自主拖拉机及使用该拖拉机耕种农田的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于自主穿越农田的自主拖拉机，包括一个或多个传感器，用于在穿越农田时检测障碍物；以及中央处理单元(CPU)，用于接收来自一个或多个传感器的输入信号，并基于输入信号控制拖拉机的运动以避开障碍物；联接器，用于联接从一组农业机器中选择的农业机器，农业机器中的每一个都能够联接到拖拉机，并且农业机器中的每一个包括用于检测障碍物的一个或多个附加传感器，其中，农业机器的联接包括操作地将一个或多个附加传感器连接到CPU，并自动地向CPU提供关于农业机器上的一个或多个附加传感器中的每一个的位置的数据以及这些一个或多个附加传感器中的每一个的一个或多个规格的数据。本发明专利技术还涉及使用这种拖拉机的方法。拉机的方法。拉机的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】自主拖拉机及使用该拖拉机耕种农田的方法


[0001]本专利技术总体上涉及用于自主穿越和耕种农田的自主拖拉机。

技术介绍

[0002]现今农业技术的采用改进了农民在农田中使用的方法。现代农业使农民在较少投入的情况下很容易获得高产。随着技术在农业中的应用，农业光明的未来受到了高度关注。例如，农业机器化减少了一些农业活动中人力的过度使用。因此，农业机器变得越来越大，越来越致力于一种耕种方式。引进自主拖拉机被认为是农业未来的下一步，并且预期使用自主拖拉机，更大和更专用(专门)的农业机器的趋势将继续下去。
[0003]现在自动驾驶汽车很常见。基于技术进步的趋势，可以预期这项技术也将用于耕种农田。目前，发达国家的农民正在就如何种植、收获和维护作物提供一种策略方法。新策略方法的很好的例子是在农业中使用自主拖拉机。自主拖拉机的概念可以追溯到80年代引入精确农业概念之前。在这些日子里，农民们用GPS技术指导拖拉机穿越农田。这种方法的目的是减少燃料消耗，提高拖拉机和农业活动的效率。因此，在引进了改进的无线设备通信的技术之后，这些最初的步骤为自主拖拉机的发展奠定了基础。自主拖拉机采用与无人驾驶车辆大致相同的方法，即使用先进的控制系统和传感器。随着自动转向能力的加入，这类拖拉机增加了控制能力。显然，自主拖拉机的推出在很大程度上体现了农业技术的广泛应用。
[0004]对农民的好处是显而易见的。不可否认的事实是，农业不是一件容易的事，它包括长时间工作和在恶劣天气条件下从事艰苦劳动。考虑到农民的普遍状况，他们中的大多数人在农田里没有雇员来安排他们的工作，因此，他们必须自己做所有的事情。自主拖拉机可以是积极的结果。除此之外，精确度和准确度是农业在种植等各个方面的重要方面。例如，对于此类种植，自主拖拉机可配备自动种植系统，以确保种植时的高精确度。有了这样的能力，农民就能确保种子得到保存。总而言之，由于精确度提高，使用这种拖拉机可能会带来更高的投资回报。
[0005]阻碍发达国家和发展中国家农业生产的因素之一是劳动力不足。通常情况下，农民种植一小块土地，他们一定要用有限的劳动力来管理。然而，随着自主拖拉机的采用，劳动力不足的问题得到了解决，因为耕种农田所需的雇员人数可以减少。
[0006]此外，数据在决定农民的决策方面也起着重要作用。通常，缺乏明确可靠的数据会干扰农民作出的决定，并随后对从农田获得的结果产生不利影响。农民要想在农业活动中取得成功，所需数据的来源和类型是多种多样的。例如，有关土壤的数据很重要，因为它可以帮助农民通过确定土壤的含水量和养分含量来确定在给定的土地上哪些作物生长良好。自主拖拉机可装配有各种传感器，用于收集土壤条件的数据，从而为改善现有作物的产量提供平台。因此，在使用自主拖拉机之后，消除农业中的人与人之间的相互作用可能是有利的。压力过大的员工无法在现场达到所需的效率水平。类似地，人类通常很难管理农场上的各种任务，特别是在涉及大片农田的地方。自主拖拉机配备了适当的传感器，可以在管理农
田中的多项任务时提供必要的帮助，从而减轻农场的压力和工作量。
[0007]这些自主拖拉机采用高水平技术，可用于收集高配置的信息。例如，有些型号具有自动转向能力和GPS技术，从而增强了对拖拉机行驶路线的控制。先进的传感器在确定土壤含水量水平、种植和收获活动、当前产量以及给定土地面积所需的燃料量方面非常有用。此外，其他型号的自主拖拉机可以指导农民如何施肥。
[0008]自主拖拉机允许对工作和农业设备进行精确控制。这使得农民延长工作时间成为可能。拖拉机上装配的传感器即使在能见度降低的情况下和夜间也能引导拖拉机正确行驶：即使在刮风、多尘和多雾的情况下，工作仍在继续。此外，由于农民在管理种植任务方面具有更大的灵活性，因此在一天中增加工作时间的情况下，拖拉机减轻了员工的工作负荷和压力。
[0009]如上所述，自主拖拉机可装配有各种传感器，用于收集土壤条件的数据，从而为改善现有作物的结果提供平台。信息可以通过智能手机、便携式计算机、GPS传感器、RFID标签和其他环境传感器网络来收集或交换。当前传感器技术的发展可能会导致普适计算接管这一领域。Ag
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Leader、Farm Works和SST等公司销售具有增强功能的手持设备，包括更强大的处理器、GPS传感器、高分辨率摄像头以及内置无线和蜂窝接口。越来越多的农田和农业设备配备了智能传感器，这些智能传感器可以读取从植物健康和水分需求到土壤中氮含量的所有信息，从而有助于优化灌溉和避免作物歉收。用于作物健康监测的新型光学传感技术包括Trimble的GreenSeeker、Topcon的CropSpec和Ag Leader的Opti
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Rx。这些智能系统测量叶片的光反射率，将其与土壤中的氮水平相关联，并控制施肥系统以施用最佳数量的肥料。传感器也可以用来提供有关障碍物的信息，这些障碍物阻止或减缓自主拖拉机在农田上的无障碍穿越。然而，这里的发展主要依赖于道路用自动汽车的发展。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是提供一种用于自动穿越农田的改进型自主拖拉机。
[0011]为了实现本专利技术的目的，设计了一种自主拖拉机，该拖拉机包括一个或多个传感器、中央处理单元(CPU)和联接器。一个或多个传感器用于在穿越农田时检测障碍物。中央处理单元(CPU)用于接收来自一个或多个传感器的输入信号，并基于输入信号控制拖拉机的运动以避开障碍物。联接器用于联接从一组农业机器中选择的农业机器，农业机器中的每一个都能够联接到拖拉机，并包括用于检测障碍物的一个或多个附加传感器，其中，农业机器的联接包括操作地将一个或多个附加传感器连接到CPU，并自动地向CPU提供关于农业机器上的一个或多个附加传感器中的每一个的位置的数据以及这些一个或多个附加传感器中的每一个的一个或多个规格的数据。
[0012]申请人认识到在障碍物感测方面可以取得很大的进步。尽管本领域已知在自主车辆上使用传感器来进行障碍物检测，并且在拖拉机的一部分上使用传感器来保持实际耕种机器(作为专用拖拉机的一部分)，但是设计成与各种不同的农业机器连接在一起的小型多功能拖拉机仍未得到重视。申请人意识到，有利的是，在这种情况下，农业机器的联接包括操作地将联接农业机器的传感器连接到拖拉机的CPU，并自动向该拖拉机的CPU提供关于农业机器上的一个或多个附加传感器中的每一个的位置的数据以及这些一个或多个附加传感器中的每一个的一个或多个规格的数据。这意味着农业机器的传感器被集成到系统中，
使得系统作为一个整体可以以最佳可能的方式自主地操作。
[0013]定义
[0014]拖拉机是用于牵引农业机器并为机器提供耕种土地所需的能量(包括任何收获作业)的农用车辆。它通常但不一定是具有汽油或柴油发动机以及大后轮或环形带轨道(所谓的履带)的强力车辆。
[0015]自主拖拉机是能够感知其环境，根据其感知和识别的内容做出决策，然后在该环境中驱动运动或操纵的拖拉机。这些基于决策的动作包括但不限于启动、停止和围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于自主穿越农田的自主拖拉机，包括一个或多个传感器，用于在穿越农田时检测障碍物；以及中央处理器(CPU)，用于接收来自一个或多个传感器的输入信号，并基于输入信号控制拖拉机的运动以避开障碍物；联接器，用于联接从一组农业机器中选择的农业机器，农业机器中的每一个都能够联接到拖拉机，并且农业机器中的每一个包括用于检测障碍物的一个或多个附加传感器，其中，农业机器的联接包括操作地将一个或多个附加传感器连接到CPU，并自动地向CPU提供关于农业机器上的一个或多个附加传感器中的每一个的位置的数据以及这些一个或多个附加传感器中的每一个的一个或多个规格的数据。2.根据权利要求1所述的自主拖拉机，其特征在于，传感器的输出信号受到CPU的控制。3.根据上述任一项权利要求所述的自主拖拉机，其特征在于，对由CPU计算的拖拉机的运动的控制还基于拖拉机的一个或多个环境情况。4.根据权利要求3所述的自主拖拉机，其特征在于，所述环境情况选自包括以下各项的组：1)传感器附近是否存在农业机器，2)所存在的农业机器的类型，3)农业机器的运行条件，4)是否存在第二台自主拖拉机，5)农田的物理特性，6)天气状况，7)拖拉机附近是否有人，8)所述人的类型。5.根据上述任一项权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：劳伦修斯，
申请(专利权)人：阿格西德控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：