CN109240284B - 一种无人驾驶农机的自主路径规划方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种无人驾驶农机的自主路径规划方法及装置，涉及智能农机装备领域，采用视觉传感器与北斗RTK定位定向系统自主识别田垄，并优化田块边界识别路线，减少边界识别算法的计算量和边界提取时间。该装置包括北斗RTK定位定向单元、信息处理单元和数据通讯单元。该装置首先通过边界识别算法得出田块边界信息，用户通过人机交互界面输入的农机作业幅宽，然后根据作业奇、偶数行规划出满足农艺要求的作业路径，通过数传模块将获得的田块边界信息和路径规划信息发送到数据服务中心存储，用于其他作业机具的自动田块匹配和作业状态监测。
Description
技术领域
本发明涉及智能农机装备领域，特别涉及一种用于无人驾驶农机的自主路径规划方法及装置。
背景技术
目前，在我国的农业生产过程中，绝大多数的作业机具都需要驾驶人员人工操作执行，作业过程重复单调。尤其在对大面积农田进行作业时驾驶员容易产生疲劳从而导致作业效率低下、作业质量不符合标准要求，所得到的作业质量不具有持久性和一致性，有时甚至发生严重的安全事故，威胁到驾驶员的人身安全。
随着导航定位技术应用成本的逐步下降以及定位精度的持续提高满足了农业生产对于动态定位的精度要求，农业作业机具无人化得到快速发展。农业机械的导航作业路径规划系统是农业机械向无人化发展的一个重要方向和研究内容，符合智慧农业和精准农业的发展要求。它能够在作业前采集作业农田的地理信息，对作业路径进行合理规划，减少作业重复和遗漏。不仅大大提高作业效率和质量，更是实现了作业过程的数字化和信息化，便于农机装备的调度管理和农业生产计划的预先筹划。
论文《基于GNSS农田平整全局路径规划方法与试验》提出了一种获取田块边界的方法，该方法需要驾驶人员驾驶拖拉机从边界上一个位置点出发，绕农田一圈回到原点，采集农田边界点，然后利用方向包围盒方法(Oriented Bounding Box,OBB)对边界进行标准化处理。该方法能够提取出田块边界，但需要人工驾驶拖拉机，且采集的数据量大，计算量大。
目前现有的技术中导航作业路径规划无人化程度不高，需要人工采集作业地块边界，费时费力；田块边界信息没能得到充分利用，不能将生成的边界信息运用到其他农业机具上。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术不足，提供一种无人驾驶农机的自主路径规划方法和装置，设计一种田块边界识别线路，并使用机器视觉传感器与北斗RTK定位定向系统自主识别田垄，来优化田块边界识别路线，减少田块边界识别算法的计算量和田块边界提取时间。并将获得的田块边界信息通过数传模块发送到数据服务中心存储，用作其他作业机具的自动田宽匹配和作业状态监测。
本发明的一个技术方案如下：
一种无人驾驶农机的路径规划方法，包括田块边界识别线路设计，进行田块边界提取，坐标系转换和规划农机作业路径；
所述田块边界识别线路设计，即在田块的一边某位置处沿着一个固定的航向角向前行驶，当行驶到田块边界时向左旋转90°然后以旋转后的航线角继续向前行驶，当完成三次这样的操作时，向前行驶直到行驶到田块边界处即回到了田块起始边，然后再向左旋转起始的航向角，以旋转后的航向角向前行驶到田块边界处即到达田块的顶点位置处；
所述田块边界提取包括：初始化航向角，采集边界点数据，坐标投影转换和边界计算；
进一步的所述初始化航向角，目的是将田块的一边设置为基准航向0°，包括如下步骤：
步骤一：将农机停靠在田块的某一边，并且使农机的轴向平行于垂直边；
步骤二：通过北斗RTK导航定位系统可以得到农机此时航向角为β；
步骤三：设任意时刻农机通过北斗RTK得到的航向角为α；
步骤四：以与农机轴向平行的田块边为基准方向得到的航向偏差角θ＝α-β；
进一步的所述采集边界点数据，根据设计好的边界识别路线，通过北斗RTK定位定向系统和机器视觉传感器，自主识别田块边界，并记录存储坐标点，包括如下步骤：
步骤一：通过北斗RTK定位定向系统得到田块边界上起始点A(x1，y1)的经纬度信息，记录并存储，并且将初始值为0的计数变量a，加一赋值给a；
步骤二：给农机一个固定航向偏差角θ(45°<θ<90°)，使农机沿该航向自动驾驶，并通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置B(x2，y2)的经纬度信息，并将计数变量a加一赋值给a；
步骤三：判断a的值：
判断a的值，如果a＝2，让农机向左转90°弯，即航向偏差角为θ-90°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置C(x3，y3)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝3，让农机向左转90°，即航向偏差角为θ-180°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置D(x4，y4)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝4，让农机向左转90°，即航向偏差角为θ-270°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置E(x5，y5)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝5，让农机向左转θ，即航向偏差角为-270°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置F(x6，y6)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝6,采集数据完成，农机停机。
进一步的所述坐标投影转换，使用高斯投影将经纬度坐标投影到高斯平面，即将得到的矩形田块上的6个经纬度坐标点使用高斯投影法投影到高斯平面，设投影后的点A坐标为(x1，y1)，点B坐标为(x2，y2)，点C坐标为(x3，y3)，点D坐标为(x4，y4)，点E坐标为(x5，y5)，点F坐标为(x6，y6)。其中点A、点E和点F在田块同一边，点C在该边的相对边，点D和点B分别在该边的两个垂直边上；
进一步的所述边界计算，即根据坐标数据的位置关系通过几何计算得出田块边界，包括如下步骤：
步骤一：根据采集保存的在同一边的田块边界点A和点E，可以得出直线方程L1，L1：(y1-y5)x+(x5-x1)y+x1y5-x5y1＝0；
步骤二：求出田块的垂直边直线方程L2，L2和直线AE垂直且经过点B，L2：(x5-x1)x+(y5-y1)y+y2(y1-y5)-(x5-x1)＝0；
步骤三：求出田块的一边长h，h为点C到直线方程L1的距离，
步骤四：求出田块的另一边长w，w为点D到直线方程L2的距离，
步骤五：已求得矩形田块长宽，且已知矩形田块的一个顶点F，即可求得矩形田块的其他3个顶点的坐标。
所述坐标系转换，即建立以田块的一个顶点为原点，田块的一边和其垂直边为坐标轴的坐标系，包括以下步骤：
步骤一：以矩形田块的一个顶点K为新建坐标系的原点O，将矩形田块的4个顶点的坐标值分别减去K点的坐标值；
步骤二：以
的方向为新坐标系的X轴向，以
方向为Y轴方向，并求出
和
的单位向量e1，e2；
步骤三：将矩形田块除原点外的3个顶点的x值乘以e1，y值乘以e2，得到新的坐标点，即建立了以矩形田块的一个顶点为原点，两个垂直边为X轴和Y轴的坐标系。
所述规划农机作业路径，即根据农机的作业幅宽规划出作业路径，并根据作业奇数行偶数行规划出满足要求的作业路径，包括如下步骤：
步骤一：在路径规划前先通过人机交互界面设置农机的作业幅宽l；
步骤二：计算田块边界宽度w和农机作业幅宽l的比值，取w/l的整数部分为m；
步骤三：为了满足农艺要求，需要判断m的奇偶性，如果m为偶数，则说明农机作业完可以回到起始作业位置相同的地块边上；如果m为奇数，则说明农机作业完后在起始边的相对边，需要回到起始边，农机向左转90°行驶到达左边相邻的路径，然后沿着该路径回到起始边。
根据本发明的另一个方面，提供一种无人驾驶农机的自主路径规划装置，用于导航定位并自动识别田埂，处理采集的数据实现自动规划农机作业路径，包括：北斗RTK定位定向单元、信息处理单元和数据通讯单元；
所述北斗RTK定位定向单元包括基准站和移动转，用来实现农机田间导航定位，以一个固定频率实时输出精确的经纬度坐标和航向数据；
所述信息处理单元包括主控制器，机器视觉传感器，触摸显示屏。所述触摸显示屏用来人机交互，用户通过触摸显示屏输入农机的作业幅宽等操作，完成农机的初始化。所述机器视觉传感器实时将图像信息传送给所述主控制器，用来检测农田的田埂。所述主控制器用来接收处理数据，通过路径规划方法，规划出农机作业路径，并进行数据通讯；
所述数据通讯单元包括CAN通讯模块，执行控制器和数传模块。所述CAN通讯模块为智能协议转换器，将所述主控制器输出的信息转换为CAN信号。所述执行控制器通过所述CAN通讯模块接收主控制器输出的执行命令，执行拐弯、直行等相应操作。所述数传模块通过所述CAN通讯模块接收主控制器输出的田块边界信息和路径规划信息，并将信息发送到远程数据服中心用于其他作业机型如插秧机、施药机等在该田块作业时的自动田块匹配和作业转态监测。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.将机器视觉传感器与北斗RTK系统组合能够实现自主边界提取，实现田块边界提取无人化。
2.优化了田块边界识别路线，该线路长度之和小于田块周长，减少了自主边界识别算法的计算量和边界提取时间。
3.设计了农机的导航路径规划装置，能够根据农机的作业幅宽自主规划出农机的作业路径，并能将田块边界信息和路径规划信息发送给远程服务器，用作其他作业机型的自动田块匹配和作业转态监测。
附图说明
图1为田块边界提取线路图；
图2为无人驾驶农机的自主路径规划装置结构图。
附图标记如下：
1.田块边界；2.农机；3.农机轴线方向；4.基准站；5.移动站；6.数据处理单元；7.数据通讯单元；8.卫星天线；9.基准站接收机；10.基准站电台；11.移动站卫星天线；12.移动站卫星天线；13.移动站接收机；14.移动站电台；15.主控制器；16.数传模块；17.执行控制器；18.机器视觉传感器；19.CAN通讯模块；20.触摸显示屏；21.数据监控中心。
具体实施方式
为对本发明做进一步的理解，下面结合附图，对本发明做进一步详细说明：
结合附图1，本发明提供一种无人驾驶农机的自主路径规划方法，包括以下步骤：
步骤一：初始化航向角，首先，将农机2停靠在田块边界1的某一边，并且使农机的轴向3平行于垂直边；其次，通过北斗RTK导航定位系统可以得到农机此时航向角为β；然后，设任意时刻农机通过北斗RTK得到的航向角为α；最后，以与农机轴向平行的田块边为基准方向得到的航向偏差角θ＝α-β；
步骤二：启动农机采集边界点数据，根据设计的边界识别路线，通过北斗RTK定位定向系统和机器视觉传感器，自主识别田块边界，并记录存储坐标点，首先，通过北斗RTK定位定向系统得到田块边界上起始点A(x1，y1)的经纬度信息，记录并存储，并且将初始值为0的计数变量a，加一赋值给a；
其次，给农机一个固定航向偏差角θ(45°<θ<90°)，使农机沿该航向自动驾驶，并通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置B(x2，y2)的经纬度信息，并将计数变量a加一赋值给a；
最后，判断a的值，如果a＝2，让农机向左转90°弯，即航向偏差角为θ-90°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置C(x3，y3)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝3，让农机向左转90°，即航向偏差角为θ-180°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置D(x4，y4)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝4，让农机向左转90°，即航向偏差角为θ-270°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置E(x5，y5)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝5，让农机向左转θ，即航向偏差角为-270°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置F(x6，y6)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝6,采集数据完成，农机停机。
步骤三：控制器将地理坐标转换为投影坐标，将得到的矩形田块上的6个经纬度坐标点使用高斯投影法投影到高斯平面，设投影后的点A坐标为(x1，y1)，点B坐标为(x2，y2)，点C坐标为(x3，y3)，点D坐标为(x4，y4)，点E坐标为(x5，y5)，点F坐标为(x6，y6)。其中点A、点E和点F在田块同一边，点C在该边的相对边，点D和点B分别在该边的两个垂直边上。
步骤四：控制器进行数据处理，根据坐标数据的位置关系通过几何计算得出田块边界，首先，根据采集保存的在同一边的田块边界点A和点E，可以得出直线方程L1，L1：(y1-y5)x+(x5-x1)y+x1y5-x5y1＝0；
其次，求出田块的垂直边直线方程L2，L2和直线AE垂直且经过点B，L2：(x5-x1)x+(y5-y1)y+y2(y1-y5)-(x5-x1)＝0；
再其次，求出田块的一边长h，h为点C到直线方程L1的距离，
然后，求出田块的另一边长w，w为点D到直线方程L2的距离，
最后，已求得矩形田块长宽，且已知矩形田块的一个顶点F，即可求得矩形田块的其他3个顶点的坐标。
步骤五：控制器进行坐标系转换，建立以田块的一个顶点为原点，田块的一边和其垂直边为坐标轴的坐标系，包括以下步骤：
以矩形田块的一个顶点K为新建坐标系的原点O，将矩形田块的4个顶点的坐标值分别减去K点的坐标值；以
的方向为新坐标系的X轴向，以
方向为Y轴方向，并求出
和
的单位向量e1，e2；将矩形田块除原点外的3个顶点的x值乘以e1，y值乘以e2，得到新的坐标点，即建立了以矩形田块的一个顶点为原点，两个垂直边为X轴和Y轴的坐标系。
步骤六：规划农机作业路径，根据农机的作业幅宽规划出作业路径，并根据作业奇数行偶数行规划出满足要求的作业路径：
首先，在路径规划前先通过人机交互界面设置农机的作业幅宽l；
其次，计算田块边界宽度w和农机作业幅宽l的比值，取w/l的整数部分为m；
最后，为了满足农艺要求，需要判断m的奇偶性，如果m为偶数，则说明农机作业完可以回到起始作业位置相同的地块边上；如果m为奇数，则说明农机作业完后在起始边的相对边，需要回到起始边，农机向左转90°行驶到达左边相邻的路径，然后沿着该路径回到起始边。
本发明还提供一种无人驾驶农机的自主路径规划装置，用于导航定位并自动识别田埂，处理采集的数据实现自动规划农机作业路径，包括：北斗RTK定位定向单元、信息处理单元和数据通讯单元；
结合附图2，北斗RTK定位定向单元包括基准站4和移动站5，用来实现农机田间导航定位，以5HZ频率实时输出精确的经纬度坐标和航向数据。移动站4中的卫星天线11和卫星天线12相隔距离两米安装在农机的轴向方向上，并且主卫星天线12安装在农机前进方向的后面，从卫星天线11安装在农机前进方向的前面。
信息处理单元6包括主控制器15，机器视觉传感器18，触摸显示屏20。主控制器15选用ARM控制器，触摸显示屏20用来人机交互，用户通过触摸显示屏输入农机的作业幅宽等操作，完成农机的初始化。机器视觉传感器18实时将图像信息传送给ARM控制器，用来检测农田的田埂。ARM控制器用来接收处理数据，通过路径规划方法，规划出农机作业路径，并进行数据通讯；
数据通讯单元7包括CAN通讯模块19，执行控制器17和数传模块16。CAN通讯模块19为智能协议转换器，数传模块选用G340 GPRS模块，将ARM控制器输出的信息转换为CAN信号。执行控制器17通过CAN通讯模块19接收ARM控制器输出的执行命令，执行拐弯、直行等相应操作。所述数传模块16通过CAN通讯模块19接收ARM控制器15输出的田块边界信息和路径规划信息，并将信息发送到远程数据服中心进行数据存储和状态监控。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围之内。
Claims (8)
1.一种无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，该方法包括田块边界识别线路设计，田块边界提取，坐标系转换和规划农机作业路径；所述田块边界提取包括初始化航向角、采集边界点数据、坐标投影转换和边界计算；所述采集边界点数据包括以下步骤：
步骤一：通过北斗RTK导航定位系统得到田块边界上起始点A(x1，y1)的经纬度信息，记录并存储，并且将初始值为0的计数变量a，加一赋值给a；
步骤二：给农机一个固定航向偏差角θ，45°<θ<90°，使农机沿该航向自动驾驶，并通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置B(x2，y2)的经纬度信息，并将计数变量a加一赋值给a；
步骤三：判断a的值：
判断a的值，如果a＝2，让农机向左转90°弯，即航向偏差角为θ-90°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置C(x3，y3)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝3，让农机向左转90°，即航向偏差角为θ-180°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置D(x4，y4)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝4，让农机向左转90°，即航向偏差角为θ-270°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置E(x5，y5)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝5，让农机向左转θ，即航向偏差角为-270°，并且保持该航向向前行驶，通过机器视觉传感器实时检测前方是否为田埂，如果没有田埂沿该航向继续行驶；如果检测到前方为田埂则停止行驶，记录、存储此刻位置F(x6，y6)的经纬度信息，并且将计数变量a加一赋值给a；
判断a的值，如果a＝6,采集数据完成，农机停机。
2.根据权利要求1所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，所述田块边界识别线路设计为在田块的一边某位置处沿着一个固定的航向角向前行驶，当行驶到田块边界时向左旋转90°然后以旋转后的航线角继续向前行驶，当完成三次这样的操作时，向前行驶直到行驶到田块边界处即回到了田块起始边，然后再向左旋转起始的航向角，以旋转后的航向角向前行驶到田块边界处即到达田块的顶点位置处。
3.根据权利要求1所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，所述初始化航向角包括以下步骤：
步骤一：将农机停靠在田块的某一边，并且使农机的轴向平行于垂直边；
步骤二：通过北斗RTK定位定向系统可以得到农机此时航向角为β；
步骤三：设任意时刻农机通过北斗RTK得到的航向角为α；
步骤四：以与农机轴向平行的田块边为基准方向得到的航向偏差角θ＝α-β。
4.根据权利要求1所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，所述坐标投影转换使用高斯投影将经纬度坐标投影到高斯平面，即将得到的矩形田块上的6个经纬度坐标点使用高斯投影法投影到高斯平面，设投影后的点A坐标为(x1，y1)，点B坐标为(x2，y2)，点C坐标为(x3，y3)，点D坐标为(x4，y4)，点E坐标为(x5，y5)，点F坐标为(x6，y6)；其中点A、点E和点F在田块同一边，点C在该边的相对边，点D和点B分别在该边的两个垂直边上。
5.根据权利要求4所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，所述边界计算包括以下步骤：
步骤一：根据采集保存的在同一边的田块边界点A和点E，可以得出直线方程L1，L1：(y1-y5)x+(x5-x1)y+x1y5-x5y1＝0；
步骤二：求出田块的垂直边直线方程L2，L2和直线AE垂直且经过点B，L2：(x5-x1)x+(y5-y1)y+y2(y1-y5)-(x5-x1)＝0；
步骤三：求出田块的一边长h，h为点C到直线方程L1的距离，
步骤四：求出田块的另一边长w，w为点D到直线方程L2的距离，
步骤五：已求得矩形田块长宽，且已知矩形田块的一个顶点F，即可求得矩形田块的其他3个顶点的坐标。
6.根据权利要求1所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，所述坐标系转换包括以下步骤：
步骤一：以矩形田块的一个顶点K为新建坐标系的原点O，将矩形田块的4个顶点的坐标值分别减去K点的坐标值；
步骤二：以
的方向为新坐标系的X轴向，以
方向为Y轴方向，并求出
和
的单位向量e1，e2；
步骤三：将矩形田块除原点外的3个顶点的x值乘以e1，y值乘以e2，得到新的坐标点，即建立了以矩形田块的一个顶点为原点，两个垂直边为X轴和Y轴的坐标系。
7.根据权利要求1所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法，其特征在于，所述规划农机作业路径包括以下步骤：
步骤一：在路径规划前先通过人机交互界面设置农机的作业幅宽l；
步骤二：计算田块边界宽度w和农机作业幅宽l的比值，取w/l的整数部分为m；
步骤三：判断m的奇偶性，如果m为偶数，则说明农机作业完可以回到起始作业位置相同的地块边上；如果m为奇数，则说明农机作业完后在起始边的相对边，需要回到起始边，农机向左转90°行驶到达左边相邻的路径，然后沿着该路径回到起始边。
8.实现权利要求1所述的无人驾驶农机的自主路径规划方法的装置，其特征在于，该装置包括北斗RTK定位定向单元、信息处理单元和数据通讯单元；
所述北斗RTK定位定向单元包括基准站和移动转，以一个固定频率实时输出精确的经纬度坐标和航向数据；
所述信息处理单元包括主控制器，机器视觉传感器和触摸显示屏；所述触摸显示屏用来人机交互，用户通过触摸显示屏输入农机的作业幅宽等操作，完成农机的初始化；所述机器视觉传感器实时将图像信息传送给所述主控制器，用来检测农田的田埂；所述主控制器用来接收处理数据，通过路径规划方法，规划出农机作业路径，并进行数据通讯；
所述数据通讯单元包括CAN通讯模块，执行控制器和数传模块；所述CAN通讯模块为智能协议转换器，将所述主控制器输出的信息转换为CAN信号；所述执行控制器通过所述CAN通讯模块接收主控制器输出的执行命令，执行拐弯、直行等相应操作；所述数传模块通过所述CAN通讯模块接收主控制器输出的田块边界信息和路径规划信息，并将信息发送到远程数据服中心进行数据存储和状态监控。
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