一种导向轮的转向效率标定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种导向轮的转向效率标定方法及装置，属于农机无人驾驶技术领域，所述方法包括：获取目标路径曲率和行驶路径的平均曲率；根据所述目标路径曲率和所述平均曲率，对导向轮的当前转向效率进行标定以获取目标转向效率。本发明专利技术利用行驶路径的平均曲率与目标路径曲率，对无人驾驶作业机械的导向轮的转向效率进行标定，从方法上实现导向轮偏转向效率标定的自动化，减小因农机重心位置变化、土壤条件变化等引起的导向轮转向效率变化导致的对路径跟踪精度的影响，提高路径跟踪精度。还可以简化标定步骤，提高无人驾驶标定效率，提高标定精度。高标定精度。高标定精度。

【技术实现步骤摘要】
一种导向轮的转向效率标定方法及装置


[0001]本专利技术涉及农机无人驾驶
，尤其涉及一种导向轮的转向效率标定方法及装置。

技术介绍

[0002]自动转向操控技术是实现农业作业机械无人驾驶的关键技术之一，也是农机无人驾驶的基础。导向轮作转向为一种重要的转向方式，其转向效率严重影响农机无人系统的路径跟踪精度。农机作业过程中，农机重心会随着作业机具升降、粮仓、种肥药箱等农资料位变化而变化，导致轮胎和路面所产生的附着力变化，离心力和驱动力的改变也会引起合力的改变。当合力大于附着力时，轮胎就会沿着合力的方向滑动。如果这个轮胎位于前导向轮，就会出现转向不足；如果这个轮胎位于后导向轮，就会出现转向过度。
[0003]农机无人驾驶系统中，路径跟踪模型或控制算法一般未考虑导向轮转向效率变化，将导向轮转向效率作为一个常量进行考虑，从而在作业农机重心、地况等影响导向轮转向效率的因素发生变化时，无人驾驶系统的路径跟踪精度会变差，严重影响作业质量。其次，在无人驾驶农机人工标定时，仅在农机特定工况和特定路面条件下进行，将导向轮转向效率作为常量进行标定，无法满足不同工况下的无人驾驶系统路径跟踪精度。另外，农机无人驾驶系统人工标定存在步骤繁琐，效率低，精度不高等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种导向轮的转向效率标定方法，用以解决现有技术中的缺陷，提高导向轮的转向效率的标定效率和精度。
[0005]第一方面，本专利技术提供一种导向轮的转向效率标定方法，包括：获取目标路径曲率和行驶路径的平均曲率；根据所述目标路径曲率和所述平均曲率，对导向轮的当前转向效率进行标定以获取目标转向效率。
[0006]根据本专利技术提供的一种导向轮的转向效率标定方法，获取所述行驶路径的平均曲率，包括：在所述目标路径曲率大于等于目标路径曲率阈值，并且作业机械的行进速度大于速度阈值的情况下，获取作业机械在行驶过程中的多个位置处的行驶轨迹曲率；根据所述行驶轨迹曲率，确定所述行驶路径的平均曲率。
[0007]根据本专利技术提供的一种导向轮的转向效率标定方法，所述根据所述行驶轨迹曲率，确定所述行驶路径的平均曲率，其具体的计算公式为：
[0008][0009]其中，为平均曲率，K
ri
表示第i个位置处的行驶轨迹曲率，n表示位置的总个数。
[0010]根据本专利技术提供的一种导向轮的转向效率标定方法，根据所述目标路径曲率和所述平均曲率，对导向轮的当前转向效率进行标定以获取目标转向效率，其具体公式为：
[0011][0012]其中，η
new
表示目标转向效率，η表示当前转向效率，K
t
为目标路径曲率，为平均曲率。
[0013]根据本专利技术提供的一种导向轮的转向效率标定方法，所述目标路径曲率的计算公式为：
[0014][0015]其中，K
t
为目标路径曲率，R表示目标路径的半径。
[0016]根据本专利技术提供的一种导向轮的转向效率标定方法，所述行驶路径的长度大于等于距离阈值。
[0017]第二方面，本专利技术还提供一种导向轮的转向效率标定装置，包括：
[0018]获取模块，用于获取目标路径曲率和行驶路径的平均曲率；
[0019]标定模块，用于根据所述目标路径曲率和所述平均曲率，对导向轮的当前转向效率进行标定以获取目标转向效率。
[0020]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述导向轮的转向效率标定方法。
[0021]第四方面，本专利技术还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述导向轮的转向效率标定方法。
[0022]第五方面，本专利技术还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述导向轮的转向效率标定方法。
[0023]本专利技术提供的导向轮的转向效率标定方法及装置，利用行驶路径的平均曲率与目标路径曲率，对无人驾驶作业机械的导向轮的转向效率进行标定，从方法上实现导向轮偏转向效率标定的自动化，减小因农机重心位置变化、土壤条件变化等引起的导向轮转向效率变化导致的对路径跟踪精度的影响，提高路径跟踪精度。还可以简化标定步骤，提高无人驾驶标定效率，提高标定精度。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0025]图1是本专利技术提供的导向轮的转向效率标定方法的流程示意图之一；
[0026]图2是本专利技术提供的不用转向效率下的转向效果示意图；
[0027]图3是本专利技术提供的导向轮的转向效率标定方法的流程示意图之二；
[0028]图4是本专利技术提供的导向轮的转向效率标定装置的结构示意图；
[0029]图5是本专利技术提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]需要说明的是，在本专利技术实施例的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0032]图1是本专利技术提供的导向轮的转向效率标定方法的流程示意图之一，如图1所示，包括但不限于以下步骤：
[0033]步骤101：获取目标路径曲率和行驶路径的平均曲率；
[0034]作业机械(无人驾驶农机)的目标路径一般由往复直线和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导向轮的转向效率标定方法，其特征在于，包括：获取目标路径曲率和行驶路径的平均曲率；根据所述目标路径曲率和所述平均曲率，对导向轮的当前转向效率进行标定以获取目标转向效率。2.根据权利要求1所述的导向轮的转向效率标定方法，其特征在于，获取所述行驶路径的平均曲率，包括：在所述目标路径曲率大于等于目标路径曲率阈值，并且作业机械的行进速度大于速度阈值的情况下，获取作业机械在行驶过程中的多个位置处的行驶轨迹曲率；根据所述行驶轨迹曲率，确定所述行驶路径的平均曲率。3.根据权利要求2所述的导向轮的转向效率标定方法，其特征在于，所述根据所述行驶轨迹曲率，确定所述行驶路径的平均曲率，其具体的计算公式为：其中，为平均曲率，K
ri
表示第i个位置处的行驶轨迹曲率，n表示位置的总个数。4.根据权利要2所述的导向轮的转向效率标定方法，其特征在于，根据所述目标路径曲率和所述平均曲率，对导向轮的当前转向效率进行标定以获取目标转向效率，其具体公式为：其中，η
new
表示目标转向效率，η表示当前转向效率，K
t
为目标路径曲率，...

【专利技术属性】
技术研发人员：付卫强，孟志军，肖跃进，张光强，聂建慧，王昊，魏学礼，
申请(专利权)人：北京市农林科学院智能装备技术研究中心，
类型：发明
国别省市：