一种自动驾驶农机田间作业路径规划系统及规划方法技术方案

本发明专利技术公开了一种自动驾驶农机田间作业路径规划系统及规划方法，包括数据采集单元、用户操作单元和处理单元，所述数据采集单元和用户操作单元连接，所述数据采集单元和用户操作单元分别与处理单元连接；所述数据采集单元包括多种传感器，目的是采集作业区域与农机周围的环境信息，用户操单元用于人机交互；自动驾驶农机田间作业路径规划方法包括八个步骤；本发明专利技术利用高精度的定位装置，通过车辆控制器，可以实现农机位姿的精准控制，通过科学的田间作业路径规划系统及方法，可以有效的提高农机的作业效率和作业质量。

A path planning system and method for field operation of automatic driving agricultural machinery

【技术实现步骤摘要】
一种自动驾驶农机田间作业路径规划系统及规划方法
本专利技术涉及一种作业路径规划系统及规划方法，具体涉及一种自动驾驶农机田间作业路径规划系统及规划方法。
技术介绍
我国地域辽阔，农田的存在形式多种多样，既有集中规则的大田，也有分布零散的小田。农机在田间作业时，根据作业需求，需要在地头进行转弯或掉头，而农机在农具处于下降即农具入土的情况下进行转弯或掉头，将增加转弯半径，增加发动机的负荷，且容易造成农具的损坏。因此，农机在实际作业转弯中，被要求提升起农具，这种情况又会造成地头漏耕。如图4-6所示，以农机在作业中常用的梨形转弯模型为例，从抬犁点到转弯曲线纵向最远点的距离为：。l为农具长度,r为转弯半径，。w为相邻两条作业行之间的间隔，w/2<r。由此可见，地头必然会存在一定空间没有被耕到。因此，自动驾驶农机在田间作业时需要根据机耕道位置，灌溉设施位置,田块形状以及农作物种类的不同，进行合理的路径规划，在保证田间作业高覆盖率的同时，减少农机空驶行程，从而使能源和土地的利用率最大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种自动驾驶农机田间作业路径规划系统，包括数据采集单元、用户操作单元和处理单元，其特征在于：所述数据采集单元和用户操作单元连接，所述数据采集单元和用户操作单元分别与处理单元连接；所述数据采集单元包括多种传感器。/n

【技术特征摘要】
1.一种自动驾驶农机田间作业路径规划系统，包括数据采集单元、用户操作单元和处理单元，其特征在于：所述数据采集单元和用户操作单元连接，所述数据采集单元和用户操作单元分别与处理单元连接；所述数据采集单元包括多种传感器。


2.根据权利要求1所述的自动驾驶农机田间作业路径规划系统，其特征在于：所述处理单元包括信息接收器、信息处理器和决策生成器，所述信息接收器与数据采集单元和信息处理器连接，信息处理器与决策生成器连接。


3.根据权利要求1所述的自动驾驶农机田间作业路径规划系统，其特征在于：数据采集单元与用户操作单元之间可选的通信方式包括4G、WIFI、以太网、串行通信；数据采集单元中的传感器包括差分定位传感器、角度传感器、惯性传感器和电子罗盘。


4.根据权利要求2所述的自动驾驶农机田间作业路径规划系统，其特征在于：所述信息处理器配置有不同的导航模式，包括行走模式、掉头模式和收边模式；行走模式包括向心耕法、离心耕法、套耕耕法、田形耕法和梭形耕法。


5.一种自动驾驶农机田间作业路径规划方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤1、为当前规划任务配置参数、配置农田模型；其中参数包括传感器参数、农机参数、农具参数、规划参数、作业参数，农田模型数据；所述农田模型数据包括农田边界轮廓数据、边界条件、入口位置、出口位置；
步骤2、模型分类；对步骤1输入的农田模型进行分类；
步骤3、配置导航模式；通过自动模式选择或者人工模式选择的方式选择作业区全覆盖路径规划的行走模式、掉头模式，选择待转区的收边模式；
步骤4、确定主轴方向；主轴方向在2D平面内，为工作区平行线扫描的基线方向；主轴大小为0到2*∏，主轴方向可以由人工根据田间实际情况进行设置，若用户未指定主轴方向，系统中的主轴评估单元则自动计算，得到至少一条可用的主轴；
步骤5、农田分割；用特定的分割策略将农田分割为工作区和待转区两个区域；
步骤6、作业区规划，在步骤5分割出的作业区中进行全覆盖路径规划，这里采用平行线扫描的方式得到平行的作业行路线，能够全面的覆盖工作区；根据步骤3中确定的行走模式，来确定平行线扩展策略，为了保证规划路线全程不会出现位置、航向突变，则需要用特定的掉头模式提供的转弯模型来衔接相邻的两条平行线；
步骤7、收边规划，根据步骤1中的参数和农田模型，以及步骤3中的导航模...

【专利技术属性】
技术研发人员：李莹玉，王鹏，王文武，陈进富，张鹏锐，
申请(专利权)人：洛阳智能农业装备研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41