CN207908980U - 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 - Google Patents
一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN207908980U CN207908980U CN201820429922.8U CN201820429922U CN207908980U CN 207908980 U CN207908980 U CN 207908980U CN 201820429922 U CN201820429922 U CN 201820429922U CN 207908980 U CN207908980 U CN 207908980U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- module
- tractor
- deviation
- closing
- leading line
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)
- Guiding Agricultural Machines (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统，包括超宽带定位模块，惯性测量模块，导航线识别模块和控制模块。本实用新型利用超宽带定位模块获取拖拉机与预定行走轨迹的横向偏差；利用惯性测量模块获取拖拉机与预定行走轨迹的航向角偏差；利用导航线识别模块获取横向偏差和航向角偏差；利用控制模块将超宽带定位模块和导航线识别模块获取的横向偏差进行融合，将惯性测量模块和导航线识别模块获取的航向角偏差进行融合，得到横向偏差和航向角偏差两个导航参数，并利用控制模块进行决策，从而控制履带拖拉机在郁闭果园内自主导航。本实用新型融合多个传感器数据，克服了郁闭果园中单个传感器精度不足的问题，提高了导航的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及果园机械自动导航领域，具体涉及一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统。
背景技术
我国是一个果业大国，果品种植面积和产量均居世界第一，其中仍有较多郁闭型果园，其特点是枝叶茂密，该类果业生产极大程度上依靠传统人工作业等落后的生产方式，生产效率低，亟需引入具有自主导航功能的智能农机装备，但是由于枝叶的遮挡，传统的GPS导航系统定位不可靠，且由于郁闭果园环境复杂，单一传感器在郁闭果园导航存在一定的局限性。
发明内容
为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统。
本实用新型为了解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统，包括超宽带定位模块，惯性测量模块，导航线识别模块和控制模块。
所述的超宽带定位模块由安装在郁闭果园内的基站和安装在履带拖拉机上的标签组成，通过测量标签和基站之间的距离，利用三点定位的方法确定标签的位置，根据预定轨迹计算得到拖拉机偏离预定轨迹的横向偏差。
所述的惯性测量模块安装在履带拖拉机上，实时采集拖拉机的航向角信息，并根据预定轨迹的航向角计算得到航向角偏差。
所述的导航线识别模块由安装在履带拖拉机上的摄像头和DSP数字图像处理器组成，通过摄像头实时采集郁闭果园包含导航路径的图像，经DSP数字图像处理器提取种植线的中线作为导航线，根据摄像头标定参数和坐标转换关系，计算获取横向偏差和航向角偏差。
所述的控制模块将接收到的超宽带定位模块和导航线识别模块的横向偏差进行数据融合，将接收到的惯性测量模块和导航线识别模块的航向偏差进行数据融合，得到融合后的横向偏差和航向偏差，然后根据这两个参数进行模糊控制决策，控制电磁阀的开闭时间从而控制履带拖拉机的行走与转向，从而实现郁闭果园内履带拖拉机自主导航控制。
本实用新型的有益效果为：
根据本实用新型，采用多个传感器同时感知郁闭果园内的复杂环境，克服了郁闭果园内使用单一传感器精度不足的问题，提高了导航的稳定性和可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型中郁闭果园履带拖拉机组合导航系统结构示意图。
图2为本实用新型中郁闭果园履带拖拉机组合导航系统超宽带定位模块结构示意图。
图3为本实用新型中郁闭果园履带拖拉机组合导航系统导航线识别模块结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步解释说明：
如图1所示，本实用新型涉及一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统，包括超宽带定位模块，惯性测量模块，导航线识别模块和控制模块。
如图2所示，超宽带定位模块由安装在郁闭果园内的基站和安装在履带拖拉机上的标签组成，利用电磁波从标签传播到基站的时间来确定标签和基站之间的距离，通过测量标签到三个不同基站的距离，利用三点定位的方法确定标签的位置，根据履带拖拉机在郁闭果园的预定行走轨迹，计算得到拖拉机偏离预定行走轨迹的横向偏差，并发送给控制模块。
惯性测量模块安装在履带拖拉机上，实时采集拖拉机的航向角信息，并根据预定行走轨迹的航向角计算得到航向角偏差，并发送给控制模块。
如图3所示，导航线识别模块由安装在履带拖拉机上的摄像头和DSP数字图像处理器组成，通过摄像头实时采集郁闭果园包含导航路径的图像，经DSP数字图像处理器灰度化、图像去噪、阈值分割、形态学处理后得到果树的树干信息，根据树干底部中点信息，利用最小二乘法拟合出两侧果树的种植线，将提取的种植线的中线作为导航线，根据摄像头标定参数和图像坐标系与机体坐标系之间的转换关系，计算获取横向偏差和航向角偏差，并发送给控制模块。
如图1所示，所述的控制模块利用卡尔曼滤波的方法将接收到的超宽带定位模块和导航线识别模块的横向偏差进行数据融合，将接收到的惯性测量模块和导航线识别模块的航向偏差进行数据融合，得到融合后的横向偏差和航向偏差，然后根据这两个参数进行模糊控制决策，输出相应的电压控制电磁阀，并控制电磁阀的开闭时间从而控制履带拖拉机的行走与转向，从而实现郁闭果园内履带拖拉机自主导航控制。
上面以具体实施例予以说明本实用新型的结构及工作原理，本实用新型并不局限于以上实施例，根据上述的说明内容，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统，包括超宽带定位模块，惯性测量模块，导航线识别模块和控制模块，其特征在于：
所述的超宽带定位模块由安装在郁闭果园内的基站和安装在履带拖拉机上的标签组成，通过测量标签和基站之间的距离，利用三点定位的方法确定标签的位置，根据预定轨迹计算得到拖拉机偏离预定行走轨迹的横向偏差；
所述的惯性测量模块安装在履带拖拉机上，实时采集拖拉机的航向角信息，并根据预定行走轨迹的航向角计算得到航向角偏差；
所述的导航线识别模块由安装在履带拖拉机上的摄像头和DSP数字图像处理器组成，通过摄像头实时采集郁闭果园包含导航路径的图像，经DSP数字图像处理器提取种植线的中线作为导航线，根据摄像头标定参数和坐标转换关系，计算获取横向偏差和航向角偏差；
所述的控制模块包括控制器和电磁阀，控制器将接收到的超宽带定位模块和导航线识别模块的横向偏差进行数据融合，将接收到的惯性测量模块和导航线识别模块的航向偏差进行数据融合，得到融合后的横向偏差和航向偏差，然后根据这两个参数进行模糊控制决策，控制电磁阀的开闭时间从而控制履带拖拉机的行走与转向，从而实现郁闭果园内履带拖拉机自主导航控制。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820429922.8U CN207908980U (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201820429922.8U CN207908980U (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN207908980U true CN207908980U (zh) | 2018-09-25 |
Family
ID=63559521
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201820429922.8U Expired - Fee Related CN207908980U (zh) | 2018-03-28 | 2018-03-28 | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207908980U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279687A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-13 | 西北农林科技大学 | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 |
| CN110764506A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-07 | 广东博智林机器人有限公司 | 移动机器人的航向角融合方法、装置和移动机器人 |
-
2018
- 2018-03-28 CN CN201820429922.8U patent/CN207908980U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108279687A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-13 | 西北农林科技大学 | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 |
| CN110764506A (zh) * | 2019-11-05 | 2020-02-07 | 广东博智林机器人有限公司 | 移动机器人的航向角融合方法、装置和移动机器人 |
| CN110764506B (zh) * | 2019-11-05 | 2022-10-11 | 广东博智林机器人有限公司 | 移动机器人的航向角融合方法、装置和移动机器人 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chen et al. | Navigation path extraction for greenhouse cucumber-picking robots using the prediction-point Hough transform | |
| CN105799776B (zh) | 基于北斗导航的农业机械自动驾驶耕作控制系统及方法 | |
| Kanagasingham et al. | Integrating machine vision-based row guidance with GPS and compass-based routing to achieve autonomous navigation for a rice field weeding robot | |
| CN105700533B (zh) | 基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制系统及方法 | |
| CN102368158B (zh) | 一种果园机械导航定位方法 | |
| EP2387849B1 (en) | Raster grid based agricultural vehicle guidance and variable rate chemical application method and system | |
| Li et al. | Review of research on agricultural vehicle autonomous guidance | |
| Adhikari et al. | Deep neural network-based system for autonomous navigation in paddy field | |
| Masuzawa et al. | Development of a mobile robot for harvest support in greenhouse horticulture—Person following and mapping | |
| CN105890623B (zh) | 一种无人机作业参数自动采集系统及自动感知方法 | |
| CN109115225A (zh) | 一种无人作业谷物联合收割机导航方法与导航装置 | |
| CN207908980U (zh) | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 | |
| CN109753075B (zh) | 一种基于视觉的农林园区机器人导航方法 | |
| CN107229275A (zh) | 一种果园自动遍历智能割草机控制系统及方法 | |
| CN112965481A (zh) | 基于点云地图的果园作业机器人无人驾驶方法 | |
| Lin et al. | Automatic detection of plant rows for a transplanter in paddy field using faster r-cnn | |
| CN106627753A (zh) | 北斗导航的农业机械自动驾驶耕作控制系统及控制方法 | |
| CN108332759A (zh) | 一种基于3d激光的地图构建方法及系统 | |
| CN106647756A (zh) | 北斗农机自动导航驾驶控制系统 | |
| CN104731105A (zh) | 基于Smart Heading农机导航入线装置及方法 | |
| Binbin et al. | Research progress on autonomous navigation technology of agricultural robot | |
| CN108279687A (zh) | 一种郁闭果园履带拖拉机组合导航系统 | |
| CN106595637A (zh) | 农业机械视觉导航方法 | |
| Morimoto et al. | Vision-based navigation system for autonomous transportation vehicle | |
| Song et al. | Development of path planning algorithm for an autonomous mower tractor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180925 Termination date: 20200328 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |