1.一种智能农机自动出入机库方法,其特征在于,包括:步骤一、在机库内部设置一个由多个UWB定位基站Ⅰ组成的全信号覆盖区;
步骤二、在机库门口设置一个由多个UWB定位基站Ⅱ组成的交叉信号方阵;
步骤三、进行UWB基站的连接部署及标定、机库门的智能化部署;
步骤四、构建一个由所述全信号覆盖区、交叉信号方阵、机库外部的北斗信号区所组成的,用于统一定位的局部地图坐标系;
步骤五、构建栅格地图;将所述局部地图坐标系转化为像素坐标系;对机库内部的多个库位和机库外部的多个地块进行绘制;
步骤六、智能农机开始基于所述栅格地图进行导航,完成出库和入库的移动作业;
所述交叉信号方阵的配置方法为:单个所述UWB定位基站Ⅱ的信号覆盖半径为L,将多个所述UWB定位基站Ⅱ的其中两个分别设置于距所述机库门口左右L/2处,另外两个在同一平面上平行间隔设置于机库外部的道路上,形成矩阵;从而构成了所述交叉信号方阵。
2.如权利要求1所述的一种智能农机自动出入机库方法,其特征在于,所述步骤一中,所述全信号覆盖区的配置方法为:单个所述UWB定位基站Ⅰ的信号覆盖半径为L,根据实际部署机库的长宽为M*N,在机库内部间隔安装(M / L)*(N / L)个UWB定位基站Ⅰ,从而构成了所述全信号覆盖区。
3.如权利要求1所述的一种智能农机自动出入机库方法,其特征在于,所述步骤三包括,
步骤S31、所述UWB基站的连接部署及标定方法为:选择机库内部左下角的UWB定位基站Ⅰ为基准基站并以此为坐标系原点,以水平方向为X轴,垂直方向为Y轴,逐一标定各个基站Ⅰ、基站Ⅱ与所述基准基站的位置关系,标定完成后将标定数据写入智能农机上的UWB车载主动定位模块;UWB车载主动定位模块接收基站定位信号解算出定位数据并将其推送到主控机,供主控机定位导航使用;所述机库内部设置有同步控制器;每个所述UWB定位基站Ⅰ和UWB定位基站Ⅱ之间都使用网线或光纤采用级联方式进行连接,最后连接至所述同步控制器;
步骤S32、所述机库门的智能化部署方法为:机库门口配置有电控化卷帘门;所述电控化卷帘门上设置有三个触发性的控制接口和门端无线控制模块;三个所述控制接口分别被配置为用于控制所述电控化卷帘门的开、关、暂停;所述门端无线控制模块上设置有三个继电器;三个所述继电器分别与三个所述控制接口相连接;所述智能农机上设置有车端无线控制模块;所述智能农机的主控机通过RS232方式与所述车端无线控制模块通信;所述车端无线控制模块通过无线方式与所述门端无线控制模块通信,从而控制所述电控化卷帘门的开闭;所述门端无线控制模块上设置有红外对射传感器;所述电控化卷帘门高度设为H,所述红外对射传感器安装在0.8 * H位置处,当收到读取电控化卷帘门状态的指令时,通过内部传感器检测电控化卷帘门的开闭状态并最终返回给主控机。
4.如权利要求1所述的一种智能农机自动出入机库方法,其特征在于,所述步骤四包括,
步骤S41、所述全信号覆盖区和交叉信号方阵组成有UWB定位坐标系;所述UWB定位坐标系的原点Ouwb在局部地图坐标系下的坐标(x0,y0),两个坐标系夹角为θ,逆时针为正,设点P1在所述UWB定位坐标系中的坐标为:(x′,y′),在局部地图坐标系中的坐标为:(x1,y1),根据直角坐标系转换公式有:x1 = x′cosθ ‑ y′sinθ + x0y1 = x′sinθ + y′cosθ + y0步骤S42、所述北斗信号区具有经纬度坐标系;那么设局部地图坐标系原点的经纬度坐标为:(lon0,lat0),设点P2的经纬度坐标为:(lon,lat),其在局部坐标系的坐标为:(x2,y2),设地图经度和纬度分辨率为:lon_resolution、lat_resolution,地图经度和纬度分辨率指1个像素点代表的经度和纬度值,地图空间分辨率为:resolution,地图空间分辨率指1个像素点实际距离,单位为:m,则有:
x2 = (lon‑ lon0) / lon_resolution * resolutiony2 = (lat‑ lat0) / lat_resolution * resolution。
5.如权利要求1所述的一种智能农机自动出入机库方法,其特征在于,所述步骤五包括,
步骤S51、构建栅格地图的方法为:首先从22级卫星地图转换出栅格地图,其中黑色部分代表障碍物,障碍物的像素值为0,白色部分代表可通行区域,可通行区域的像素值为
255,灰色部分代表位置区域,位置区域的像素值为100;灰色粗线条代表绘制的库位地块信息,绘制的库位地块信息的像素值为150;
步骤S52、将所述局部地图坐标系转化为像素坐标系的方法为:所述栅格地图是一张图片文件,图片具有一个像素坐标系原点位于栅格地图左上角,地图坐标系原点位于栅格地图的左下角,地图图片大小为:width*height,地图空间分辨率为:resolution;地图空间分辨率指1个像素点实际距离,单位为:m,设点P3分别在像素坐标系和局部地图坐标系的坐标为(m,n)和(x3,y3),根据直角坐标系转换公式,则点P3从局部地图坐标系转换到像素坐标系为:m = x3 / resolution
n = width – y3 / resolution步骤S53、对机库内部的多个库位和机库外部的多个地块进行绘制的方法为:采用四点法,设一个库位或地块在局部地图坐标系的四个角点坐标为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)、(x4,y4),将其转换为像素坐标系下为(m1,n1)、(m2,n2)、(m3,n3)、(m4,n4)根据两点式直线方程计算出(m1,n1)和(m2,n2)或(m2,n2)和(m3,n3)或(m3,n3)和(m4,n4)或(m1,n1)和(m4,n4)的直线方程,将在两点间并在直线上的像素点的像素值修改为150。