一种多模式智能果园运输车控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多模式智能果园运输车控制系统，包括传感器、控制器、执行器和遥控器。所述传感器包括电池电量传感器、超声波雷达、里程计传感器、车身IMU、RTK_GNSS组合导航、车身重物传感器、视觉传感器；所述控制器包括底盘控制器和上层控制器；所述执行器包括电机和报警器。所述电池电量传感器、里程计传感器、车身IMU、超声波雷达与底盘控制器相连；所述RTK_GNSS组合导航、车身重物传感器、视觉传感器与上层控制器相连；所述电机分别与里程计传感器及底盘控制器相连；所述遥控器与上层控制器相连。本发明专利技术同时公开了一种多模式智能果园运输车控制方法。本发明专利技术能提高现代果园果品及物资的运输效率，节省时间，多模式控制方式可供操作者根据作业工况自行选择。供操作者根据作业工况自行选择。供操作者根据作业工况自行选择。

【技术实现步骤摘要】
一种多模式智能果园运输车控制系统及控制方法


[0001]本专利技术属于果园机械领域，具体涉及一种多模式智能果园运输车控制系统及控制方法。

技术介绍

[0002]现代矮砧密植果园，多采用集约化栽培模式，园内遵循机械通行无障碍原则，便于果园机械化管理和作业。但果园管理过程中，物资运输和果品运输多采用人驾驶车辆完成，自动化程度低，作业效率不高，易产生较大的安全隐患。少数人机分离的电动运输车，控制模式单一，发生故障时无可替代的冗余控制系统，缺少预警设施，不利于机械维护。因此，亟需一种多模式控制的果园运输车。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对上述问题，提出一种多模式智能果园运输车控制系统及控制方法，能提高现代果园物资及果品的运输效率，节省时间，多模式控制方式可供操作者根据作业工况自行选择。
[0004]一种多模式智能果园运输车控制系统及控制方法，其特征在于，包括传感器（1）、控制器（2）、执行器（3）和遥控器（4）。所述传感器（1）包括电池电量传感器（11）、超声波雷达（12）、里程计传感器（13）、车身IMU（14）、RTK_GNSS组合导航（15）、车身重物传感器（16）、视觉传感器（17）；所述控制器（2）包括底盘控制器（21）和上层控制器（22）；所述执行器（3）包括电机（31）和报警器（32）。
[0005]进一步地，所述电池电量传感器（11）、里程计传感器（13）、车身IMU（14）、超声波雷达（12）与底盘控制器（21）相连。
[0006]进一步地，所述RTK_GNSS组合导航（15）、车身重物传感器（16）、视觉传感器（17）与上层控制器（22）相连。
[0007]进一步地，所述电机（31）分别与里程计传感器（13）及底盘控制器（21）相连。
[0008]进一步地，所述报警器（32）分别与上层控制器（22）、底盘控制器（21）相连。
[0009]进一步地，所述遥控器（4）与上层控制器（22）相连。
[0010]进一步地，所述RTK_GNSS组合导航（15）搭载在果园运输车上，用于测取果园转弯点及停车点的位置信息。
[0011]进一步地，所述遥控器（4）手柄晃动角度，转换为控制车辆运动的线速度和角速度，并将该速度信息发送至底盘控制器（21）。
[0012]进一步地，所述遥控器（4）总共三个按钮，分别控制果园运输车的遥控器模式、跟随行人模式及自主行走模式。
[0013]本专利技术的优点在于：该多模式智能果园运输车控制系统及控制方法，能提高现代果园物资及果品的运输效率，节省时间，多模式控制方式可供操作者根据作业工况自行选择，且当一种功能出现故障时，也能保证车辆顺利回到车库，或开至最近的维修站点，利于
维修。
附图说明
[0014]图1为本专利技术多模式智能果园运输车控制系统图；图2为本专利技术多模式智能果园运输车自主行走路线规划图；图3为本专利技术多模式智能果园运输车多模式切换流程图；图4为本专利技术多模式智能果园运输车路径跟踪流程图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术的技术方案作进一步阐述。
[0016]图1为多模式智能果园运输车控制系统图，整个控制系统包括传感器（1）、控制器（2）、执行器（3）和遥控器（4）。所述传感器（1）包括电池电量传感器（11）、超声波雷达（12）、里程计传感器（13）、车身IMU（14）、RTK_GNSS组合导航（15）、车身重物传感器（16）、视觉传感器（17）；所述控制器（2）包括底盘控制器（21）和上层控制器（22）；所述执行器（3）包括电机（31）和报警器（32）。所述电池电量传感器（11）、里程计传感器（13）、车身IMU（14）、超声波雷达（12）与底盘控制器（21）相连；所述RTK_GNSS组合导航（15）、车身重物传感器（16）、视觉传感器（17）与上层控制器（22）相连；所述电机（31）分别与里程计传感器（13）和底盘控制器（21）相连；所述报警器（32）分别与上层控制器（22）、底盘控制器（21）相连；所述遥控器（4）与上层控制器（22）相连。
[0017]图2为果园车辆自主行走时，果园转弯点及停车点的布置，各点为采用精度较高的车载RTK_GNSS组合导航（15）提前测取，靠近停车点最近的地头转弯点为转弯点1、2、3
…
7（ID编号为单数），而另一侧地头转弯点为转弯点11、12、13、
…ꢀ
17（ID编号为双数），转弯点ID编号为单数先调用，ID编号为双数后调用，通过上层控制器（22）调用转弯和停车点，比较调用点与当前车载导航始点之间的距离，判断点之间的距离远近，生成车辆行走路径（路径1：车辆车载导航始点至最近的地头转弯点；路径2：最近的地头转弯点至停车点）。
[0018]如图3所示为多模式智能果园运输车多模式切换流程图，包括遥控器模式、跟随行人模式及自主行走模式。
[0019]（1）遥控器模式：遥控器（4）与上层控制器（22）相连，按动遥控器（4）连接控制器按钮1，上层控制器（22）判断按钮1是否按下，若否则停车，若是则激活遥控器（4）；上层控制器（22）通过获取遥控器（4）手柄晃动角度，转换为控制车辆运动的线速度和角速度，并将该速度信息发送至底盘控制器（21）；底盘控制器（21）判断此刻是否接收到上层控制器（22）速度信号，若否则发向报警器发信号，点亮黄色警示灯；若是，则继续判断电池电量是否小于20%，当电池电量小于20%时则以红灯示警并鸣笛，当大于20%时则检测超声波雷达（12）前方是否有障碍物，有障碍物时则以红灯示警并停车，反之则将上层控制器（22）发来的速度信息转化成电机转动的圈数，驱动电机运动。
[0020]（2）跟随行人模式：遥控器（4）与上层控制器（22）相连，按动遥控器（4）连接控制器按钮2，上层控制器（22）判断按钮2是否按下，若否则回到(1)遥控器模式，若是则激活跟随行人模式；视觉传感器
（17）通过图像传输，得到距离最近的第一个人的影像，并提取出人的骨骼点，通过胸腹部的四个骨骼点组合成一个平面，确定出人胸腹部的中心点坐标；再利用相机深度信息得到相机距离人体的距离；上层控制器（22）根据距离是否增加来确定车辆运动速度，无增加时车辆静止不动，增加则根据上一时刻和当前时刻距离增加的差值，转换为车辆速度信息发送至底盘控制器（21）；底盘控制器（21）判断此刻是否接收到上层控制器（22）发出的速度信号，若否则发向报警器发信号，点亮黄色警示灯；若是则继续判断电池电量是否小于20%，当电池电量小于20%时则以红灯示警并鸣笛，当大于20%时则检测超声波雷达（12）前方是否有障碍物，有障碍物则以红灯示警并停车，反之则将上层控制器（22）发来的速度信息转化成电机转动的圈数，驱动电机运动，并同时判断是否关闭遥控器（4），是则终止跟随行人模式，反之继续该模式。
[0021]（3）自主行走模式：当车身重物传感器（16）所感知的承重量传入上层控制器（22），若载重在95%-99%时则鸣本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多模式智能果园运输车控制系统及控制方法，其特征在于，包括传感器（1）、控制器（2）、执行器（3）和遥控器（4）,所述传感器（1）包括电池电量传感器（11）、超声波雷达（12）、里程计传感器（13）、车身IMU（14）、RTK_GNSS组合导航（15）、车身重物传感器（16）、视觉传感器（17）；所述控制器（2）包括底盘控制器（21）和上层控制器（22）；所述执行器（3）包括电机（31）和报警器（32）;所述电池电量传感器（11）、里程计传感器（13）、车身IMU（14）、超声波雷达（12）与底盘控制器（21）相连；所述RTK_GNSS组合导航（15）、车身重物传感器（16）、视觉传感器（17）与上层控制器（22）相连；所述电机（31...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨福增，毛文菊，刘恒，
申请(专利权)人：西北农林科技大学，
类型：发明
国别省市：