CN117148844A - 自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备，其中方法应用于农机的计算设备，农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制前轮转动；该方法包括：接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度；基于农机的位置、航向和速度确定农机前轮当前的旋转角度；基于旋转角度和农机的目标行驶路径，生成前轮的旋转控制指令；将旋转控制指令发送至方向盘舵机，使农机基于目标行驶路径进行行驶。本申请提供的方法和装置，提高了自动驾驶控制的稳定性。
Description
技术领域
本申请涉及农业机械技术领域，具体而言，涉及一种自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备。
背景技术
随着农业机械设备的发展，自动驾驶技术已广泛应用于农机中，现有的农机在农机前轮安装有线传感器，根据有线传感器获取前轮的旋转角度，从而控制农机根据目标行驶路径进行行驶，实现农机的自动驾驶。但农机作业的现场环境一般比较恶劣，导致安装在前轮的传感器容易损坏和脱落，造成角度测量不准确，从而影响控制农机自动驾驶的稳定性。
因此，如何获取农机前轮的旋转角度，从而控制农机根据目标行驶路径进行行驶，提高自动驾驶控制的稳定性成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供一种自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备，用以解决现有技术中如何获取农机前轮的旋转角度，从而控制农机根据目标行驶路径进行行驶，提高自动驾驶控制的稳定性的技术问题。
第一方面，本申请提供了一种自动驾驶方法，应用于农机的计算设备，所述农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，所述方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制所述前轮转动；所述方法包括：
接收所述组合导航设备发送的所述农机的位置、航向和速度；
基于所述农机的位置、航向和速度确定所述农机前轮当前的旋转角度；
基于所述旋转角度和所述农机的目标行驶路径，生成所述前轮的旋转控制指令；
将所述旋转控制指令发送至所述方向盘舵机，使所述农机基于所述目标行驶路径进行行驶。
在一些实施例中，所述农机的位置包括所述农机的经度和纬度，所述基于所述农机的位置、航向和速度确定所述农机前轮当前的旋转角度，包括：
基于所述经度和所述纬度，确定所述农机在地心直角坐标系中的位置向量；
确定所述位置对应的航向，基于所述航向确定所述农机在所述地心直角坐标系中的方向向量；
确定所述位置对应的速度，基于所述速度确定所述农机在所述地心直角坐标系中的速度向量；
基于所述方向向量和所述速度向量确定所述农机前轮当前的旋转角度；
其中，所述方向向量和所述速度向量是以所述位置向量为基准得到的。
在一些实施例中，所述基于所述方向向量和所述速度向量确定所述农机前轮当前的旋转角度，包括：
基于所述速度向量与所述方向向量的乘积，得到所述农机的横摆运动向量，所述横摆运动向量是三维的；
将三维横摆运动向量投影至水平的平面上，得到二维横摆运动向量；
基于反正切函数确定所述二维横摆运动向量的角度，将所述二维横摆运动向量的角度作为所述前轮当前的旋转角度。
在一些实施例中，所述基于所述旋转角度和所述农机的目标行驶路径，生成所述前轮的旋转控制指令，包括：
将所述农机的位置与所述目标行驶路径进行对比；
基于所述农机的位置与所述目标行驶路径之间的偏差，生成所述前轮的期望角度；
将所述期望角度与所述当前的旋转角度进行匹配；
基于所述匹配结果生成所述前轮的旋转控制指令；
其中，所述旋转控制指令用于控制所述前轮基于所述旋转控制指令中的旋转角度进行转动。
在一些实施例中，所述基于所述匹配结果生成所述前轮的旋转控制指令，包括：
在所述匹配结果为匹配的情况下，基于所述当前的旋转角度生成所述前轮的旋转控制指令；
在所述匹配结果为不匹配的情况下，确定所述当前的旋转角度与所述期望角度之间的角度差；基于所述角度差生成所述前轮的旋转控制指令。
在一些实施例中，所述基于所述农机的位置与所述目标行驶路径之间的偏差，生成所述前轮的期望角度，包括：
获取所述农机的位置与所述目标行驶路径之间的横向偏差，以及所述农机的航向与目标航向之间的航向偏差；
基于所述横向偏差和所述航向偏差，确定所述前轮的期望角度。
第二方面，本申请提供了一种自动驾驶装置，应用于农机的计算设备，所述农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，所述方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制所述前轮转动；所述计算设备包括：
接收模块，用于接收所述组合导航设备发送的所述农机的位置、航向和速度；
确定模块，用于基于所述农机的位置、航向和速度确定所述农机前轮当前的旋转角度；
生成模块，用于基于所述旋转角度和所述农机的目标行驶路径，生成所述前轮的旋转控制指令；
控制模块，用于将所述旋转控制指令发送至所述方向盘舵机，使所述农机基于所述目标行驶路径进行行驶。
第三方面，本申请提供了一种农机，该农机包括依序连接的天线、组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮；
其中，所述计算设备用于执行上述的自动驾驶方法。
第四方面，本申请提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。
第五方面，本申请提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行所述程序时实现上述的方法。
本申请提供的自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备，通过农机的位置、航向和速度计算得到农机前轮的旋转角度，无需在前轮上安装传感器即可获取前轮的旋转角度，提高了系统的稳定性，增加了设备安装的便利性；通过接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度，计算设备无需采集前轮旋转角度，也无需再集成定位模块，减少了计算设备的数据流量和硬件接口，提高了计算设备的运算效率和稳定性，同时也提高了功能的可扩展性。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的自动驾驶方法的流程示意图；
图2为本申请实施例提供的自动驾驶装置的结构示意图；
图3为本申请实施例提供的农机的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或模块，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。
图1为本申请实施例提供的自动驾驶方法的流程示意图，如图1所示，该方法包括步骤110、步骤120、步骤130和步骤140。该方法流程步骤仅仅作为本申请一个可能的实现方式。
步骤110、接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度。
具体地，本申请实施例提供的自动驾驶方法的执行主体为自动驾驶装置，该装置可以为农机的计算设备，农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制前轮转动。
农机是指在作物种植业和畜牧业生产过程中，以及农畜产品初加工和处理过程中所使用的各种农业机械设备，例如拖拉机和挖掘机等。
组合导航设备可以由多种导航设备和多种导航技术组合构成，通过多种导航技术的组合使用，使得组合导航设备采集的数据更加准确。
组合导航设备中包括定位模块；组合导航设备中还可以包括陀螺仪或加速度计中的至少一个。组合导航设备用于实时获取农机的运动数据，并将运动数据发送至计算设备。运动数据包括位置、航向和速度等。
组合导航设备可以接入全球导航卫星系统(Global Navigation SatelliteSystem，GNSS)天线，将CNSS天线与惯性导航系统(Inertial Navigation System，INS)相结合，从而实时获取农机的运动数据。天线可以为蘑菇头天线。
组合导航设备可以与基准站相连接，接收天线发送的卫星信号和基准站发送的差分数据，根据差分数据对接收的卫星信号进行修正处理，从而得到准确的运动数据。
计算设备可以为连接计算系统的显示装置，例如农机上的平板。计算设备与组合导航设备之间可以通过RS232接口进行通信。计算设备可以接收组合导航设备发送的运动数据。
现有技术中均是将定位模块安装在计算设备中，计算设备需要接入天线，并内部集成定位模块采集原始数据，使得计算设备的数据流量较大，容易出现死机的情况。本申请将定位模块迁移至组合导航设备中，计算设备可以仅获取有效的运动数据，减少了计算设备的数据流量和数据接口，提高了计算设备的运算效率。
方向盘舵机与农机的前轮相连接，用于控制前轮的转动，使农机根据目标行驶路径进行行驶。
步骤120、基于农机的位置、航向和速度确定农机前轮当前的旋转角度。
具体地，旋转角度为前轮相对于农机长轴的转向角度，也可以称为转角角度或转向角。前轮的旋转角度决定了农机的转向方向和转弯半径。
计算设备接收到农机的运动数据后，可以调用设备中存储的算法计算农机前轮当前的旋转角度。
例如，组合导航设备将农机的运动数据以50Hz的频率通过串口传递给计算设备。计算设备接收到运动数据后，调用算法并根据农机的位置、航向和速度计算出前轮实时的旋转角度。
步骤130、基于旋转角度和农机的目标行驶路径，生成前轮的旋转控制指令。
具体地，目标行驶路径为预先设定的农机需要行驶的路径。目标行驶路径可以是由计算设备确定的。
因为在农机的行驶过程中，可能存在偏航的情况，因此需要实时获取农机的运动数据，根据运动数据中农机的位置确定农机当前是否偏航。
若农机当前已经偏航，则需要根据农机的位置与目标行驶路径的偏离距离和前轮当前的旋转角度确定前轮的旋转控制指令。
若农机当前没有偏航，则需要根据农机在目标行驶路径上的位置对应的目标航向和前轮当前的旋转角度确定前轮的旋转控制指令。
旋转控制指令为控制前轮旋转角度的指令。目标航向为根据目标行驶路径确定的农机的行驶方向。
步骤140、将旋转控制指令发送至方向盘舵机，使农机基于目标行驶路径进行行驶。
具体地，计算设备将旋转控制指令发送方向盘舵机，方向盘舵机响应于旋转控制指令控制前轮进行转动。
若当前农机已经偏航，则方向盘舵机会根据该旋转控制指令，控制前轮带动农机行驶至目标行驶路径上。
若当前农机未偏航且农机的航向未偏离目标航向，则方向盘舵机会根据该旋转控制指令，控制前轮继续根据当前的旋转角度进行移动，进而带动农机行驶继续在目标行驶路径上。
若当前农机未偏航但农机的航向偏离了目标航向，即未来时间段内农机会因为航向的偏差而行驶到目标行驶路径外，因此方向盘舵机会根据该旋转控制指令，控制前轮调整当前的旋转角度，进而带动农机继续行驶在目标行驶路径上。
本申请实施例提供的自动驾驶方法，通过农机的位置、航向和速度计算得到农机前轮的旋转角度，无需在前轮上安装传感器即可获取前轮的旋转角度，提高了系统的稳定性，增加了设备安装的便利性；通过接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度，计算设备无需采集前轮旋转角度，也无需再集成定位模块，减少了计算设备的数据流量和硬件接口，提高了计算设备的运算效率和稳定性，同时也提高了功能的可扩展性。
需要说明的是，本申请每一个实施方式可以自由组合、调换顺序或者单独执行，并不需要依靠或依赖固定的执行顺序。
在一些实施例中，农机的位置包括农机的经度和纬度，步骤120包括：
基于经度和纬度，确定农机在地心直角坐标系中的位置向量；
确定位置对应的航向，基于航向确定农机在地心直角坐标系中的方向向量；
确定位置对应的速度，基于速度确定农机在地心直角坐标系中的速度向量；
基于方向向量和速度向量确定农机前轮当前的旋转角度；
其中，方向向量和速度向量是以位置向量为基准得到的。
基于方向向量和速度向量确定农机前轮当前的旋转角度，包括：
基于速度向量与方向向量的乘积，得到农机的横摆运动向量，横摆运动向量是三维的；
将三维横摆运动向量投影至水平的平面上，得到二维横摆运动向量；
基于反正切函数确定二维横摆运动向量的角度，将二维横摆运动向量的角度作为前轮当前的旋转角度。
具体地，将农机的经度(longitude)和纬度(latitude)转换为地心直角坐标系中的位置向量Xl、Yl和Zl：
Xl＝cos(latitude)*cos(longitude)
Yl＝cos(latitude)sin(longitude)
Zl＝sin(latitude)
其中，Xl代表X轴的位置向量；Yl代表Y轴的位置向量；Zl代表Z轴的位置向量；*代表乘号。
根据农机当前的经纬度对应的航向(heading)，计算当前农机在地心直角坐标系中的方向向量Xh、Yh和Zh：
Xh＝cos(heading)
Yh＝sin(heading)
Zh＝0
根据农机当前的经纬度对应的北速度(north velocity)和东速度(eastvelocity)，计算当前农机在地心直角坐标系中的速度向量Xv、Yv和Zv：
Xv＝north velocity
Yv＝east velocity
Zv＝0
计算速度向量与方向向量的叉积，得到当前农机的横摆运动向量Xc、Yc和Zc，横摆运动向量表示农机的横摆运动：
Xc＝Yv*Zh-Zv*Yh
Yc＝Zv*Xh-Xv*Zh
Zc＝Xv*Yh-Yv*Xh
根据上述公式可看出横摆运动向量是三维的，为了获取前轮的旋转角度，需要将三维的横摆运动向量转换成二维的横摆运动向量。
可以将横摆运动向量投影到水平平面上，可以得到二维横摆运动向量X2D和Y2D：
X2D＝Xc
Y2D＝Yc
使用反正切函数(arctan)计算二维横摆运动向量的角度，二维横摆运动向量的角度即为前轮当前的旋转角度wheel angle：
wheel angle＝atan2(Y2D,X2D)
本申请实施例提供的自动驾驶方法，通过农机的经纬度、航向和速度可以计算得到前轮当前的旋转角度，获取的旋转角度准确度高，提高了自动驾驶的控制准确度。
在一些实施例中，步骤130包括：
将农机的位置与目标行驶路径进行对比；
基于农机的位置与目标行驶路径之间的偏差，生成前轮的期望角度；
将期望角度与当前的旋转角度进行匹配；
基于匹配结果生成前轮的旋转控制指令；
其中，旋转控制指令用于控制前轮基于旋转控制指令中的旋转角度进行转动。
具体地，期望角度为根据目标行驶路径确定的期望的前轮旋转角度。
将获取的农机的位置与目标行驶路径进行对比，确定农机的位置是否在目标行驶路径上，并根据农机的位置与目标行驶路径之间的偏差，生成前轮的期望角度。
根据农机的位置与目标行驶路径之间的偏差，生成前轮的期望角度，可以包括获取农机的位置与目标行驶路径之间的横向偏差，以及农机的航向与目标航向之间的航向偏差；基于横向偏差和航向偏差，确定前轮的期望角度。
若农机当前的位置在目标行驶路径上，则农机当前未偏航，农机的位置与目标行驶路径之间的横向偏差为零，将农机当前在目标行驶路径上的位置点对应的航向作为农机的目标航向，根据横向偏差和目标航向计算出前轮的期望角度。
若农机当前的位置不在目标行驶路径上，则农机当前已偏航。获取农机的位置与目标行驶路径之间的横向偏差，并根据横向偏差和目标行驶路径确定农机的目标航向，根据农机的航向与目标航向之间的航向偏差，以及横向偏差计算出前轮的期望角度。
将期望角度与当前的旋转角度进行匹配，并根据匹配结果生成前轮的旋转控制指令。
旋转控制指令可以为控制器局域网(Controller Area Network，Can)指令。可以通过Can指令控制方向盘舵机将前轮的当前的旋转角度修正到期望角度，实现农机在目标行驶路径上的自动驾驶。
本申请实施例提供的自动驾驶方法，通过确定前轮的期望角度，根据期望角度与当前的旋转角度的匹配结果生成前轮的旋转控制指令，从而控制前轮转动，将前轮的当前的旋转角度修正到期望角度，实现农机在目标行驶路径上的自动驾驶，提高了自动驾驶控制的准确度。
在一些实施例中，基于匹配结果生成前轮的旋转控制指令，包括：
在匹配结果为匹配的情况下，基于当前的旋转角度生成前轮的旋转控制指令；
在匹配结果为不匹配的情况下，确定当前的旋转角度与期望角度之间的角度差；基于角度差生成前轮的旋转控制指令。
具体地，若期望角度与当前的旋转角度相同，则匹配结果为匹配。前轮可以根据当前的旋转角度继续前进，此时旋转控制指令中的旋转角度为当前的旋转角度，修正角度为零。修正角度为前轮当前需要进行调整的角度。
若期望角度与当前的旋转角度不同，则匹配结果为不匹配。获取当前的旋转角度与期望角度之间的角度差，将该角度差作为前轮的修正角度。此时旋转控制指令中的旋转角度为期望角度，修正角度为该角度差。
本申请实施例提供的自动驾驶方法，根据匹配结果生成前轮的旋转控制指令，提高了自动驾驶控制的准确度。
下面对本申请实施例提供的自动驾驶装置进行描述，下文描述的自动驾驶装置与上文描述的自动驾驶方法可相互对应参照。
图2为本申请实施例提供的自动驾驶装置的结构示意图，如图2所示，该装置应用于农机的计算设备，农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制前轮转动；计算设备包括接收模块210、确定模块220、生成模块230和控制模块240。
接收模块，用于接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度；
确定模块，用于基于农机的位置、航向和速度确定农机前轮当前的旋转角度；
生成模块，用于基于旋转角度和农机的目标行驶路径，生成前轮的旋转控制指令；
控制模块，用于将旋转控制指令发送至方向盘舵机，使农机基于目标行驶路径进行行驶。
具体地，根据本申请的实施例，接收模块、确定模块、生成模块和控制模块中的任意多个模块可以合并在一个模块中实现，或者其中的任意一个模块可以被拆分成多个模块。
或者，这些模块中的一个或多个模块的至少部分功能可以与其他模块的至少部分功能相结合，并在一个模块中实现。
根据本申请的实施例，接收模块、确定模块、生成模块和控制模块中的至少一个可以至少被部分地实现为硬件电路，例如现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、片上系统、基板上的系统、封装上的系统、专用集成电路(ASIC)，或可以通过对电路进行集成或封装的任何其他的合理方式等硬件或固件来实现，或以软件、硬件以及固件三种实现方式中任意一种或以其中任意几种的适当组合来实现。
或者，接收模块、确定模块、生成模块和控制模块中的至少一个可以至少被部分地实现为计算机程序模块，当该计算机程序模块被运行时，可以执行相应的功能。
本申请实施例提供的自动驾驶装置，通过农机的位置、航向和速度计算得到农机前轮的旋转角度，无需在前轮上安装传感器即可获取前轮的旋转角度，提高了系统的稳定性，增加了设备安装的便利性；通过接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度，计算设备无需采集前轮旋转角度，也无需再集成定位模块，减少了计算设备的数据流量和硬件接口，提高了计算设备的运算效率和稳定性，同时也提高了功能的可扩展性。
在一些实施例中，确定模块具体用于：
基于经度和纬度，确定农机在地心直角坐标系中的位置向量；
确定位置对应的航向，基于航向确定农机在地心直角坐标系中的方向向量；
确定位置对应的速度，基于速度确定农机在地心直角坐标系中的速度向量；
基于方向向量和速度向量确定农机前轮当前的旋转角度；
其中，方向向量和速度向量是以位置向量为基准得到的。
在一些实施例中，确定模块包括第一确定子模块，第一确定子模块用于：
基于速度向量与方向向量的乘积，得到农机的横摆运动向量，横摆运动向量是三维的；
将三维横摆运动向量投影至水平的平面上，得到二维横摆运动向量；
基于反正切函数确定二维横摆运动向量的角度，将二维横摆运动向量的角度作为前轮当前的旋转角度。
在一些实施例中，生成模块具体用于：
将农机的位置与目标行驶路径进行对比；
基于农机的位置与目标行驶路径之间的偏差，生成前轮的期望角度；
将期望角度与当前的旋转角度进行匹配；
基于匹配结果生成前轮的旋转控制指令；
其中，旋转控制指令用于控制前轮基于旋转控制指令中的旋转角度进行转动。
在一些实施例中，生成模块包括匹配子模块，匹配子模块用于：
在匹配结果为匹配的情况下，基于当前的旋转角度生成前轮的旋转控制指令；
在匹配结果为不匹配的情况下，确定当前的旋转角度与期望角度之间的角度差；基于角度差生成前轮的旋转控制指令。
在一些实施例中，生成模块还包括第一生成子模块，第一生成子模块用于：
获取农机的位置与目标行驶路径之间的横向偏差，以及农机的航向与目标航向之间的航向偏差；
基于横向偏差和航向偏差，确定前轮的期望角度。
图3为本申请实施例提供的农机的结构示意图，如图3所示，该农机包括依序连接的天线310、组合导航设备320、计算设备330、方向盘舵机340和前轮350；
其中，计算设备用于执行上述的自动驾驶方法。
在此需要说明的是，本申请实施例提供的自动驾驶装置和农机，能够实现上述自动驾驶方法实施例所实现的所有方法步骤，且能够达到相同的技术效果，在此不再对本实施例中与方法实施例相同的部分及有益效果进行具体赘述。
图4为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(Processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(Memory)430和通信总线(Communications Bus)440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑命令，以执行上述方法，该方法应用于农机的计算设备，农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制前轮转动；该方法包括：
接收组合导航设备发送的农机的位置、航向和速度；
基于农机的位置、航向和速度确定农机前轮当前的旋转角度；
基于旋转角度和农机的目标行驶路径，生成前轮的旋转控制指令；
将旋转控制指令发送至方向盘舵机，使农机基于目标行驶路径进行行驶。
此外，上述的存储器中的逻辑命令可以通过软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干命令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本申请实施例提供的电子设备中的处理器可以调用存储器中的逻辑指令，实现上述方法，其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
本申请实施例还提供一种非暂态计算机可读的存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的方法。
其具体的实施方式与前述方法实施方式一致，且可以达到相同的有益效果，此处不再赘述。
本申请实施例提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上述方法。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种自动驾驶方法，其特征在于，应用于农机的计算设备，所述农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，所述方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制所述前轮转动；所述方法包括：
接收所述组合导航设备发送的所述农机的位置、航向和速度；
基于所述农机的位置、航向和速度确定所述农机前轮当前的旋转角度；
基于所述旋转角度和所述农机的目标行驶路径，生成所述前轮的旋转控制指令；
将所述旋转控制指令发送至所述方向盘舵机，使所述农机基于所述目标行驶路径进行行驶。
2.根据权利要求1所述的自动驾驶方法，其特征在于，所述农机的位置包括所述农机的经度和纬度，所述基于所述农机的位置、航向和速度确定所述农机前轮当前的旋转角度，包括：
基于所述经度和所述纬度，确定所述农机在地心直角坐标系中的位置向量；
确定所述位置对应的航向，基于所述航向确定所述农机在所述地心直角坐标系中的方向向量；
确定所述位置对应的速度，基于所述速度确定所述农机在所述地心直角坐标系中的速度向量；
基于所述方向向量和所述速度向量确定所述农机前轮当前的旋转角度；
其中，所述方向向量和所述速度向量是以所述位置向量为基准得到的。
3.根据权利要求2所述的自动驾驶方法，其特征在于，所述基于所述方向向量和所述速度向量确定所述农机前轮当前的旋转角度，包括：
基于所述速度向量与所述方向向量的乘积，得到所述农机的横摆运动向量，所述横摆运动向量是三维的；
将三维横摆运动向量投影至水平的平面上，得到二维横摆运动向量；
基于反正切函数确定所述二维横摆运动向量的角度，将所述二维横摆运动向量的角度作为所述前轮当前的旋转角度。
4.根据权利要求1所述的自动驾驶方法，其特征在于，所述基于所述旋转角度和所述农机的目标行驶路径，生成所述前轮的旋转控制指令，包括：
将所述农机的位置与所述目标行驶路径进行对比；
基于所述农机的位置与所述目标行驶路径之间的偏差，生成所述前轮的期望角度；
将所述期望角度与所述当前的旋转角度进行匹配；
基于所述匹配结果生成所述前轮的旋转控制指令；
其中，所述旋转控制指令用于控制所述前轮基于所述旋转控制指令中的旋转角度进行转动。
5.根据权利要求4所述的自动驾驶方法，其特征在于，所述基于所述匹配结果生成所述前轮的旋转控制指令，包括：
在所述匹配结果为匹配的情况下，基于所述当前的旋转角度生成所述前轮的旋转控制指令；
在所述匹配结果为不匹配的情况下，确定所述当前的旋转角度与所述期望角度之间的角度差；基于所述角度差生成所述前轮的旋转控制指令。
6.根据权利要求4所述的自动驾驶方法，其特征在于，所述基于所述农机的位置与所述目标行驶路径之间的偏差，生成所述前轮的期望角度，包括：
获取所述农机的位置与所述目标行驶路径之间的横向偏差，以及所述农机的航向与目标航向之间的航向偏差；
基于所述横向偏差和所述航向偏差，确定所述前轮的期望角度。
7.一种自动驾驶装置，其特征在于，应用于农机的计算设备，所述农机包括依序连接的组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮，所述方向盘舵机用于基于计算设备发送的控制指令控制所述前轮转动；所述计算设备包括：
接收模块，用于接收所述组合导航设备发送的所述农机的位置、航向和速度；
确定模块，用于基于所述农机的位置、航向和速度确定所述农机前轮当前的旋转角度；
生成模块，用于基于所述旋转角度和所述农机的目标行驶路径，生成所述前轮的旋转控制指令；
控制模块，用于将所述旋转控制指令发送至所述方向盘舵机，使所述农机基于所述目标行驶路径进行行驶。
8.一种农机，其特征在于，包括依序连接的天线、组合导航设备、计算设备、方向盘舵机和前轮；
其中，所述计算设备用于执行权利要求1-6任一项所述的自动驾驶方法。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的自动驾驶方法。
10.一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为通过所述计算机程序执行权利要求1至6任一项所述的自动驾驶方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311240397.7A CN117148844A (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311240397.7A CN117148844A (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117148844A true CN117148844A (zh) | 2023-12-01 |
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ID=88908089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311240397.7A Pending CN117148844A (zh) | 2023-09-22 | 2023-09-22 | 自动驾驶方法、装置、存储介质及电子设备 |
Country Status (1)
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2023
- 2023-09-22 CN CN202311240397.7A patent/CN117148844A/zh active Pending
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