自动对行控制方法、装置、作业车辆和存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及农业机械领域，公开了一种自动对行控制方法、装置、作业车辆和存储介质。该方法包括：获取来自作业车辆上的柔性检测装置实时探测到的作业车辆与植株行之间的距离；根据距离确定作业车辆是否发生行偏移，在确定发生行偏移时，获取作业车辆的当前车轮角度和偏移量；根据偏移量确定作业车辆达到对行行驶时的目标行驶方向，并根据当前车轮角度和偏移量，计算所需的目标转动角度；按照目标转动角度对作业车辆进行调整，以使得作业车辆的行驶方向与目标行驶方向一致。本发明专利技术实施例实现了作业车辆的自动对行行驶，且保证了作业车辆的对行行驶控制的实时性。车辆的对行行驶控制的实时性。车辆的对行行驶控制的实时性。

【技术实现步骤摘要】
自动对行控制方法、装置、作业车辆和存储介质


[0001]本专利技术涉及农业机械领域，尤其涉及一种自动对行控制方法、装置、作业车辆和存储介质。

技术介绍

[0002]国内4行以上玉米收割机及籽粒收、青贮机、茎穗兼收机型每年产量拖在4万台左右，市场存量为20万台左右。车型基本为对行收割产品(需要割台对准作物的植株行)。在作业过程中，需要机手实时观察车辆割台的对行情况，通过实时调整方向盘保持车辆的对行收割。操作劳动强度大，并严重限制了工作效率。在对行不齐或调整不及时的情况下，增大了玉米收获的破损率和损失率。为解决这一问题，部分厂家采用高精度定位导航技术来实现收割机的自动对行控制。
[0003]其中，高精度定位导航技术通过置于车辆上的RTK
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GPS(载波相位差分技术)信号接收设备接收高精度定位信号，并定位车辆位置信息。用姿态传感器测量车辆实时运行姿态，转角传感器检测前轮转向角度，电控方向盘用于驱动车辆转向动作。目前，该高精度定位导航技术适用最多的场景为驱动车辆进行直线行驶，可以保证车辆的行驶直线度达到一个很好控制精度。但是，在玉米种植环节无法保证全部采用高精度定位导航技术来进行播种作业，这就造成玉米行间距不一致，或者歪歪扭扭，这时仍采用高精度直线驾驶，势必会造成很多情况下不对行收割，增加收货环节的损失率及破损率；即使播种环节采用高精度导航技术进行直线分行种植，但由于地面环境复杂，地面起伏，在坡形地面上尤为突出，无法保证玉米播种的绝对平直。所以在玉米收割环节，行间距无法保证统一，这就造成了采用高精度定位导航技术来进行收割作业时，损失率及破损率无法很好的保证。
[0004]基于此，如何实现如收割机等农业使用的作业车辆的自动对行控制是个亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，为了解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种自动对行控制方法、装置、作业车辆和存储介质。
[0006]第一方面，本专利技术提供一种自动对行控制方法，包括：
[0007]获取来自作业车辆上的柔性检测装置实时探测到的所述作业车辆与植株行之间的距离；
[0008]根据所述距离确定所述作业车辆是否发生行偏移，在确定发生行偏移时，获取所述作业车辆的当前车轮角度和偏移量；
[0009]根据所述偏移量确定所述作业车辆达到对行行驶时的目标行驶方向，并根据所述当前车轮角度和所述偏移量，计算所需的目标转动角度；
[0010]按照所述目标转动角度对所述作业车辆进行调整，以使得所述作业车辆的行驶方向与所述目标行驶方向一致。
[0011]在可选的实施方式中，所述柔性检测装置包括分别位于同一轴线上的左右两侧的两片柔性触须和设置在所述柔性触须上的压力传感器，所述获取来自作业车辆上的柔性检测装置实时探测到的所述作业车辆与植株行之间的距离，包括：
[0012]获取每片所述柔性触须上的压力传感器实时采集到的压力值；
[0013]根据每片所述柔性触须的压力值及所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系，计算每片所述柔性触须与相邻的至少一行植株行之间的距离；其中，所述压力值越大，则所述柔性触须与所述植株行之间的距离越短。
[0014]在可选的实施方式中，所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系的获取过程，包括：
[0015]对所述柔性触须的受力过程进行分析，得到所述柔性触须在横截面的弯矩方程；
[0016]基于所述弯矩方程，计算得到挠曲线近似微分方程；
[0017]根据所述挠曲线近似微分方程和位移边界条件，确定转角方程和挠度方程；
[0018]根据所述转角方程和所述挠度方程，计算得到所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系；
[0019]根据所述对应关系和所述压力值，计算得到每片柔性触须和相邻两行植株行之间的距离。
[0020]在可选的实施方式中，所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系的表达式为：
[0021][0022]其中，F为压力，E为所述柔性触须的弹性模量，I为所述柔性触须的惯性矩，θmax为所述柔性触须弯曲的最大转角，l为所述柔性触须的长度。
[0023]在可选的实施方式中，所述偏移量包括所述作业车辆的偏移方向和偏移位移，所述根据所述偏移量确定所述作业车辆达到对行行驶时的目标行驶方向，并根据所述当前车轮角度和所述偏移量，计算所需的目标转动角度，包括：
[0024]根据所述偏移方向，确定所述作业车辆达到对行行驶时的目标行驶方向；
[0025]根据所述偏移位移和所述当前车轮角度，计算所述作业车辆所需的目标转动角度。
[0026]在可选的实施方式中，按照所述目标转动角度对所述作业车辆进行调整，以使得所述作业车辆的行驶方向与所述目标行驶方向一致，包括：
[0027]实时采集车轮实时角度；
[0028]根据所述车轮实时角度和所述目标转动角度，计算所需调整的车轮修正角度；
[0029]按照所述车轮修正角度对所述作业车辆的行驶方向进行调整，以使得所述行驶方向与所述目标行驶方向一致。
[0030]第二方面，本专利技术提供一种自动对行控制装置，包括：
[0031]距离探测模块，用于获取来自作业车辆上的柔性检测装置实时探测到的所述作业车辆与植株行之间的距离；
[0032]车轮角度采集模块，用于根据所述距离确定所述作业车辆是否发生行偏移，在确
定发生行偏移时，获取所述作业车辆的当前车轮角度和偏移量；
[0033]计算模块，用于根据所述偏移量确定所述作业车辆达到对行行驶时的目标行驶方向，并根据所述当前车轮角度和所述偏移量，计算所需的目标转动角度；
[0034]对行控制模块，用于按照所述目标转动角度对所述作业车辆进行调整，以使得所述作业车辆的行驶方向与所述目标行驶方向一致。
[0035]第三方面，本专利技术提供一种作业车辆，所述作业车辆包括存储器和至少一个处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器用于执行所述计算机程序以实施前述的自动对行控制方法。
[0036]在可选的实施方式中，所述作业车辆包括至少一组柔性检测装置；
[0037]每组所述柔性检测装置包括分别位于同一轴线上的左右两侧的两片柔性触须和设置在所述柔性触须上的压力传感器；
[0038]所述压力传感器用于检测所述柔性触须所受到的压力。
[0039]第四方面，本专利技术提供一种计算机存储介质，其存储有计算机程序，所述计算机程序被执行时，实施前述的自动对行控制方法。
[0040]本专利技术实施例具有如下有益效果：
[0041]本专利技术实施例通过柔性检测装置来实时探测作业车辆与植株行之间的距离，并根据该距离来判断当前作业车辆是否发生行偏移，并在确定发生行偏移时获取当前的车轮角度，计算其偏移方向和偏移位移，从而确定作业车辆当前要实现对行行驶时对应的目标行驶方向和目标转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自动对行控制方法，其特征在于，包括：获取来自作业车辆上的柔性检测装置实时探测到的所述作业车辆与植株行之间的距离；根据所述距离确定所述作业车辆是否发生行偏移，在确定发生行偏移时，获取所述作业车辆的当前车轮角度和偏移量；根据所述偏移量确定所述作业车辆达到对行行驶时的目标行驶方向，并根据所述当前车轮角度和所述偏移量，计算所需的目标转动角度；按照所述目标转动角度对所述作业车辆进行调整，以使得所述作业车辆的行驶方向与所述目标行驶方向一致。2.根据权利要求1所述的自动对行控制方法，其特征在于，所述柔性检测装置包括分别位于同一轴线上的左右两侧的两片柔性触须和设置在所述柔性触须上的压力传感器，所述获取来自作业车辆上的柔性检测装置实时探测到的所述作业车辆与植株行之间的距离，包括：获取每片所述柔性触须上的压力传感器实时采集到的压力值；根据每片所述柔性触须的压力值及所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系，计算每片所述柔性触须与相邻的至少一行植株行之间的距离；其中，所述压力值越大，则所述柔性触须与所述植株行之间的距离越短。3.根据权利要求2所述的自动对行控制方法，其特征在于，所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系的获取过程，包括：对所述柔性触须的受力过程进行分析，得到所述柔性触须在横截面的弯矩方程；基于所述弯矩方程，计算得到挠曲线近似微分方程；根据所述挠曲线近似微分方程和位移边界条件，确定转角方程和挠度方程；根据所述转角方程和所述挠度方程，计算得到所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系。4.根据权利要求3所述的自动对行控制方法，其特征在于，所述柔性触须的压力值与所述柔性触须和所述植株行之间的距离的对应关系的表达式为：其中，F为压力，E为所述柔性触须的弹性模量，I为所述柔性触须的惯性矩，θmax为所述柔性触须弯曲的最大转角，l为所述柔性触须的长度。5.根据权利要求1所述的自动对行控制方法，其特征在于，所述偏移量包括所述作业车辆的偏移方向和偏移位移，所述根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：周中华，谢乐心，
申请(专利权)人：北京博创联动科技有限公司，
类型：发明
国别省市：