CN112056087A - 一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法，包括随动仿形装置、机器视觉识别装置、超声测高装置；应用于小型切段式履带甘蔗收获机的割台随动，并利用多源信息融合的方法，对各自传感器反馈的信息，进行融合分析，提高割台随动控制的稳定性和精度，从而有效的保证甘蔗的收获质量与收获效率；机器视觉辅助导航装置，应用于辅助小型切段式履带甘蔗收获机的导航，防止在收获作业时，小型切段式履带收获机出现过大的变向，对未收获区域造成损害。
Description
技术领域
本发明涉及小型切段式履带甘蔗收获机检测领域，具体地说是一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法。
背景技术
甘蔗是我国主要经济作物之一，是主要的糖业原材料。我国广西地区是甘蔗种植的主要产区之一，但由于广西地区地形地貌特征较为复杂，导致大部分地区无法采用大型甘蔗收获机进行作业，仍然采用人工进行收获，不但耗时耗力，而且收获的效率较低。随着我国人工成本不断增加，甘蔗机收率有着较大的发展空间，由其是小型切段式履带甘蔗收获机。小型的甘蔗收获机，可以适应我国南方丘陵地带甘蔗的收获。切段式是在甘蔗收获过程中，将甘蔗切成等长度的小段，因此在收获机内部容易剔除和分离蔗叶，有效的解决甘蔗收获机易堵塞的问题。用履带进行田间收获，可以易于甘蔗收获机在道路比较泥泞崎岖的作业区域中行驶。所以，小型切段式履带甘蔗收获机在我国南方丘陵地区具有较好的应用场景和较大的市场发展空间。
为进一步推动我国甘蔗行业快速健康发展，降低我国甘蔗收获时宿根破头率，用以保证来年宿根的发芽率，并提高切甘合格率、蔗茎合格率和段位合格率，进一步提升我国小型甘蔗收获机的智能化水平，保证甘蔗经济效能的最大化，本发明提出了小型切段式履带甘蔗收获机感应装置及控制方法。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统及控制方法，提升我国甘蔗收获质量，进一步推动我国甘蔗收获机的智能化水平，降低甘蔗收获时宿根破头率，提高切段式甘蔗收获机蔗茎合格率，提升甘蔗种植产区整体的经济效益，降低人工成本，增加农民收入。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，设置于小型切段式履带甘蔗收获机，包括：
随动仿形装置1，设置于扶蔗器12两侧，连接车载控制器，采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，反馈给车载控制器；所述随动仿形装置1为轮式仿形机构，通过仿形轮与地面接触，感知甘蔗收获作业区域的地面起伏变化，将地面起伏变化转换为随动仿形装置的角度变化信息。随动仿形装置,包括仿形轮、连接转臂、旋转销轴、支撑架、连杆机构、角度传感器及复位机构，其中支撑架上设有可转动的旋转销轴，连接转臂的一端与仿形轮连接，另一端与旋转销轴连接，角度传感器安装在支撑架上且通过连杆机构与旋转销轴连接，复位机构设于支撑架与连接转臂间，用于连接转臂的复位。
机器视觉识别装置3，包括视觉采集装置和图像识别装置，其中视觉采集装置设置于切割平台4的中间位置，且高于切割刀盘2，连接图像识别装置，图像识别装置连接车载控制器，视觉采集装置采集图像后，发送给图像识别装置对采集图像中甘蔗的茎节及切割刀盘2位置进行识别，并将检测切割刀盘2在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值作为反馈信息，发送给车载控制器；图像识别装置包括：单目相机和图像分析装置，其中单目相机主要用于图像信息的采集，分析控制器为JetsonTX2，用于对单目相机采集的图像进行分析和存储。
超声测高装置5，设置于切割平台4两侧，连接车载控制器，采集切割平台4的高度信息，发送到车载控制器；所述超声测高装置5为两个M18超声测距传感器，安装在切割平台4上，通过超声波来获取切割平台到收获作业区域地面的高度信息。
所述图像识别装置包括：单目相机和图像分析装置，其中单目相机主要用于图像信息的采集，分析控制器为JetsonTX2，用于对单目相机采集的图像进行分析和存储。
所述车载控制器为赫斯曼IMCT3654控制器，用于采集各个传感器反馈给控制器的相关信息，并对有关信息进行数据处理分析，以判断是否对执行机构进行相关动作。
雷达测距装置8，设置于驾驶室14顶部，连接车载控制器，检测小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，以及当前速度信息，发送给车载控制器，
机器视觉辅助导航装置9，设置于驾驶室14顶部，连接车载控制器，采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，发送给车载控制器；
车载控制器，连接随动仿形装置1，接收随动仿形装置1发送的甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，控制切割平台4随动变化；接收机器视觉识别装置3的图像信息，对甘蔗茎节及切割刀盘2位置进行识别，对切割平台4进行升降控制；接收超声测高装置5发送的切割平台4的高度信息，对切割平台4进行随动控制；接收雷达测距装置8发送的小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，以及当前速度信息，对小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度进行控制；接收机器视觉辅助导航装置9发送的收获区域与未收获区域对分割线信息。车载控制器为赫斯曼IMCT3654控制器，用于采集各个传感器反馈给控制器的相关信息，并对有关信息进行数据处理分析，以判断是否对执行机构进行相关动作。
一种小型切段式履带甘蔗收获机控制方法，包括：
采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息、切割平台4的高度信息以及切割刀盘2在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值；
对采集到的信息分配权重，根据权重信息计算融合高度值，控制割台液压油缸6执行上升或下降动作；
雷达测距装置采集小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离和采集当前节点时间，计算当前作业速度，控制小型切段式履带甘蔗收获机的行进速度；
机器视觉辅助导航装置9采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，得到收获区域与未收获区域的分割线信息，获取到航线及辅助导航信息，调整小型切段式履带甘蔗收获机的位姿和横向偏差。
所述甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息为：
X＝L1-L0
其中L0为切割刀盘2高度，L1为车载控制器根据角度变化计算出随动仿形装置1高度；
所述切割刀盘2在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值为：
Y＝S1-S0
其中，S1为切割刀盘2实际切割蔗茎点，S0为最佳切割蔗茎点；
所述切割平台4的高度信息为：
Z＝H1-H0
其中，H1为因收获作业区域地势起伏变化引起的超声测高装置5检测到的高度信息，H0为超声测高装置5设定初始值。
所述根据权重信息计算融合高度值，控制割台液压油缸6执行上升或下降动作，包括：
将计算出的甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息的值X、切割平台4的高度信息Y、切割刀盘2在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值Z，乘以随动仿形装置1的权重q1，机器视觉识别装置3的权重q2，超声测高装置5的权重q3，并计算M＝X·q1+Y·q2+Z·q3；
其中，M为融合高度值；
当M≥0时，判断M是否大于简化切割平台4的下降阈值M1，如果大于则车载控制器控制割台液压油缸6执行下降动作；
当M＜0时，判断|M|是否大于简化切割平台4的上升阈值M2，如果大于车载控制器控制割台液压油缸6执行上升动作。
所述雷达测距装置采集小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，包括以下过程：
采用Rife算法，将输入信号进行一次傅里叶变换运算后，对最大谱线及其相邻的次大谱线进行插值，并对插值结果估计频率，则雷达测距求取信号从发射到接收经过的时间
其中B为频率调制带宽，T为扫描周期，fd为发射信号与回波信号的频率差值；
通过上式，求取小型切段式履带甘蔗收获机到目标物之间的距离为
其中c为电磁波在空气中传播的速度。
通过雷达测距装置8计算小型切段式履带甘蔗收获机在田间收获作业时的作业速度，首先小型切段式履带甘蔗收获机到目标物的第一次检测距离d0，并记录接收时间为t0，一定时间后计算得出小型切段式履带甘蔗收获机到目标物的第二次检测距离d1，记录接收时刻为t1，计算两次记录时间间隔，记为t2，两次距离的差值，记为d2，则小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度为
所述机器视觉辅助导航装置9采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，得到收获区域与未收获区域的分割线信息，包括：
通过未收获的作业区域与已收获作业区域之间的颜色差异，用于区分收获区域与未收获区域，并对区分对象进行二值化及形态学处理，利用遗传算法提取区域与未收获区域的分割线。
所述利用遗传算法提取区域与未收获区域的分割线，包括：
如果目标像素到一条直线的距离小于给定阈值l0，则认为像素点在该直线上，一条直线范围内像素点越多，则表示该直线里收获区域与未收获区域的分割线越近，设适应度函数f＝N，N为距直线l0范围内目标像素点的个数，利用遗传算法求解出适应度函数的最优解，从而提取出收获区域与未收获区域的分割线。
本发明具有以下有益效果及优点：
本发明提供了小型切段式履带甘蔗收获机，其中随动仿形装置，机器视觉识别装置和超声测高装置，应用于小型切段式履带甘蔗收获机的割台随动，并利用多源信息融合的方法，对各自传感器反馈的信息，进行融合分析，提高割台随动控制的稳定性和精度，从而有效的保证甘蔗的收获质量与收获效率，雷达测距装置，应用于小型切段式履带收获与目标物之间的距离及机车作业速度的信息反馈，从而有利于小型切段式履带甘蔗收获机的运行速度平稳，防止由于速度过快，导致喂入量瞬时增加，从而造成在收获机内部堵塞的现象的发生，激光扫描仪，用于对边界信息进行提取分析，辅助驾驶员对收获作业区域的地势有一个较为直观的感受，以便于其根据具体的实际情况，对小型切段式履带收获机进行及时的调整，从而延长机车使用寿命和提高作业效率，机器视觉辅助导航装置，应用于辅助小型切段式履带甘蔗收获机的导航，防止在收获作业时，小型切段式履带收获机出现过大的变向，对未收获区域造成损害。
附图说明
图1是本发明感应系统安装在小型切段式履带甘蔗收获机示意图；
图2为本发明感应系统安装在小型切段式履带甘蔗收获机示意图二；
图3为本发明感应系统安装在小型切段式履带甘蔗收获机示意图三；
图4为本发明割台随动控制的流程图；
图5为本发明雷达检测作业速度的流程图；
图6为本发明机器视觉辅助导航遗传算法流程图；
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但本发明能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1、图2、图3所示，为本发明感应装置安装在小型切段式履带甘蔗收获机示意图。图1中包含随动仿形装置1、切割刀盘2、机器视觉识别装置3、简化切割平台4、超声测高装置5、割台液压油缸6、喂入滚筒7、雷达测距装置8、机器视觉辅助识别装置9以及升运器10。图2是针对图1割台部分展示的局部放大图。图3包括小型切段式履带收获机的履带11、扶蔗器12、激光扫描仪13、驾驶室14及切梢器15。
随动仿形装置1，安装在小型切段式履带甘蔗收获机扶蔗器两侧12，其中扶蔗器的作用是将作业收获区域中，倒伏的甘蔗扶起，并输送到甘蔗收获机的喂入滚筒7处。喂入滚筒将甘蔗喂入到收获机内部，进行后续的蔗叶分离及切段等工序。随动仿形装置1根据小型切段式履带甘蔗收获机收获作业时作业区域的地势起伏变化，引起随动仿形装置1角度传感器变化，且角度传感器将角度变化以电压的方式反馈给车载控制器，并作为车载控制器是否控制小型切段式履带甘蔗收获机割台液压油缸6升降的一个主要参量，以便于小型切段式履带甘蔗收获机能够根据作业区域的地势变化信息，进行割台随动变化；机器视觉识别装置3安装在简化切割平台4的中间位置，且安装位置高于小型切段式履带甘蔗收获机的切割刀盘2，机器视觉识别装置，用于图像采集，在车载控制系统内对采集图像中甘蔗的茎节及切割刀盘位置2进行识别，将检测切割刀盘2在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值作为反馈信息给车载控制器，使车载控制器结合其他反馈信息，判断是否需要对割台进行升降动作；超声测高装置5，安装在简化切割平台4的两侧，用于检测切割平台4的离地高度，以辅助小型切段式履带收获机割台随动控制。将超声测高装置检测高度H1与设定高度H0的差值，作为车载控制器一个反馈信息，使车载控制器结合其他反馈信息，判断是否需要对割台进行升降动作。同时超声测高装置也可以用来反馈，小型切段式履带甘蔗收获机，是否行驶平稳，如果两侧超声测高装置检测切割平台离地高度的差值绝对值大于阈值H2时，表明小型切段式履带甘蔗收获机驾驶出现了倾斜，属于非正常驾驶状态并给驾驶员提供警示信息，确保驾驶安全。雷达检测装置8和机器视觉辅助导航装置9安装在驾驶室14的顶部，雷达测距装置8用于检测小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，同时对小型切段式履带收获机的作业速度进行监控，保证小型切段式履带甘蔗收获机正常作业速度，防止因为车速超过正常作业速度范围，导致局部喂入量较大，出现小型切段式履带甘蔗收获机堵塞的现象。机器视觉辅助导航装置9，利用机器视觉技术来辅助小型切段式履带甘蔗收获机的行驶，确保小型切段式履带甘蔗收获机沿着收获区域与未收获区域的分割线行驶，防止小型切段式履带甘蔗收获机突然出现大幅度转向，而造成对未收获区域的损害。升运器10是将切段后的甘蔗，经升运器10升运后，输送到收获拖拉机上，经拖拉机运输到糖厂对甘蔗进行加工。采用履带11作为田间作业的运行方式，主要是因为履带11具有良好的越野性能，其受力面积较大，在土质较为湿软的南方丘陵地带，不易出现陷轮等现象，保证小型切段式甘蔗收获机的正常行驶。激光扫描仪13安装在小型切段式履带甘蔗收获机驾驶室14两侧，利用激光扫描仪13用于扫描收获作业区获得其边界，将收获作业区域的边界信息反馈给车载显示终端，辅助小型切段式履带甘蔗收获机在收获作业区域内正常行驶。对扫描到的收获作业区域边界信息，反馈给车载控制器，从而辅助驾驶员能够根据实际情况对小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度及行驶方向进行控制。由于蔗梢含糖量较低，在榨糖过程中易吸收糖液，降低出糖率，因此在甘蔗实际收获中需要将蔗梢去除，所以利用切梢器15将甘蔗的蔗梢进行切除。
图4为本发明割台随动控制的流程图，小型切段式履带甘蔗收获机最佳收获作业时，设定简化切割平台4，切割刀盘2高度为L0，而实际收获作业时，因收获作业区域地势起伏变化，引起随动仿形装置1角度变化，车载控制器根据角度变化计算出随动仿形装置1新的高度为L1，车载控制器计算出仿形装置1高度变化信息为X＝L1-L0；机器视觉识别装置3识别出理想切割蔗茎点为S0，及切割刀盘2实际切割蔗茎点为S1，在车载控制器内计算出切割位置差值为Y＝S1-S0；超声测高装置5设定初始值为H0，因收获作业区域地势起伏变化引起的超声测高装置5检测到的高度信息为H1，在车载控制器内计算出高度变化信息为Z＝H1-H0；将计算出的X、Y、Z的值分别乘以随动仿形装置1的权重q1，机器识别装置的权重q2，超声测高装置5的权重q3，并计算M＝X·q1+Y·q2+Z·q3，当M≥0时，判断M是否大于简化切割平台4的下降阈值M1，如果大于则车载控制器控制割台液压油缸6执行下降动作；当M＜0时，判断|M|是否大于简化切割平台4的上升阈值M2，如果大于车载控制器控制割台液压油缸6执行上升动作。
图5为本发明雷达检测作业速度的流程图，雷达测距装置8用来计算小型切段式履带甘蔗收获机在田间收获作业时的作业速度，首先小型切段式履带甘蔗收获机到目标物的第一次检测距离d0，并记录接收时间为t0，一定时间后计算得出小型切段式履带甘蔗收获机到目标物的第二次检测距离d1，记录接收时刻为t1，计算两次记录时间间隔，记为t2，两次距离的差值，记为d2，则小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度为
图6为本发明机器视觉辅助导航遗传算法流程图，遗传算法是一种自适应全局化概率搜索算法，它模拟自然界生物的遗传和进化规律，利用遗传算法来提取收获区域与未收获区域的分割线，其原理是，如果目标像素到一条直线的距离小于给定阈值l0，则认为像素点在该直线上，一条直线范围内像素点越多，则表示该直线里作物中心线越近，设适应度函数f＝N，N为距直线l0范围内目标像素点的个数，利用遗传算法求解出适应度函数的最优解，从而提取出收获区域与未收获区域的分割线。本发明待求解问题是寻找收获区域与未收获区域的分割线，确定初始化种群，就是第一次对采集图像进行分析处理，个体适应度函数就是求取一条直线像素点的个数，设适应度函数为f＝N，利用筛选、插入随机算子等对样本进行变异处理，得到新的样本种群，判断是否是最大值即最优解，如果出现则停止迭代，否则继续迭代。
本装置的工作原理是：
小型切段式履带甘蔗收获机，在收获作业时，随动仿形装置1对收获作业区域的地势特征进行随动仿形，将地势变化信息转化为角度信息反馈给车载控制器，并作为车载控制器控制简化切割平台4是否进行升降的主要参量之一。机器视觉识别装置3，主要用于分析切割刀盘2切割甘蔗茎节的位置是否是最佳切割点，将切割刀盘2实际切割点与理想切割点位置的差值作为反馈量反馈给车载控制器，用于作为割台随动控制参量之一。超声测高装置5安装在简化切割平台2的两侧，用于检测简化切割平台2离地距离高度，通过与理想高度的差值作为反馈量反馈给车载控制器，并作为甘蔗收获机割台随动主要参量之一。
将上述三个参量进行信息融合分析，通过实际训练分析，给三个参量各自分配在实际应用中的权值，从而改善由单维信息造成的局限性和不确定性，使甘蔗收获机的割台随动效果达到最佳，保证甘蔗的收获质量。
雷达测距装置8不仅可以检测小型切段式履带甘蔗收获机到目标物之间的距离，还可以反馈其作业时的作业速度，保证小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度在一定的速度范围内行使，这样有利于提高甘蔗的收获质量和效率，同时还可以防止由于作业速度过快，导致局部喂入量过大给小型切段式履带甘蔗收获机造成损害，并且对作业速度检测及行驶方向提供有效的支撑，从而进一步提升甘蔗的收获的质量；机器视觉辅助导航装置9，应用于甘蔗收获机收获作业时，沿着收获区域与未收获区域的分割线，进行直线行驶作业，辅助小型切段式履带甘蔗收获机在作业区域内部精确作业，并防止小型切段式履带甘蔗收获机作业时出现大幅度变向，从而造成对未收获区域的甘蔗植株造成损害。目前机器视觉辅导导航装置9只是应用于辅助驾驶员进行小型切段式履带甘蔗收获机的驾驶，但随着自动导航及自动驾驶等技术的不断完善和行驶数据的不断积累，并结合北斗卫星，完全有可能在近期实现小型切段式履带甘蔗收获机的自动驾驶，逐步实现甘蔗收获无人化；激光扫描仪13安装在驾驶室14的两侧，用于扫描收获作业区并获得其边界，将收获作业区域的边界信息反馈给车载显示终端，辅助小型切段式履带甘蔗收获机在收获作业区域内正常行驶。
本发明小型切段式履带甘蔗收获机感应装置及控制方法，对小型切段式履带甘蔗收获机加装上述所述的智能感应装置，不仅可以保证小型切段式履带甘蔗收获机精确作业，将人们从繁重的生产劳作中解放出来，还可以降低甘蔗收获时宿根破头率，提升切段合格率、蔗茎合格率等合格率，保证收获质量和收获效率，有利于提升我国甘蔗种植的整体经济效益，也有助于进一步加快我国整体农机智能化水平进程。
Claims (10)
1.一种小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，设置于小型切段式履带甘蔗收获机，其特征在于，包括：
随动仿形装置(1)，设置于扶蔗器(12)两侧，连接车载控制器，采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，反馈给车载控制器；
机器视觉识别装置(3)，包括视觉采集装置和图像识别装置，其中视觉采集装置设置于切割平台(4)的中间位置，且高于切割刀盘(2)，连接图像识别装置，图像识别装置连接车载控制器，视觉采集装置采集图像后，发送给图像识别装置对采集图像中甘蔗的茎节及切割刀盘(2)位置进行识别，并将检测切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值作为反馈信息，发送给车载控制器；
超声测高装置(5)，设置于切割平台(4)两侧，连接车载控制器，采集切割平台(4)的高度信息，发送到车载控制器；
雷达测距装置(8)，设置于驾驶室(14)顶部，连接车载控制器，检测小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，以及当前速度信息，发送给车载控制器，
机器视觉辅助导航装置(9)，设置于驾驶室(14)顶部，连接车载控制器，采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，发送给车载控制器；
车载控制器，连接随动仿形装置(1)，接收随动仿形装置(1)发送的甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息，控制切割平台(4)随动变化；接收机器视觉识别装置(3)的图像信息，对甘蔗茎节及切割刀盘(2)位置进行识别，对切割平台(4)进行升降控制；接收超声测高装置(5)发送的切割平台(4)的高度信息，对切割平台(4)进行随动控制；接收雷达测距装置(8)发送的小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，以及当前速度信息，对小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度进行控制；接收机器视觉辅助导航装置(9)发送的收获区域与未收获区域对分割线信息。
2.根据权利要求1所述的小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，其特征在于，所述随动仿形装置(1)包括仿形轮、连接转臂、旋转销轴、支撑架、连杆机构、角度传感器及复位机构，其中支撑架上设有可转动的旋转销轴，连接转臂的一端与仿形轮连接，另一端与旋转销轴连接，角度传感器安装在支撑架上且通过连杆机构与旋转销轴连接，复位机构设于支撑架与连接转臂间，用于连接转臂的复位。
3.根据权利要求1所述的小型切段式履带甘蔗收获机感应系统，其特征在于，所述所述超声测高装置(5)为两个M18超声测距传感器，安装在切割平台(4)上，通过超声波来获取简化切割平台到收获作业区域地面的高度信息。
4.根据权利要求1～3任一项所述系统的控制方法，其特征在于，包括：
采集甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息、切割平台(4)的高度信息以及切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值；
对采集到的信息分配权重，根据权重信息计算融合高度值，控制割台液压油缸(6)执行上升或下降动作；
雷达测距装置采集小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离和采集当前节点时间，计算当前作业速度，控制小型切段式履带甘蔗收获机的行进速度；
机器视觉辅助导航装置(9)采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，得到收获区域与未收获区域的分割线信息，获取到航线及辅助导航信息，调整小型切段式履带甘蔗收获机的位姿和横向偏差。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：
所述甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息为：
X＝L1-L0
其中L0为切割刀盘(2)高度，L1为车载控制器根据角度变化计算出随动仿形装置(1)高度；
所述切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值为：
Y＝S1-S0
其中，S1为切割刀盘(2)实际切割蔗茎点，S0为最佳切割蔗茎点；
所述切割平台(4)的高度信息为：
Z＝H1-H0
其中，H1为因收获作业区域地势起伏变化引起的超声测高装置(5)检测到的高度信息，H0为超声测高装置(5)设定初始值。
6.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述根据权重信息计算融合高度值，控制割台液压油缸(6)执行上升或下降动作，包括：
将计算出的甘蔗收获作业区地势起伏变化的高度信息的值X、切割平台(4)的高度信息Y、切割刀盘(2)在实际切割甘蔗茎节点与最佳切割收获点之间的差值Z，乘以随动仿形装置(1)的权重q1，机器视觉识别装置(3)的权重q2，超声测高装置(5)的权重q3，并计算M＝X·q1+Y·q2+Z·q3；
其中，M为融合高度值；
当M≥0时，判断M是否大于简化切割平台(4)的下降阈值M1，如果大于则车载控制器控制割台液压油缸(6)执行下降动作；
当M＜0时，判断|M|是否大于简化切割平台(4)的上升阈值M2，如果大于车载控制器控制割台液压油缸(6)执行上升动作。
7.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述雷达测距装置采集小型切段式履带甘蔗收获机距离目标物之间的距离，包括以下过程：
采用Rife算法，将输入信号进行一次傅里叶变换运算后，对最大谱线及其相邻的次大谱线进行插值，并对插值结果估计频率，则雷达测距求取信号从发射到接收经过的时间
其中B为频率调制带宽，T为扫描周期，fd为发射信号与回波信号的频率差值；
通过上式，求取小型切段式履带甘蔗收获机到目标物之间的距离为
其中c为电磁波在空气中传播的速度。
8.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：通过雷达测距装置(8)计算小型切段式履带甘蔗收获机在田间收获作业时的作业速度，首先小型切段式履带甘蔗收获机到目标物的第一次检测距离d0，并记录接收时间为t0，一定时间后计算得出小型切段式履带甘蔗收获机到目标物的第二次检测距离d1，记录接收时刻为t1，计算两次记录时间间隔，记为t2，两次距离的差值，记为d2，则小型切段式履带甘蔗收获机的作业速度为
9.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述机器视觉辅助导航装置(9)采集收获区域与未收获区域的分割线所在图像，得到收获区域与未收获区域的分割线信息，包括：
通过未收获的作业区域与已收获作业区域之间的颜色差异，用于区分收获区域与未收获区域，并对区分对象进行二值化及形态学处理，利用遗传算法提取区域与未收获区域的分割线。
10.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：所述利用遗传算法提取区域与未收获区域的分割线，包括：
如果目标像素到一条直线的距离小于给定阈值l0，则认为像素点在该直线上，一条直线范围内像素点越多，则表示该直线里收获区域与未收获区域的分割线越近，设适应度函数f＝N，N为距直线l0范围内目标像素点的个数，利用遗传算法求解出适应度函数的最优解，从而提取出收获区域与未收获区域的分割线。
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