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专利号: 2024105329555
申请人: 盐城工业职业技术学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获系统,其特征在于,包括:第一控制模块,用于控制跟随底盘车跟随收获主机车在田地内进行收获作业;

获取模块,用于持续获取跟随底盘车与收获主机车之间的距离、行进偏离角度;

修正模块,用于基于所述距离以及所述行进偏离角度,对跟随底盘车跟随收获主机车进行跟随修正;

还包括:

第二控制模块,用于包括:

获取跟随底盘车未来预设时间内的跟随行驶路线;

调取所述田地的环境地图;

获取跟随底盘车的尺寸参数;

基于所述尺寸参数、所述环境地图和所述跟随行驶路线,确定跟随底盘车沿所述跟随行驶路线时是否持续有落脚区域;

当为否时,获取跟随底盘车沿所述跟随行驶路线行驶时的不可落脚区域以及所述跟随行驶路线上途经所述不可落脚区域的局部路线;

基于所述尺寸参数、所述环境地图、所述不可落脚区域和所述局部路线,确定跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线;

当跟随底盘车即将开始沿所述局部路线行驶时,控制跟随底盘车进入临时自主移动模式,并控制跟随底盘车开始沿所述替换路线行驶,当跟随底盘车沿所述替换路线行驶完毕时,基于所述跟随行驶路线,对跟随底盘车进行接力行驶控制;

基于所述尺寸参数、所述环境地图、所述不可落脚区域和所述局部路线,确定跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线,包括:在所述环境地图上连接所述替换路线的起始点,获得目标连线;

以所述目标连线的中点为圆心,所述目标连线的一半长度长为半径作目标圆;

确定所述目标连线是否与所述不可落脚区域之间相交;

当不相交时,确定所述局部路线上落入所述目标圆内的线长比例;当所述线长比例大于等于预设的比例阈值时,获取所述不可落脚区域与所述目标连线之间的最短距离,当所述最短距离大于等于所述尺寸参数中的机器宽度的一半长度时,将所述目标连线作为跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线;当所述线长比例小于所述比例阈值时,将所述目标连线作为跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线;

当相交时,基于避障路线规划模型,基于所述尺寸参数、所述环境地图、所述不可落脚区域和所述局部路线,确定跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线。

2.如权利要求1所述的一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获系统,其特征在于,所述跟随底盘车上设置有2个跟随站, 2个跟随站沿垂直于跟随底盘车的行进方向对称等高设置;

所述收获主机车上设置有1个目标站,目标站沿收获主机车的行进方向中心线上设置。

3.如权利要求2所述的一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获系统,其特征在于,所述获取模块持续获取跟随底盘车与收获主机车之间的距离、行进偏离角度,包括:计算跟随底盘车与收获主机车之间的距离:

其中,为跟随底盘车与收获主机车之间的距离, 为收获主机车上的目标站的位置坐标, 、 为跟随底盘车上的2个跟随站分别与收获主机车上的目标站之间的距离,为跟随底盘车上的2个跟随站之间的距离, 为收获主机车上的目标站与跟随底盘车上的2个跟随站之间的高度差, 为跟随底盘车与收获主机车之间行进偏离角度,为反正切函数。

4.如权利要求1所述的一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获系统,其特征在于,所述修正模块基于所述距离以及所述行进偏离角度,对跟随底盘车跟随收获主机车进行跟随修正,包括:控制所述距离持续落入预设的距离区间内;

控制所述行进偏离角度等于预设值。

5.一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获方法,其特征在于,包括:控制跟随底盘车跟随收获主机车在田地内进行收获作业;

持续获取跟随底盘车与收获主机车之间的距离、行进偏离角度;

基于所述距离以及所述行进偏离角度,对跟随底盘车跟随收获主机车进行跟随修正;

还包括:

获取跟随底盘车未来预设时间内的跟随行驶路线;

调取所述田地的环境地图;

获取跟随底盘车的尺寸参数;

基于所述尺寸参数、所述环境地图和所述跟随行驶路线,确定跟随底盘车沿所述跟随行驶路线时是否持续有落脚区域;

当为否时,获取跟随底盘车沿所述跟随行驶路线行驶时的不可落脚区域以及所述跟随行驶路线上途经所述不可落脚区域的局部路线;

基于所述尺寸参数、所述环境地图、所述不可落脚区域和所述局部路线,确定跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线;

当跟随底盘车即将开始沿所述局部路线行驶时,控制跟随底盘车进入临时自主移动模式,并控制跟随底盘车开始沿所述替换路线行驶,当跟随底盘车沿所述替换路线行驶完毕时,基于所述跟随行驶路线,对跟随底盘车进行接力行驶控制;

基于所述尺寸参数、所述环境地图、所述不可落脚区域和所述局部路线,确定跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线,包括:在所述环境地图上连接所述替换路线的起始点,获得目标连线;

以所述目标连线的中点为圆心,所述目标连线的一半长度长为半径作目标圆;

确定所述目标连线是否与所述不可落脚区域之间相交;

当不相交时,确定所述局部路线上落入所述目标圆内的线长比例;当所述线长比例大于等于预设的比例阈值时,获取所述不可落脚区域与所述目标连线之间的最短距离,当所述最短距离大于等于所述尺寸参数中的机器宽度的一半长度时,将所述目标连线作为跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线;当所述线长比例小于所述比例阈值时,将所述目标连线作为跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线;

当相交时,基于避障路线规划模型,基于所述尺寸参数、所述环境地图、所述不可落脚区域和所述局部路线,确定跟随底盘车沿所述局部路线行驶的替换路线。

6.如权利要求5所述的一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获方法,其特征在于,所述跟随底盘车上设置有2个跟随站, 2个跟随站沿垂直于跟随底盘车的行进方向对称等高设置;

所述收获主机车上设置有1个目标站,目标站沿收获主机车的行进方向中心线上设置。

7.如权利要求6所述的一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获方法,其特征在于,所述持续获取跟随底盘车与收获主机车之间的距离、行进偏离角度,包括:计算跟随底盘车与收获主机车之间的距离:

其中,为跟随底盘车与收获主机车之间的距离, 为收获主机车上的目标站的位置坐标, 、 为跟随底盘车上的2个跟随站分别与收获主机车上的目标站之间的距离,为跟随底盘车上的2个跟随站之间的距离, 为收获主机车上的目标站与跟随底盘车上的2个跟随站之间的高度差, 为跟随底盘车与收获主机车之间行进偏离角度,为反正切函数。

8.如权利要求5所述的一种基于农机自动跟随底盘控制的农业收获方法,其特征在于,所述基于所述距离以及所述行进偏离角度,对跟随底盘车跟随收获主机车进行跟随修正,包括:控制所述距离持续落入预设的距离区间内;

控制所述行进偏离角度等于预设值。