CN117602396B - 一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法 - Google Patents
一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117602396B CN117602396B CN202311614171.9A CN202311614171A CN117602396B CN 117602396 B CN117602396 B CN 117602396B CN 202311614171 A CN202311614171 A CN 202311614171A CN 117602396 B CN117602396 B CN 117602396B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filling
- point
- points
- supplementary
- throwing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 23
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 23
- 239000004460 silage Substances 0.000 claims description 10
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 3
- 239000013589 supplement Substances 0.000 claims description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000003306 harvesting Methods 0.000 description 1
- 235000015097 nutrients Nutrition 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010902 straw Substances 0.000 description 1
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Feeding And Watering For Cattle Raising And Animal Husbandry (AREA)
Abstract
本发明涉及一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，包括，S1、利用双目相机识别料车车斗位置，以车斗建立坐标系，并把车斗区域划分为若干个网格，设立坐标点，S2、规划车斗内填装点位置及整体填装轨迹，S3、进行物料填装，计算填装点的填装因子，判断是否换点填装，S4、按照既定填装轨迹装满料车车斗，S5、计算料车车斗总体坐标点的填装因子，确定待补充区域，S6、确定补充填装点，依据补充填装点位置设置补充填装轨迹，并进行补充填装。本发明通过设置填装轨迹与补充填装轨迹，提高了青饲料收获机自动抛送到料车车斗时的均匀性，料车车斗承载的物料总重量及料车车斗的空间利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，属于农业机械自动化技术领域。
背景技术
青贮饲料是畜牧业最主要的饲料之一，物料秸秆中含有较多的蛋白质和脂肪，既可以用来青饲料，也可以用于直接饲喂，青贮饲料保存时间长，养分流失率低，是非常好的能量饲料和优质纤维，随着近几年青贮作物的种植量逐渐增多，对于青贮作物机械收获的需求也越来越大，但我国青贮饲料收获机存在无法实现自动抛送，且料车车斗内物料填装不均匀，填装质量小，料车车斗空间利用率低等问题，本发明提供一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，通过设置填装轨迹与补充填装轨迹，提高了青饲料收获机自动抛送到料车车斗时的均匀性，料车车斗承载的物料总重量及料车车斗空间利用率。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提出了一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，该方法能显著提高青饲料收获机自动抛送到料车车斗时的均匀性，料车车斗承载的物料重量及料车车斗空间利用率。
本发明的目的通过如下技术方案来实现：一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1、利用双目相机识别料车车斗位置，以车斗建立坐标系，并把车斗区域划分为若干个网格，设立坐标点
通过安装在青饲料收获机抛筒臂上的双目相机识别料车车斗位置，得到料车车斗位置图像，以车斗上边沿与左边沿为坐标X、Y轴建立坐标系，并把车斗区域以网格形式进行划分，所有网格交点设为坐标点。
S2、规划车斗内物料填装点位置及整体填装轨迹
沿料车车斗长边方向，在宽度方向二分之一线处，按一定距离均布七个填装点，在宽度方向四分之一线处，按一定距离均布六个填装点，在宽度方向四分之三线处，按一定距离均布六个填装点。四分之一线处与四分之三线处的填装点与二分之一线处的填装点交错排列。整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。
S3、进行物料填装，计算填装点的填装因子，判断是否换点填装
控制抛筒位置，根据整体填装轨迹对料车车斗进行物料填装，同时依据深度相机获得的料车车斗内的深度点云图，计算填装点处的填装因子，当某一填装点的填装因子大于1.3时，判断该填装点已经达到填装要求，进行换点，否则，继续对该点进行填装。
S4、按照既定填装轨迹装满料车车斗
整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。沿二分之一线位置从车头向车尾方向进行填装，沿四分之一线位置从车尾向车头方向进行填装，沿四分之三线位置从车头向车尾方向进行填装，直至各填装点的填装因子均大于1.3。
S5、计算料车车斗总体坐标点的填装因子，确定待补充区域
通过深度相机获得料车车斗总体深度点云图，计算料车车斗所有坐标点的填装因子，判断坐标点的填装状态，依据各点的填装状态，确定对应的网格区域填装状态，包括未满区域、临界区域与已完成区域，其中定义未满区域与临界区域为待补充区域。
S6、确定补充填装点，依据补充填装点位置设置补充填装轨迹，并进行补充填装。
根据待补充区域，确定待补充区域内网格的坐标点为补充填装点。采用路径规划算法找出遍访每个补充填装点恰好一次的一条回路并使其路径长度为最短，确定此回路为补充填装轨迹，控制抛筒沿距离抛筒出料口最近的补充填装点开始补充填装，直至历经所有补充填装点，料车车斗填装状态为已完成，结束填装。
进一步地，上述步骤S1中还包括以下子步骤：
S11、通过安装在青饲料收获机抛筒臂上的双目相机识别料车车斗位置，得到料车车斗位置图像；
S12、以车斗上边沿与左边沿为坐标X、Y轴建立坐标系，上边沿与左边沿交点为坐标系原点O，并把车斗区域以网格形式进行划分，所有网格交点设为坐标点。
S13、考虑到青贮饲料的堆积特性及装置整体的计算速度，划分网格大小为30cm×30cm。
进一步地，上述步骤S2中还包括以下子步骤：
S21、以4.2m×1.8m×1.8m货车车斗为例，沿料车车斗长边方向，在宽度方向二分之一线处设置七个填装点，七个填装点均匀分布。第一填装点设置在距离左边线0.3m处，第二填装点至第七填装点均与前一填装点距离0.6m；
S22、沿料车车斗宽度方向四分之一线处设置六个填装点，六个填装点均匀分布。第一填装点设置在距离右边线0.6m处，第二填装点至第六填装点均与前一填装点距离0.6m；
S23、沿料车车斗宽度方向四分之三线处设置六个填装点，六个填装点均匀分布。第一填装点设置在距离左边线0.6m处，第二填装点至第六填装点均与前一填装点距离0.6m；
S24、料车车斗宽度方向四分之一线与四分之三线处的填装点与料车车斗宽度方向二分之一线处的填装点交错排列；
S25、整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。
进一步地，上述步骤S3中还包括以下子步骤：
S31、控制抛筒位置，根据整体填装轨迹对料车车斗进行物料填装，同时依据深度相机获得的料车车斗内的深度点云图，计算填装点处的填装因子；
S32、当填装点的填装因子大于1.3时，判断该填装点已经达到填装要求，进行换点，否则，继续对该点进行填装；
S33、填装因子计算方法：
其中物料高度由深度点云图换算得出。
进一步地，上述步骤S4中还包括以下子步骤：
S41、整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装；
S42、沿二分之一线位置从车头向车尾方向进行填装，沿四分之一线位置从车尾向车头方向进行填装，沿四分之三线位置从车头向车尾方向进行填装，直至各填装点的填装因子均大于1.3。
进一步地，上述步骤S5中还包括以下子步骤：
S51、完成初步填装后，仍存在一些未满区域，需要进行进一步的补充填装，通过深度相机获得料车车斗总体深度点云图，计算料车车斗所有坐标点的填装因子，判断坐标点对应的网格区域的填装状态；
S52、设定填装因子小于0.9的点为未满点，对应的网格区域的填装状态为未满区域，填装因子大于等于0.9小于1.1的点为临界点，对应的网格区域的填装状态为临界区域，填装因子大于等于1.1的点为已完成点，对应的网格区域的填装状态为已完成区域；
S53、为了更加清晰看出各区域的分布，设置检测出未满区域标记为红色，检测出临界区域标记为黄色，检测出已完成区域标记为绿色。为了便于表达，附图中用三角形替代红色，正方形替代黄色，灰色替代绿色。
进一步地，上述步骤S6中还包括以下子步骤：
S61、根据待补充区域，确定待补充区域内网格的坐标点为补充填装点；
S62、采用路径规划算法找出遍访每个补充填装点恰好一次的一条回路并使其路径长度为最短，确定此回路为补充填装轨迹，控制抛筒沿距离抛筒出料口最近的补充填装点开始补充填装，直至历经所有补充填装点，料车车斗填装状态为已完成，结束装填；
算法的设计：假设抛送筒从一个补充填装点出发，经过所有的补充填装点一次且仅一次，最后回到起始补充填装点的最短路径长度，即求最优解。
1)设置迭代的总代数；
2)根据所有的补充填装点随机生成一个补充填装轨迹，并计算此时的路径长度，预设为最短路径长度；
3)若当前迭代次数小于总次数，随机交换两个补充填装点的顺序，计算总长度，否则，输出当前的最短路径长度与补充填装点轨迹；
4)若当前的总路径距离小于预设的最短路径长度，更新最短路径长度，否则继续进行迭代，进行第3)步；
5)输出当前的最短路径长度与补充填装点轨迹。
本发明的有益效果如下：
本发明所提供的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，针对我国青饲料收获机存在无法实现自动抛送，且料车车斗内物料填装不均匀，填装质量小，料车车斗空间利用率低等问题，提供一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，通过设置填装轨迹与补充填装轨迹，提高了青饲料收获机自动抛送到料车车斗时的均匀性，料车车斗承载的物料重量及料车车斗的空间利用率。
附图说明
图1为本发明中青饲料收获机自动跟车抛送填装方法的步骤原理图；
图2为本发明中青饲料收获机自动跟车抛送填装方法的流程图；
图3为本发明中填装轨迹示意图；
图4为本发明中填装后料车车斗的填装状态图；
图5为本发明中补充填装点及补充填装轨迹示意图；
图6为本发明中车厢按15cm×15cm网格进行划分，填装后料车车斗的填装状态图。
具体实施方式
下面根据附图和优选实施例详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明白，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
请参阅图1-6本发明提供一种技术方案：一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，具体包括以下步骤：
S1、利用双目相机识别料车车斗位置，以车斗建立坐标系，并把车斗区域划分为若干个网格，设立坐标点；
S2、规划车斗内物料填装点位置及整体填装轨迹；
S3、进行物料填装，计算填装点的填装因子，判断是否换点填装；
S4、按照既定填装轨迹装满料车车斗；
S5、计算料车车斗总体坐标点的填装因子，确定待补充区域；
S6、确定补充填装点，依据补充填装点位置设置补充填装轨迹，并进行补充填装。
如图2所示，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，利用双目相机识别料车车斗位置，控制抛筒进行物料的填装，填装点的填装因子大于1.3时，按照设置的填装轨迹更换填装点，按照填装轨迹依次进行对各填装点的填装，直至所有填装点填装完毕。对所有坐标点的填装因子进行计算，判断填装因子小于等于1.1的坐标点为补充填装点，根据补充填装点的位置，依据路径规划算法，确定补充填装轨迹，控制抛筒按照补充填装轨迹进行补充填装，补充填装点的填装因子大于1.1时，按照设置的补充填装轨迹更换补充填装点，按照补充填装轨迹依次进行对各补充填装点的填装，直至所有补充填装点填装完毕，结束填装过程。
如图3所示，以4.2m×1.8m×1.8m货车车斗为例，沿料车车斗长边方向，在宽度方向二分之一线处设置七个填装点，七个填装点均匀分布，分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7；第一填装点P1设置在距离左边线0.3m处，第二填装点P2至第七填装点P7均与前一填装点距离0.6m；沿料车车斗宽度方向四分之一线处设置六个填装点，六个填装点均匀分布，分别为P'1、P'2、P'3、P'4、P'5、P'6；第一填装点P'1设置在距离右边线0.6m处，第二填装点P'2至第六填装点P'6均与前一填装点距离0.6m；沿料车车斗宽度方向四分之三线处设置六个填装点，六个填装点均匀分布，分别为P”1、P”2、P”3、P”4、P”5、P”6；第一填装点P”1设置在距离左边线0.6m处，第二填装点P”2至第六填装点P”6均与前一填装点距离0.6m；依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。其中，每个网格的交点为料车车斗的坐标点。
如图4所示，完成初步填装后，仍存在一些未满区域，需要进行进一步的补充填装，通过深度相机获得料车车斗总体深度点云图，计算料车车斗所有坐标点的填装因子，设定填装因子小于0.9的点为未满点，对应的网格区域的填装状态为未满区域，标记为红色；填装因子大于等于0.9小于1.1的点为临界点，对应的网格区域的填装状态为临界区域，标记为黄色；填装因子大于等于1.1的点为已完成点，对应的网格区域的填装状态为已完成区域，标记为绿色；其中未满区域与临界区域设置为待补充区域。为了便于表达，附图中用三角形替代红色，正方形替代黄色，灰色替代绿色。
如图5所示，根据待补充区域，确定待补充区域内网格的坐标点为补充填装点。采用路径规划算法找出遍访每个补充填装点恰好一次的一条回路并使其路径长度为最短，确定此回路为补充填装轨迹，控制抛筒沿距离抛筒出料口最近的补充填装点开始补充填装，直至历经所有补充填装点，料车车斗填装状态为已完成，结束装填。
如图6所示，按照不同的网格大小进行划分，会得到不同数量的坐标点，坐标点的数量直接影响后续的计算速度及响应速度，需要综合考虑后，确定网格大小，这里不做过多解释。
以下为本发明工作流程的具体步骤：
S1、利用双目相机识别料车车斗位置，以车斗建立坐标系，并把车斗区域划分为若干个网格，设立坐标点
通过安装在青饲料收获机抛筒臂上的双目相机识别料车车斗位置，得到料车车斗位置图像，以车斗上边沿与左边沿为坐标X、Y轴建立坐标系，并把车斗区域以网格形式进行划分，所有网格的交点设为坐标点。
S2、规划车斗内物料填装点位置及整体填装轨迹
沿料车车斗长边方向，在宽度方向二分之一线处，按一定距离均布七个填装点，在宽度方向四分之一线处，按一定距离均布六个填装点，在宽度方向四分之三线处，按一定距离均布六个填装点。四分之一线处与四分之三线处的填装点与二分之一线处的填装点交错排列。整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。
S3、进行物料填装，计算填装点的填装因子，判断是否换点填装
控制抛筒位置，根据整体填装轨迹对料车车斗进行物料填装，同时依据深度相机获得的料车车斗内的深度点云图，计算填装点处的填装因子，当某一填装点的填装因子大于1.3时，判断该填装点已经达到填装要求，进行换点，否则，继续对该点进行填装。
S4、按照既定填装轨迹装满料车车斗
整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。沿二分之一线位置从车头向车尾方向进行填装，沿四分之一线位置从车尾向车头方向进行填装，沿四分之三线位置从车头向车尾方向进行填装，直至各填装点的填装因子均大于1.3。
S5、计算料车车斗总体坐标点的填装因子，确定待补充区域
通过深度相机获得料车车斗总体深度点云图，计算料车车斗所有坐标点的填装因子，判断坐标点的填装状态，依据各点的填装状态，确定对应的网格区域填装状态，包括未满区域、临界区域与已完成区域，其中定义未满区域与临界区域为待补充区域。
S6、确定补充填装点，依据补充填装点位置设置补充填装轨迹，并进行补充填装。
根据待补充区域，确定待补充区域内网格的坐标点为补充填装点。采用路径规划算法找出遍访每个补充填装点恰好一次的一条回路并使其路径长度为最短，确定此回路为补充填装轨迹，控制抛筒沿距离抛筒出料口最近的补充填装点开始补充填装，直至历经所有补充填装点，料车车斗填装状态为已完成，结束填装。
进一步地，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述S1中，利用双目相机识别料车车斗位置，以车斗建立坐标系，并把车斗区域划分为若干个网格，设立坐标点，所述S1中还包括以下子步骤：
S11、通过安装在青饲料收获机抛筒臂上的双目相机识别料车车斗位置，得到料车车斗位置图像；
S12、以车斗上边沿与左边沿为坐标X、Y轴建立坐标系，上边沿与左边沿交点为坐标系原点O，并把车斗区域以网格形式进行划分，所有网格交点设为坐标点。
S13、考虑到青贮饲料的堆积特性及整体的计算速度，划分网格大小为30cm×30cm。按照不同的网格大小进行划分，会影响后续的计算速度及响应速度，需要综合考虑后，确定网格大小，这里不做过多解释。
进一步地，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，如图3所示，所述S2中还包括以下子步骤：
S21、以4.2m×1.8m×1.8m货车车斗为例，沿料车车斗长边方向，在宽度方向二分之一线处设置七个填装点，七个填装点均匀分布，分别为P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7；第一填装点P1设置在距离左边线0.3m处，第二填装点P2至第七填装点P7均与前一填装点距离0.6m；
S22、沿料车车斗宽度方向四分之一线处设置六个填装点，六个填装点均匀分布，分别为P′1、P′2、P′3、P′4、P′5、P′6；第一填装点P′1设置在距离右边线0.6m处，第二填装点P′2至第六填装点P′6均与前一填装点距离0.6m；
S23、沿料车车斗宽度方向四分之三线处设置六个填装点，六个填装点均匀分布，分别为P″1、P″2、P″3、P″4、P″5、P″6；第一填装点P″1设置在距离左边线0.6m处，第二填装点P″2至第六填装点P″6均与前一填装点距离0.6m；
S24、料车车斗宽度方向四分之一线与四分之三线处的填装点与料车车斗宽度方向二分之一线处的填装点交错排列；
S25、整体填装方法如图3所示，依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装。
进一步地，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述S3中还包括以下子步骤：
S31、控制抛筒位置，根据整体填装轨迹对料车车斗进行物料填装，同时依据深度相机获得的料车车斗内的深度点云图，计算填装点处的填装因子；
S32、当填装点的填装因子大于1.3时，判断该填装点已经达到填装要求，进行换点，否则，继续对该点进行填装；
S33、填装因子计算方法：
其中物料高度由深度点云图换算得出。
进一步地，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述S4中还包括以下子步骤：
S41、整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点，四分之一线处的填装点，四分之三线处的填装点进行填装；
S42、沿二分之一线位置从车头向车尾方向进行填装，沿四分之一线位置从车尾向车头方向进行填装，沿四分之三线位置从车头向车尾方向进行填装，直至各填装点的填装因子均大于1.3。
进一步地，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述S5中还包括以下子步骤：
S51、完成初步填装后，仍存在一些未满区域，需要进行进一步的补充填装，通过深度相机获得料车车斗总体深度点云图，计算料车车斗所有坐标点的填装因子，判断坐标点对应的网格区域的填装状态；
S52、设定填装因子小于0.9的点为未满点，对应的网格区域的填装状态为未满区域，填装因子大于等于0.9小于1.1的点为临界点，对应的网格区域的填装状态为临界区域，填装因子大于等于1.1的点为已完成点，对应的网格区域的填装状态为已完成区域；
S53、为了更加清晰看出各区域的分布，设置检测出未满区域标记为红色，检测出临界区域标记为黄色，检测出已完成区域标记为绿色。为了便于表达，附图中用三角形替代红色，正方形替代黄色，灰色替代绿色。
进一步地，所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述S6中还包括以下子步骤：
S61、根据待补充区域，确定待补充区域内网格的坐标点为补充填装点。
S62、采用路径规划算法找出遍访每个补充填装点恰好一次的一条回路并使其路径长度为最短，确定此回路为补充填装轨迹，控制抛筒沿距离抛筒出料口最近的补充填装点开始补充填装，直至历经所有补充填装点，料车车斗填装状态为已完成，结束装填。
所述的路径规划算法的设计包括：
假设抛送筒从一个补充填装点出发，经过所有的补充填装点一次且仅一次，最后回到起始补充填装点的最短路径长度，即求最优解；
1)设置迭代的总代数；
2)根据所有的补充填装点随机生成一个补充填装轨迹，并计算此时的路径长度，设置为最短路径长度；
3)若当前迭代次数小于总次数，随机交换两个补充填装点的顺序，计算总长度，否则，输出当前的最短路径长度与补充填装点轨迹；
4)若当前的总路径距离小于预设的最短路径长度，更新最短路径长度，否则继续进行迭代，进行第3)步；
5)输出当前的最短路径长度与补充填装点轨迹。
本领域普通技术人员可以理解，以上所述仅为发明的优选实例而已，并不用于限制发明，尽管参照前述实例对发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实例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。凡在发明的精神和原则之内，所做的修改、等同替换等均应包含在发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、利用双目相机识别料车车斗位置，以车斗建立坐标系，并把车斗区域划分为若干个网格，设立坐标点；
S2、规划车斗内物料填装点位置及整体填装轨迹；
S3、进行物料填装，计算填装点的填装因子，判断是否换点填装；
S4、按照既定填装轨迹装满料车车斗；
S5、计算料车车斗总体坐标点的填装因子，确定待补充区域；
S6、确定补充填装点，依据补充填装点位置设置补充填装轨迹，并进行补充填装；
所述步骤S3中还包括：
S31、控制抛筒位置，根据整体填装轨迹对料车车斗进行物料填装，同时依据深度相机获得的料车车斗内的深度点云图，计算填装点处的填装因子；
S32、当填装点的填装因子大于1.3时，判断该填装点已经达到填装要求，进行换点，否则，继续对该点进行填装；
S33、填装因子计算方法：
；
其中物料高度由深度点云图换算得出；
所述步骤S5中还包括：
S51、完成初步填装后，仍存在一些未满区域，通过深度相机获得料车车斗总体深度点云图，计算料车车斗所有坐标点的填装因子，判断坐标点对应的网格区域的填装状态；
S52、设定填装因子小于0.9的点为未满点，对应的网格区域的填装状态为未满区域，填装因子大于等于0.9小于1.1的点为临界点，对应的网格区域的填装状态为临界区域，填装因子大于等于1.1的点为已完成点，对应的网格区域的填装状态为已完成区域。
2.根据权利要求1所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述步骤S1中还包括：
S11、通过安装在青饲料收获机抛筒臂上的双目相机识别料车车斗位置，得到料车车斗位置图像；
S12、以车斗上边沿与左边沿为坐标X、Y轴建立坐标系，上边沿与左边沿交点为坐标系原点O，并把车斗区域以网格形式进行划分，所有网格交点设为坐标点；
S13、根据青贮饲料的堆积特性及装置整体的计算速度，划分网格大小为30cm×30cm。
3.根据权利要求2所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述步骤S2中还包括：
S21、对于4.2m1.8m/>1.8m货车车斗，沿料车车斗长边方向，在宽度方向二分之一线处均匀设置七个填装点，第一填装点设置在距离左边线0.3m处，第二填装点至第七填装点均与前一填装点距离0.6m；
S22、沿料车车斗宽度方向四分之一线处均匀设置六个填装点，第一填装点设置在距离右边线0.6m处，第二填装点至第六填装点均与前一填装点距离0.6m；
S23、沿料车车斗宽度方向四分之三线处均匀设置六个填装点，第一填装点设置在距离左边线0.6m处，第二填装点至第六填装点均与前一填装点距离0.6m；
S24、料车车斗宽度方向四分之一线与四分之三线处的填装点与料车车斗宽度方向二分之一线处的填装点交错排列；
S25、整体填装轨迹为依次沿宽度方向二分之一线处的填装点、四分之一线处的填装点、四分之三线处的填装点进行填装。
4.根据权利要求3所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述步骤S4中还包括：沿二分之一线位置从车头向车尾方向进行填装，沿四分之一线位置从车尾向车头方向进行填装，沿四分之三线位置从车头向车尾方向进行填装，直至各填装点的填装因子均大于1.3。
5.根据权利要求4所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述步骤S6中还包括：
S61、根据待补充区域，确定待补充区域内网格的坐标点为补充填装点；
S62、采用路径规划算法找出遍访每个补充填装点恰好一次的一条回路并使其路径长度为最短，确定此回路为补充填装轨迹，控制抛筒沿距离抛筒出料口最近的补充填装点开始补充填装，直至历经所有补充填装点，料车车斗填装状态为已完成，结束填装。
6.根据权利要求5所述的一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法，其特征在于，所述的路径规划算法的设计包括：
假设抛送筒从一个补充填装点出发，经过所有的补充填装点一次且仅一次，最后回到起始补充填装点的最短路径长度，即求最优解；
1）设置迭代的总代数；
2）根据所有的补充填装点随机生成一个补充填装轨迹，并计算此时的路径长度，预设为最短路径长度；
3）若当前迭代次数小于总次数，随机交换两个补充填装点的顺序，计算总长度，否则，输出当前的最短路径长度与补充填装点轨迹；
4）若当前的总路径距离小于预设的最短路径长度，更新最短路径长度，否则继续进行迭代，进行第3）步；
5）输出当前的最短路径长度与补充填装点轨迹。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311614171.9A CN117602396B (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311614171.9A CN117602396B (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117602396A CN117602396A (zh) | 2024-02-27 |
| CN117602396B true CN117602396B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=89957622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311614171.9A Active CN117602396B (zh) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | 一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117602396B (zh) |
Citations (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3696949A (en) * | 1969-07-21 | 1972-10-10 | Uniroyal Englebert France | Load transfer apparatus |
| EP0097965A2 (de) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | Air Fröhlich AG für Energierückgewinnung | Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Mälzen von zerealem Korngut |
| DE4214030A1 (de) * | 1992-04-29 | 1993-11-04 | Valentin Schollmayer | Vorrichtung zum dosierten ausgeben von schuettfaehiger, span- oder faserfoermiger pressmasse |
| DE4426059A1 (de) * | 1994-07-25 | 1996-02-01 | Mengele & Soehne Masch Karl | Erntemaschine |
| US6182843B1 (en) * | 1994-05-11 | 2001-02-06 | Tax Ingenieurgesellschaft Mbh | Method for the target path correction of a load carrier and load transport apparatus |
| CN201301134Y (zh) * | 2008-12-01 | 2009-09-02 | 山西兰花科技创业股份有限公司 | 煤矿铁路快速装车计量添加装置 |
| CN102696361A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-03 | 中国农业大学 | 一种液压式牧草、秸秆铡切装置 |
| CN103249896A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-08-14 | 株式会社小松制作所 | 装载系统及搬运机 |
| CN106480806A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-08 | 南阳市亚龙筑路机械制造有限公司 | 一种智能环保型沥青搅拌设备装载系统及其使用方法 |
| CA2957708A1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-12 | Suncor Energy Inc. | Method and system for dispatching a haulage vehicle at a mining site |
| CN109048925A (zh) * | 2018-10-23 | 2018-12-21 | 西安中科光电精密工程有限公司 | 一种柔性装配机器人及其磁力模板装配方法 |
| CN109896308A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-18 | 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 | 一种用于骨料及砂石定量装车的全自动控制方法 |
| CN110451292A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-15 | 安徽海螺建材设计研究院有限责任公司 | 袋装水泥自动装车系统及袋装水泥自动装车方法 |
| CN111090258A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-05-01 | 上海大学 | 一种青饲机自动抛送系统机械臂运动控制方法 |
| CN112064700A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-11 | 广西科技大学 | 一种装载机最佳铲装轨迹匹配方法 |
| CN113200374A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-03 | 武汉开锐海洋起重技术有限公司 | 一种散货物料直卸式装车机 |
| CN113335951A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-03 | 赵忠卫 | 一种纸箱类智能化装车机器人系统及其方法 |
| CN113896107A (zh) * | 2021-08-20 | 2022-01-07 | 湖南天桥嘉成智能科技有限公司 | 一种激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法 |
| CN114648161A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-21 | 河南理工大学 | 一种大吨位装载机自适应智能装载系统 |
| CN114701875A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-07-05 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种无光条件下铁路车辆装卸载的引导装置及方法 |
| CN115072413A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 杭州蓝芯科技有限公司 | 一种用于桁架式袋装装车机的自主搬运装置的搬运方法 |
| CN115818552A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 江苏长隆石化装备有限公司 | 一种一键式全自动智能装车鹤管及其控制系统 |
| CN116503774A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-07-28 | 煤炭科学研究总院有限公司 | 装载机作业行为的分析方法及其装置 |
| CN116524336A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-08-01 | 中国农业大学 | 一种青贮玉米收获机自动抛送填装控制方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1353822B1 (en) * | 2001-01-05 | 2014-07-02 | Morris Industries Ltd. | Hay bale stacker |
| DE102011082052B4 (de) * | 2011-09-02 | 2015-05-28 | Deere & Company | Anordnung und Verfahren zur selbsttätigen Überladung von Erntegut von einer Erntemaschine auf ein Transportfahrzeug |
| US11980134B2 (en) * | 2021-03-09 | 2024-05-14 | Deere & Company | Operator commanded placement for control of filling mechanisms |
| GB202114575D0 (en) * | 2021-10-12 | 2021-11-24 | Agco Int Gmbh | Harvester systems and methods for automated and semi-automated filling of bins of receiving vehicles |
| CN113979104B (zh) * | 2021-11-10 | 2023-03-14 | 青岛卡沃斯智能制造有限公司 | 一种坦克履带行动支架自动上料装置及输送系统 |
-
2023
- 2023-11-29 CN CN202311614171.9A patent/CN117602396B/zh active Active
Patent Citations (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3696949A (en) * | 1969-07-21 | 1972-10-10 | Uniroyal Englebert France | Load transfer apparatus |
| EP0097965A2 (de) * | 1982-06-30 | 1984-01-11 | Air Fröhlich AG für Energierückgewinnung | Verfahren und Einrichtung zum kontinuierlichen Mälzen von zerealem Korngut |
| DE4214030A1 (de) * | 1992-04-29 | 1993-11-04 | Valentin Schollmayer | Vorrichtung zum dosierten ausgeben von schuettfaehiger, span- oder faserfoermiger pressmasse |
| US6182843B1 (en) * | 1994-05-11 | 2001-02-06 | Tax Ingenieurgesellschaft Mbh | Method for the target path correction of a load carrier and load transport apparatus |
| DE4426059A1 (de) * | 1994-07-25 | 1996-02-01 | Mengele & Soehne Masch Karl | Erntemaschine |
| CN201301134Y (zh) * | 2008-12-01 | 2009-09-02 | 山西兰花科技创业股份有限公司 | 煤矿铁路快速装车计量添加装置 |
| CN103249896A (zh) * | 2011-11-04 | 2013-08-14 | 株式会社小松制作所 | 装载系统及搬运机 |
| CN102696361A (zh) * | 2012-06-29 | 2012-10-03 | 中国农业大学 | 一种液压式牧草、秸秆铡切装置 |
| CA2957708A1 (en) * | 2016-02-12 | 2017-08-12 | Suncor Energy Inc. | Method and system for dispatching a haulage vehicle at a mining site |
| CN106480806A (zh) * | 2016-11-25 | 2017-03-08 | 南阳市亚龙筑路机械制造有限公司 | 一种智能环保型沥青搅拌设备装载系统及其使用方法 |
| CN109048925A (zh) * | 2018-10-23 | 2018-12-21 | 西安中科光电精密工程有限公司 | 一种柔性装配机器人及其磁力模板装配方法 |
| CN109896308A (zh) * | 2019-03-05 | 2019-06-18 | 洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 | 一种用于骨料及砂石定量装车的全自动控制方法 |
| CN110451292A (zh) * | 2019-08-20 | 2019-11-15 | 安徽海螺建材设计研究院有限责任公司 | 袋装水泥自动装车系统及袋装水泥自动装车方法 |
| CN111090258A (zh) * | 2019-12-09 | 2020-05-01 | 上海大学 | 一种青饲机自动抛送系统机械臂运动控制方法 |
| CN112064700A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-11 | 广西科技大学 | 一种装载机最佳铲装轨迹匹配方法 |
| CN113200374A (zh) * | 2021-06-16 | 2021-08-03 | 武汉开锐海洋起重技术有限公司 | 一种散货物料直卸式装车机 |
| CN113335951A (zh) * | 2021-07-15 | 2021-09-03 | 赵忠卫 | 一种纸箱类智能化装车机器人系统及其方法 |
| CN113896107A (zh) * | 2021-08-20 | 2022-01-07 | 湖南天桥嘉成智能科技有限公司 | 一种激光扫描识别与抓取装置和自动转运控制方法 |
| CN114701875A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-07-05 | 中国人民解放军空军工程大学 | 一种无光条件下铁路车辆装卸载的引导装置及方法 |
| CN114648161A (zh) * | 2022-03-14 | 2022-06-21 | 河南理工大学 | 一种大吨位装载机自适应智能装载系统 |
| CN115072413A (zh) * | 2022-06-22 | 2022-09-20 | 杭州蓝芯科技有限公司 | 一种用于桁架式袋装装车机的自主搬运装置的搬运方法 |
| CN116524336A (zh) * | 2022-12-01 | 2023-08-01 | 中国农业大学 | 一种青贮玉米收获机自动抛送填装控制方法 |
| CN115818552A (zh) * | 2022-12-06 | 2023-03-21 | 江苏长隆石化装备有限公司 | 一种一键式全自动智能装车鹤管及其控制系统 |
| CN116503774A (zh) * | 2023-03-22 | 2023-07-28 | 煤炭科学研究总院有限公司 | 装载机作业行为的分析方法及其装置 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 我国辣椒收获机械化的技术现状与研究对策;范素香，等;中州大学学报;20230430;第116-120页 * |
| 苜蓿生产全程机械化技术研究现状与发展分析;王德成，等;农业机械学报;20170831;第1-25页 * |
| 马铃薯机械化收获关键技术与装备研究进展;张兆国，等;云南农业大学学报(自然科学);20211130;第1092-1103页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN117602396A (zh) | 2024-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114019982B (zh) | 一种无人驾驶智能农机集群作业方法 | |
| EP3637989B1 (en) | Method and system for tracking seeds | |
| CN105145451B (zh) | 一种鱼、虾智能精准投饵系统及方法 | |
| CN111449009B (zh) | 投饵方法及投饵系统 | |
| CN105654552B (zh) | 一种面向任意分布大规模点云数据的快速Delaunay构网方法 | |
| CA2488222A1 (en) | Livestock management system and method for split-weight feeding | |
| CN117602396B (zh) | 一种青饲料收获机自动跟车抛送填装方法 | |
| JP7155096B2 (ja) | 自動走行経路生成システム | |
| CN109937657A (zh) | 秧苗补给设备及秧苗补给系统和补给方法 | |
| Delchev et al. | Grain combines productivity according to various unloading methods-in the field and at the edge of the field. | |
| CN110182367A (zh) | 边坡无人机草种播撒方法及系统 | |
| JP7158292B2 (ja) | 営農システム | |
| CN112241838B (zh) | 一种规模化肉牛养殖场的设计系统及方法 | |
| CN217184402U (zh) | 一种具有同时投喂功能的投饲机 | |
| CN114967764A (zh) | 多作业区域植保无人机航线规划与任务分配方法 | |
| Ilvonen et al. | Design and Testing of an Autonomous Cable Mounted Aquaculture Robot | |
| KR102158377B1 (ko) | 최적 사육 모델 결정 방법 및 이를 이용한 최적 사육 모델 시스템 | |
| CN114408601A (zh) | 一种大范围猪场厂区内料塔精确输送料量的自动控制方法 | |
| CN109874469A (zh) | 插秧编组系统及其插秧编组方法和插秧补苗方法 | |
| CN211857291U (zh) | 基于小型无人机进行打点的植保作业系统 | |
| Bucki et al. | Control of the serial production system | |
| CN209824404U (zh) | 秧苗补给设备 | |
| CN114279448B (zh) | 补给点规划方法、作业控制方法及相关装置 | |
| Chiu et al. | A simulation model of a seeding system for rice nurseries | |
| Burggraaf et al. | Performance of an efficient dairy farm system using combined environmental impact mitigation strategies in a variable climate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |