意一个所述农业机器人,运用U-turn转弯理论进行地头转弯,所述U-turn转弯理论分为9个阶段,并且用RTi.T_F来记录各阶段转弯标志,步骤包括:步骤S21,当农业机器人沿当前路径直线作业时,记为RTi.T_F=0;步骤S22,当所述农业机器人直线作业结束后,升起作业机,并从地头起始处沿当前路径直线行驶,记为RTi.T_F=1;当农业机器人以最大转角转弯90°时,记为RTi.T_F=2;步骤S23,计算当前路径与下一条路径间的距离,记为w,计算所述农业机器人的转弯半径r,如果w-2r<0,则所述农业机器人后退|w-2r|,记为RTi.T_F=3;如果w-2r>0,则所述农业机器人向前行驶|w-2r|,记为RTi.T_F=4;步骤S24,当所述农业机器人以最大转角转向下一条路径时,记为RTi.T_F=5,当所述农业机器人沿此路径直线行驶时,记为RTi.T_F=6;步骤S25,当所述农业机器人后退至转弯完成处时,记为RTi.T_F=7;步骤S26,当所述农业机器人行驶至地头起始处时,记为RTi.T_F=8,当所述农业机器人在地头起始处结束地头转弯时,记为RTi.T_F=9。其中,所述步骤S3包括:对于任意两台编号为RTj和RTi的农业机器人,其中所述RTj的优先权限比所述RTi的优先权限高。若此时所述RTj正在转弯,所述RTi正在直线作业,且RTj.T_F∈【0,1,2,4】,则所述RTi继续直线作业并在地头停下等待。其中,所述步骤S3还包括:对于任意两台编号为RTj和RTi的农业机器人,其中所述RTj的优先权限比所述RTi的优先权限高;若此时所述RTj正在转弯,所述RTi正在转弯,如果RTj和RTi之间的距离小于预设距离,则RTi停车等待;如果RTj和RTi之间距离小于预设距离并且RTi已经停车,且RTj.T_F=7,那么RTj停止当前后退动作并且向前行驶(RTi.T_F=8)。其中,所述步骤S3还包括:对于任意两台编号为RTj和RTi的农业机器人,其中所述RTj的优先权限比所述RTi的优先权限高。若此时所述RTj正在直线作业,所述RTi正在转弯,那么说明所述RTj已经完成转弯而所述RTi正在转弯,那么所述RTj会在结束转弯处停车等待。其中,所述步骤S3还包括:对于任意两台编号为RTj和RTi的农业机器人,其中所述RTj的优先权限比所述RTi的优先权限高。若此时所述RTj正在直线作业,所述RTi正在直线作业,但是他们处于相反的方向,那么说明RTj已经完成转弯而RTi尚未开始转弯。RTj会在结束转弯处停车等待。其中,所述步骤S3还包括:对于任意两台编号为RTj和RTi的农业机器人,其中所述RTj的优先权限比所述RTi的优先权限高。若此时所述RTj正在直线作业,所述RTi正在直线作业,并且它们作业方向相同,那么说明RTj和RTi的转弯协调结束,RTj和RTi放下作业机进行直线作业。另一方面,本专利技术实施例提供一种多农业机器人的转弯协调控制装置,包括:接收模块,用于接收多个农业机器人各自对应的数据信息,所述数据信息至少包括所述多个农业机器人各自对应的编号、位置、速度和方向;转弯控制模块,用于根据多个所述农业机器人各自对应的编号、位置和方向,为每个所述农业机器人分配一个优先权限;其中,每个所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯,并预先设定所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯过程中各阶段的转弯标志;协调控制模块,用于根据每两个所述农业机器人各自对应的所述数据信息、所述优先权限和转弯过程中的转弯标志,协调每两个所述农业机器人进行地头转弯,从而控制所述多个农业机器人进行地头转弯。本专利技术实施例提供的多农业机器人的转弯协调控制方法及装置,运用U-turn转弯理论,根据每两个农业机器人的优先权限和转弯标志,协调每两个农业机器人进行地头转弯,从而控制多个农业机器人进行地头转弯。使得多个农业机器人在地头转弯时基于优先权限协调避免碰撞和死锁;减少农业机器人的地头使用空间,提高了土地利用率;控制多台农业机器人同时作业,提高了劳动作业效率。附图说明图1为根据本专利技术实施例一提供的多农业机器人转弯协调控制方法流程示意图;图2为根据本专利技术实施例一提供的多农业机器人优先权限分配规则示意图;图3为根据本专利技术实施例二提供的农业机器人U-turn转弯示意图;图4a为根据本专利技术实施例三提供的多农业机器人转弯协调控制示意图;图4b为根据本专利技术实施例三提供的多农业机器人另一转弯协调控制示意图;图4c为根据本专利技术实施例三提供的多农业机器人又一转弯协调控制示意图;图4d为根据本专利技术实施例三提供的多农业机器人又一转弯协调控制示意图;图4e为根据本专利技术实施例三提本文档来自技高网...
一种多农业机器人的转弯协调控制方法及装置

【技术保护点】
一种多农业机器人的转弯协调控制方法,其特征在于,包括:步骤S1,接收多个农业机器人各自对应的数据信息,所述数据信息至少包括多个所述农业机器人各自对应的编号、位置、速度和方向;步骤S2,根据多个所述农业机器人各自对应的编号、位置和方向,为每个所述农业机器人分配一个优先权限;其中,每个所述农业机器人运用U‑turn转弯理论进行地头转弯,并预先设定所述农业机器人运用U‑turn转弯理论进行地头转弯过程中各阶段的转弯标志;步骤S3,根据每两个所述农业机器人各自对应的所述数据信息、所述优先权限和转弯过程中的转弯标志,协调每两个所述农业机器人进行地头转弯,从而控制所述多个农业机器人进行地头转弯。

【技术特征摘要】
1.一种多农业机器人的转弯协调控制方法,其特征在于,包括:步骤S1,接收多个农业机器人各自对应的数据信息,所述数据信息至少包括多个所述农业机器人各自对应的编号、位置、速度和方向;步骤S2,根据多个所述农业机器人各自对应的编号、位置和方向,为每个所述农业机器人分配一个优先权限;其中,每个所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯,并预先设定所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯过程中各阶段的转弯标志;步骤S3,根据每两个所述农业机器人各自对应的所述数据信息、所述优先权限和转弯过程中的转弯标志,协调每两个所述农业机器人进行地头转弯,从而控制所述多个农业机器人进行地头转弯。2.根据权利要求1所述多农业机器人的转弯协调控制方法,其特征在于,所述优先权限的分配遵循以下准则:准则1,在多个所述农业机器人行进方向上,前方农业机器人的优先权限高于后方农业机器人的优先权限;准则2,基于准则1,在多个所述农业机器人的转弯方向上,内侧农业机器人的优先权限高于外侧农业机器人的优先权限。3.根据权利要求1所述多农业机器人的转弯协调控制方法,其特征在于,所述步骤S2预先设定所述农业机器人运用U-turn转弯理论进行地头转弯过程中各阶段的转弯标志包括:对于任意一个所述农业机器人,运用U-turn转弯理论进行地头转弯,所述U-turn转弯理论分为9个阶段,并且用RTi.T_F来记录各阶段转弯标志,步骤包括:步骤S21,当农业机器人沿当前路径直线作业时,记为RTi.T_F=0;步骤S22,当所述农业机器人直线作业结束后,升起作业机,并从地头起始处沿当前路径直线行驶,记为RTi.T_F=1;当农业机器人以最大转角转弯90°时,记为RTi.T_F=2;步骤S23,计算当前路径与下一条路径间的距离,记为w,计算所述农业机器人的转弯半径r,如果w-2r<0,则所述农业机器人后退|w-2r|,记为RTi.T_F=3;如果w-2r>0,则所述农业机器人向前行驶|w-2r|,记为RTi.T_F=4;步骤S24,当所述农业机器人以最大转角转向下一条路径时,记为RTi.T_F=5,当所述农业机器人沿此路径直线行驶时,记为RTi.T_F=6;步骤S25,当所述农业机器人后退至转弯完成处时,记为RTi.T_F=7;步骤S26,当所述农业机器人行驶至地头起始处时,记为RTi.T_F=8,当所述农业机器人在地头起始处结束地头转弯时,记为RTi.T_F=9。4.根据权利要求1所述多农业机器人的转弯协调控制方法,其特征在于,所述步骤S3包括:对于任意两台编号为RTj和RTi的农业机器人,其中所述RTj...

【专利技术属性】
技术研发人员:张弛张家瑞普倩萌
申请(专利权)人:普倩萌
类型:发明
国别省市:江苏,32

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