WO2020206940A1 - 自动收割机的残留收割路径规划系统及其方法 - Google Patents
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Definitions
- the automatic harvester plays an important role in the harvesting of crops. It improves the harvesting efficiency of crops and reduces the labor burden of farmers. It is one of the indispensable agricultural machinery and equipment in modern agricultural harvesting.
- automatic harvesters usually perform operations on uneven land or fields. Therefore, farmers, agricultural machinery operators or drivers usually have to endure strong bumps and uncomfortable work when driving on agricultural machinery. The intensity is great. Therefore, at present, for automatic harvesters, it is also developing in the direction of drones or autonomous driving. However, whether it is a drone or an autonomous driving or a general automatic harvester, they harvest crops on fields or farmland quickly and directly. Harvesting is usually not carried out in areas left behind or not considered in the planned route. Therefore, Cause the loss of crop yield.
- a detection device provides an unharvested detection message
- the method of lodging driving planning further includes a step:
- a path setting module of the residual path planning module is used to preset the walking mode of the automatic harvester and generate a path setting message.
- the path setting information includes an arrival path information and a harvest path information, wherein the arrival path information includes information such as the shortest path, the best path, and the outer path, and the harvest path information includes a back shape , Zigzag, shortest path, best path, outer circle inward and other information.
- the unharvested detection information is obtained through a certain point detection or a movement detection through an automatic detection module.
- a driving detector will synchronously detect whether there are remaining unharvested crops during driving.
- the driving detector includes a driving camera sensor, which includes a plurality of cameras surrounding the automatic harvester to collect images around the automatic harvester.
- the unharvested detection information includes the area, shape, range, coordinates, and area of the unharvested agricultural land or fields.
- the present invention also provides a residual harvesting path planning system, which is suitable for automatic harvesters, including:
- a detection device that provides an unharvested detection message
- the residual harvesting path planning system includes a sequence setting module that sets a residual harvesting sequence information, and the residual path planning module plans the unharvested driving path according to the residual harvesting sequence information .
- the residual path planning module includes a path setting module, which includes an arrival path setting module that generates an arrival path message and a harvesting path setting module that generates a harvesting path message, wherein The arrival path information and the harvest path information are respectively transmitted to the residual path planning module.
- the automatic detection module is selected from a module consisting of an infrared sensor, a laser sensor, an ultrasonic sensor, an image sensor or a GPS satellite positioning module.
- the detection device further includes a driving detector, which synchronously detects whether there are unharvested or residual crops after the automatic harvester travels to harvest, and further obtains the unharvested detection information.
- Fig. 3B is a logical schematic diagram of the driving detector of the detecting device in a preferred embodiment of the present invention.
- Fig. 4 is a schematic diagram of the walking mode of the residual harvesting path planning system according to a preferred embodiment of the present invention.
- Fig. 6 is a schematic diagram of the harvesting travel path of the residual harvesting path planning system according to a preferred embodiment of the present invention, which illustrates the post-harvesting of fallen crops.
- the residual harvesting path planning system 100 detects the harvesting effect of the automatic harvester 1, and further harvests the remaining area to reduce harvest loss.
- the residual harvesting path planning system 100 is applicable to the automatic harvester 1 to detect and judge the harvesting effect after the automatic harvester 1 completes the scheduled harvest, and at the same time further harvest the unharvested crop area.
- the residual harvesting path planning system 100 can be installed in the automatic harvester, a remote remote control, a smart phone, a radio remote control, or a smart tablet host computer.
- the residual harvesting path planning system 100 includes a detection device 10 and a residual path planning module 20.
- the detection device 10 is connected to the residual path planning module 20. After harvesting, the detection device 10 detects the harvesting effect and whether there is an unharvested area, and if there is, an unharvested travel path is set by the residual path planning module 20. In other words, when the automatic harvester 1 is driving and harvesting, after the residual path planning module 20 receives the data or information from the detection device 10, it performs path planning for the unharvested area.
- the detection device 10 is used to monitor whether there are any remaining unharvested crops on the path of the automatic harvester 1 after harvesting, and the detection device 10 provides an unharvested detection message after detection and transmits it to the
- the residual path planning module 20 is used to plan an unharvested travel path.
- the detection device 10 is used to obtain an unharvested detection information, that is, the area, shape, range, coordinates, and area of the agricultural land or fields that have not been harvested.
- the path setting module 22 is used to set the path setting information of the automatic harvester 1.
- the residual path planning module 20 includes a calculation control module 21 and a path setting module 22.
- the calculation control module 21 is connected to the path setting module 22.
- the path setting module 22 includes an arrival path setting module 221 that generates an arrival path information and a harvesting path setting module 222 that generates a harvesting path information, wherein the arrival path information and the harvesting path information are respectively
- the calculation control module 21 is transmitted to the residual path planning module 20.
- the residual harvesting path planning system 100 further includes a sequence setting module 30 to set a residual harvesting sequence information
- the residual path planning module 20 is The residual harvesting sequence information plans the unharvested travel path.
- the sequence setting module 30 sets the harvesting sequence when the automatic harvester 1 encounters the unharvested area. For example, when the immediate harvest is set, when the detection device 10 of the automatic harvester 1 detects crops in the unharvested area, the residual path planning module 20 immediately plans the unharvested travel Path, enabling the automatic harvester 1 to travel along the unharvested travel path and harvest crops in the unharvested area.
- the residual path planning module 20 determines that the automatic harvester 1 plans the most suitable path in the best or least travel path or the most complete way. Unreaped driving path.
- the residual harvesting path planning system 100 can also intelligently determine the harvesting sequence of unharvested crops, in which the harvest amount and harvesting time schedule of the overall crops can be considered to evaluate the best harvesting sequence.
- the immediate harvest can be used to reduce the harvest time.
- the residual harvesting path planning system 100 further includes a type setting module 50, which is used to set the types of crops to be harvested, such as barley, wheat, and rye. , Oats, corn, rice, etc.
- the type setting module 50 is connected to the residual path planning module 20. After the calculation control module 21 of the residual path planning module 20 receives various data or messages from the detection device 10, the path setting module 22, and the type setting module 50, it performs unharvested path planning .
- the detection device 10 includes at least one automatic detection module 11, wherein the automatic detection module 11 is connected to the residual path planning module 20.
- the automatic detection module 11 is implemented as a certain point detection or a movement detection.
- the fixed-point detection is to set a plurality of the automatic detection modules 11 on the corner edges of the land or fields respectively, and obtain the unharvested detection information through mutual sensing of the plurality of automatic detection modules 11, which includes The area, shape, scope, coordinates and area of the harvested farmland or field.
- the automatic detection module 11 is set on an unmanned aircraft to move the unmanned aircraft to obtain the unharvested detection information.
- the automatic detection module 11 can be implemented as an infrared sensor, a laser sensor, an ultrasonic sensor, an image sensor or a GPS satellite positioning module, etc., which is not a limitation of the present invention.
- the detection device 10 further includes a travel detector 12, which synchronously detects whether there are unharvested or remaining crops after the automatic harvester 1 travels to harvest. , And further obtain the unharvested detection message, and transmit the unharvested detection message to the residual path planning module 20.
- the driving detector 12 is set on the automatic harvester 1, and the best setting method is to set it behind the automatic harvester 1, so that the automatic harvester 1 is harvesting and traveling. Later, if crops remain, it can be directly detected by the driving detector 12.
- the automatic harvester 1 when the travel detector 12 detects unharvested or remaining crops, the automatic harvester 1 re-plans the unharvested travel path on the existing basis. In other words, the automatic harvester 1 drives and harvests according to a harvesting travel path, and during the travel, the travel detector 12 transmits the detected unharvested detection information to the residual path planning module 20 The residual path planning module 20 re-plans the unharvested travel path based on the unharvested travel path provided by the travel detector 12 on the basis of the original harvest travel path. It is worth mentioning that if it is necessary to re-plan the harvesting travel path, the residual path planning module 20 plans the unharvested travel according to the path setting information, the residual harvesting sequence information, and the unharvested detection information in advance. Path, and then during the harvesting driving process, the automatic harvester 1 performs harvesting driving according to the unharvested driving path.
- the driving detector 12 is installed on the automatic harvester 1 to facilitate obtaining at least one unharvested detection information when the automatic harvester 1 is driving. Furthermore, the driving detector 12 includes a driving camera sensor 121, which collects images around the automatic harvester 1 and forms a video signal. In particular, the driving camera sensor 121 includes a plurality of cameras 1211 surrounding the automatic harvester 1 to collect images around the automatic harvester 1 and form the video signal.
- the shortest path or the best path is an intelligent setting.
- the residual path planning module 20 will plan the path according to all options.
- the shortest path is the least path that the automatic harvester 1 travels in the entire field
- the optimal path is the optimal path planned after considering the overall situation.
- the shape of fields or farms is not all complete rectangles or squares, but often has many irregular shapes.
- the method of looping inward from the periphery is to drive in a circle directly in accordance with the boundary shape of the field. In other words, the way the periphery loops inward is similar to the circle shape, and the difference lies in the shape of the farmland.
- the residual harvesting path planning method of the automatic harvester includes the following steps:
- a type setting module 50 sets a harvesting crop message and transmits it to the residual path planning module 20.
- the residual harvesting path planning method of the automatic harvester further includes a step:
- the unharvested detection information is obtained through an automatic detection module 11 through a certain point detection or a movement detection.
- the automatic detection module 11 can be used with an unmanned aircraft to perform the movement detection.
- the automatic detection module 11 can be implemented as an infrared sensor, a laser sensor, an ultrasonic sensor, an image sensor, or a GPS satellite positioning module.
- a traveling detector 12 of the detecting device 10 will synchronously detect during the traveling process to detect whether there are remaining unharvested crops. And when residual unharvested crops are detected, the unharvested detection message is generated to the residual path planning module 20, and the residual path planning module 20 determines whether to harvest the residual unharvested crops immediately, at the last or other time.
- a driving camera sensor 121 of the driving detector 12 includes a plurality of cameras 1211 surrounding the automatic harvester 1 to collect images around the automatic harvester 1 and form a video signal .
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Abstract
一种自动收割机的残留收割路径规划方法及规划系统，其中规划方法包括一探测装置（10）提供一未收割探测讯息；以及一残留路径规划模块（20）接收未收割探测讯息后，进行分析并规划出该自动收割机的一未收割行驶路径。
Description
本发明涉及一种农机，尤其涉及一种自动收割机的残留收割路径规划系统及其方法，以确保收割的效果和减少农作物的损失。
随着近年来农业行业的不断发展以及科学技术的不断进步，人们也不断的改良农业的发展，从依靠人力到利用机械，并且将科技的发展用于农业上，在这当中不断的改良各种的农用机具从手工具到大型农机。因此，农业机械行业也呈现出良好的发展势头，现今的农业已经摆脱了靠人力来耕作的落后方式，从播种、植保到收割等各个环节几乎都完全依靠农机设备来完成，现代农业可以说已经进入了机械化时代。进一步地说，随着农业生产的手段不断增加，近年来农业机械同时不断发展与进步，为了提高农业的经济效益，促进经济社会的发展，各种农业机械像雨后春笋般的涌现，进入农村千家万户，给农民带来了切身的好处。换言之，农业的机械化提高了农业生产的效率，为农民带来了极大的便利，在农业快速发展的进程中发挥了重要作用。
特别地，自动收割机作为农用机械的一种，在农作物的收割作业中发挥着重要的作用，提高了农作物的收割效率，减轻了农民的劳动负担，是现代农业收割中不可缺少的农机设备之一。然而，自动收割机通常都在不平整的土地或田地上的执行操作，所以农民、农机操作者或驾驶员在农机上行驶作业时，通常需忍受强烈的颠簸和不舒适，可以想象当中的劳动强度是极大的。所以，目前对于自动收割机来说，也向无人机或自动驾驶的方向发展。然而，不管是无人机或自动驾驶或一般的自动收割机来说，都是快速直接地收割田地或农地上的农作物，对于遗留或是规划路线没考量到的区域通常没有进行收割，因此，造成农作物的产量上的损失。
发明内容
本发明的一个优势在于其提供一种自动收割机的残留收割路径规划系统及其方法，其中确保收割的效果和减少农作物的损失。
本发明的一个优势在于其提供一种自动收割机的残留收割路径规划系统及 其方法，其中通过各种讯息，以使所述残留收割路径规划系统规划出最佳路径。进一步地说，依据未收割探测讯息、路径设定讯息、残留收割顺序讯息等讯息进行分析并规划未收割行驶路径。
本发明的一个优势在于其提供一种自动收割机的残留收割路径规划系统及其方法，其中在每次产生未收割探测讯息时，将依次的传送到一残留路径规划模块以进行分析，并通过所述残留路径规划模块重新规划所述未收割行驶路径。
本发明的另一优势在于其提供一种适于，其中该不需要精密的部件和复杂的结构，其制造工艺简单，成本低廉。
本发明的其它优势和特点通过下述的详细说明得以充分体现并可通过所附权利要求中特地指出的手段和装置的组合得以实现。
为满足本发明的以上目的以及本发明的其他目的和优势，本发明提供一自动收割机的残留收割路径规划方法，包括步骤：
一探测装置提供一未收割探测讯息；以及
一残留路径规划模块接收所述未收割探测讯息后，进行分析并规划出该自动收割机的一未收割行驶路径。
根据本发明一方法，所述倒伏行驶规划方法还包括一步骤：
一顺序设定模块设定一残留收割顺序讯息，所述残留路径规划模块依所述残留收割顺序讯息规划所述未收割行驶路径。
根据本发明一方法，所述倒伏行驶规划方法还包括一步骤：
一类型设置模块设定一收割农作物讯息，并传送到所述残留路径规划模块。
根据本发明一方法，所述倒伏行驶规划方法还包括一步骤：
所述探测装置预先取得一基本农地讯息，所述残留路径规划模块预先依所述基本农地讯息规划一预先行驶路径。
根据本发明一方法，通过所述残留路径规划模块的一路径设定模块预设该自动收割机的行走方式，并产生一路径设定讯息。
根据本发明一方法，所述路径设定讯息包括一抵达路径讯息和一收割路径讯息，其中所述抵达路径讯息包括最短路径、最佳路径、外围路径等讯息，所述收割路径讯息包括回字形、之字形、最短路径、最佳路径、外围向内回圈等讯息。
根据本发明一方法，经由一自动探测模块采一定点探测或一移动探测取得所述未收割探测讯息。
根据本发明一方法，所述自动探测模块系选自由红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、图像传感器或GPS卫星定位模块所组成的模块。
根据本发明一方法，经由一行驶探测器将在行驶过程中进行同步探测是否有残留未收割农作物。
根据本发明一方法，所述行驶探测器包括一行驶摄像传感器，其包括多个环绕在该自动收割机周围的多个摄像头，以采集该自动收割机周围影像。
根据本发明一方法，所述未收割探测讯息包括未收割的农地或田地的面积、形状、范围、坐标以及区域。
根据本发明一实施例，
另外，为满足本发明的以上目的以及本发明的其他目的和优势，本发明还提供一一残留收割路径规划系统，适用于自动收割机，包括：
一探测装置，其提供一未收割探测讯息；以及
一残留路径规划模块，其接收所述未收割探测讯息后，规划一未收割行驶路径。
根据本发明一实施例，所述残留收割路径规划系统包括一类型设置模块，其设定一收割农作物讯息，并传送到所述倒伏残留路径规划模块。
根据本发明一实施例，所述残留收割路径规划系统包括一顺序设定模块，其设定一残留收割顺序讯息，所述残留路径规划模块依所述残留收割顺序讯息规划所述未收割行驶路径。
根据本发明一实施例，所述残留路径规划模块包括一路径设定模块，其包括产生一抵达路径讯息的一抵达路径设定模块和产生一收割路径讯息的一收割路径设定模块，其中所述抵达路径讯息和所述收割路径讯息分别被传送到所述残留路径规划模块。
根据本发明一实施例，所述抵达路径讯息包括最短路径、最佳路径、外围路径，其中所述收割路径讯息包括回字形、之字形、最短路径、最佳路径、外围向内回圈。
根据本发明一实施例，所述探测装置包括至少一自动探测模块，其连接于所述残留路径规划模块，其中所述自动探测模块在通过一定点探测或一移动探测取得所述未收割探测讯息，并将所述未收割探测讯息传送到所述残留路径规划模块。
根据本发明一实施例，所述自动探测模块设置于一无人飞机或该自动收割机上，以进行所述移动探测。
根据本发明一实施例，所述自动探测模块系选自由红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、图像传感器或GPS卫星定位模块所组成的模块。
根据本发明一实施例，所述探测装置还包括一行驶探测器，其在该自动收割机行驶收割后，同步侦测是否存在尚未收割或残留农作物，并进一步取得所述未收割探测讯息。
根据本发明一实施例，所述行驶探测器包括一行驶摄像传感器，其包括多个环绕在该自动收割机周围的多个摄像头，以采集该自动收割机周围影像。
根据本发明一实施例，所述残留收割路径规划系统设置于该自动收割机、一远端摇控器、一智能手机、一无线电摇控器或一智能平板上位机。
通过对随后的描述和附图的理解，本发明进一步的目的和优势将得以充分体现。
本发明的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
图1是根据本发明的一个优选实施例的自动收割机的残留收割路径规划系统的逻辑示意图。
图2是根据本发明的一个优选实施例的自动收割机的残留收割路径规划系统的进一步地逻辑示意图。
图3A是根据本发明的一个优选实施例中探测装置的自动探测模块的逻辑示意图。
图3B是根据本发明的一个优选实施例中探测装置的行驶探测器的逻辑示意图。
图4是根据本发明的一个优选实施例中残留收割路径规划系统的行走方式的回字形示意图。
图5是根据本发明的一个优选实施例中残留收割路径规划系统的行走方式的之字形示意图。
图6是根据本发明的一个优选实施例中残留收割路径规划系统的收割行驶 路径的示意图，其中说明后收割倒伏农作物。
图7是根据本发明的一个优选实施例的自动收割机的逻辑示意图。
图8是根据本发明的一个优选实施例的自动收割机的倒伏收割行驶路径规划方法的流程示意图。
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是，在本发明的揭露中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个组件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该组件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
如图1至图6所示，是根据本发明的第一个优选实施例的一自动收割机的残留收割路径规划系统及其方法，使所述自动收割机1通过所述残留收割路径规划系统100检测所述自动收割机1的收割效果，并进一步地收割遗留区域，以减少收割的损失。换言之，所述残留收割路径规划系统100适用于所述自动收割机1，以在所述自动收割机1完成预定收割后侦测并判断收割效果，同时对未收割的农作物区域进一步地进行收割。特别地，所述残留收割路径规划系统100可设置于该自动收割机、一远端摇控器、一智能手机、一无线电摇控器或一智能平板上位机。
在本发明的这个实施例中，所述残留收割路径规划系统100包括一探测装置10以及一残留路径规划模块20。所述探测装置10连接于所述残留路径规划模块20。在收割后通过所述探测装置10探测收割效果，以及是否存在一未收割区域， 若存在则通过所述残留路径规划模块20设定一未收割行驶路径。换言之，所在所述自动收割机1收割行驶时，所述残留路径规划模块20接收所述探测装置10的数据或讯息后，则进行未收割区域的路径规划。进一步地说，通过所述探测装置10监测所述自动收割机1收割后的路径是否有残留未收割农作物，并由所述探测装置10在探测后提供一未收割探测讯息，并传送到所述残留路径规划模块20以规划一未收割行驶路径。
在本发明的这个实施例中，所述探测装置10用于取得一未收割探测讯息，即尚未收割的农地或田地的面积、形状、范围、坐标以及区域等。所述路径设定模块22用于设定所述自动收割机1的所述路径设定讯息。特别地，所述残留路径规划模块20包括一计算控制模块21和一路径设定模块22。所述计算控制模块21连接于所述路径设定模块22。所所述路径设定模块22包括产生一抵达路径讯息的一抵达路径设定模块221和产生一收割路径讯息的一收割路径设定模块222，其中所述抵达路径讯息和所述收割路径讯息分别被传送到所述残留路径规划模块20的所述计算控制模块21。换言之，所述路径设定模块22包括所述抵达路径设定模块221和所述收割路径设定模块222。所述抵达路径设定模块221用于设定所述自动收割机1行驶到未收割区域的行驶路径方式，即产生所述抵达路径讯息。所述收割路径设定模块222用于设定所述自动收割机1在未收割区域的行驶路径方式，即所述收割路径讯息。所述抵达路径设定模块221包括最短路径、最佳路径、外围路径。所述收割路径设定模块222包括回字形、之字形、最短路径、最佳路径、外围向内回圈等。所述残留收割顺序讯息包括立即收割、最后收割、最佳收割等。也就是说，通过所述顺序设定模块30设定所述立即收割、所述最后收割、所述最佳收割的所述残留收割顺序讯息，并且所述残留收割顺序讯息传送到所述残留路径规划模块20。
在本发明的这个实施例中，如图2所示，所述残留收割路径规划系统100还包括一顺序设定模块30，以设定一残留收割顺序讯息，所述残留路径规划模块20依所述残留收割顺序讯息规划所述未收割行驶路径。可以理解的，由所述顺序设定模块30设定当所述自动收割机1遇到所述未收割区域时的收割顺序。举例来说，当设定所述立即收割，那么所述自动收割机1的探测装置10侦测到所述未收割区域的农作物时，所述残留路径规划模块20立即规划出所述未收割行驶路径，使所述自动收割机1依所述未收割行驶路径行驶并收割所述未收割区域 的农作物。另外，如设定为所述最后收割时，在所述自动收割机1的探测装置10侦测到所述未收割区域的农作物时，所述残留路径规划模块20先记录所述未收割区域的坐标，在所述自动收割机1完成预定的收割路径后，在由所述残留路径规划模块20规划出所述未收割行驶路径，这时所述自动收割机1依所述未收割行驶路径行驶并收割所述未收割区域的农作物。另外，假使设定为所述最佳收割时，当所述自动收割机1的探测装置10侦测到所述未收割区域的农作物时，所述残留路径规划模块20会判断是否直接进行收割或是在过程中还是在最后在进行收割所述未收割区域的农作物。也就是说，当设定为所述最佳收割时，由所述残留路径规划模块20判断使所述自动收割机1以最佳或最少行驶路径或最完整的方式规划出最合适的所述未收割行驶路径。换言之，所述残留收割路径规划系统100亦可智能的判断未收割到的农作物的收割顺序，其中可考量到整体农作物的收获量和收割时程，评估最佳的收割顺序。另外，当雨天时，可以接采用所述立即收割以减少收割时程。
在本发明的这个实施例中，所述路径设定模块22可在事先设定一路径设定讯息。所述顺序设定模块30亦可于事先设定所述残留收割顺序讯息。所述残留路径规划模块20接收所述路径设定讯息、所述残留收割顺序讯息和所述未收割探测讯息后，针对残留或未收割到的农作物区域进行所述未收割行驶路径的规划，所述自动收割机1依所述未收割行驶路径以收割遗留或未收割到的农作物，以减少损失增加产量。另外，上述的连接方式可为有线连接或无限连接，这不为本发明的限制。
在本发明的这个实施例中，如图2所示，所述残留收割路径规划系统100还包括一类型设置模块50，其用于设定预计收割农作物的种类，像是大麦、小麦、黑麦、燕麦、玉米、稻米等。所述类型设置模块50连接于所述残留路径规划模块20。所述残留路径规划模块20的所述计算控制模块21接收所述探测装置10，所述路径设定模块22，以及所述类型设置模块50的各种数据或讯息后，进行未收割的路径规划。
在本发明的这个实施例中，如图3A所示，所述探测装置10包括至少一自动探测模块11，其中所述自动探测模块11连接到所述残留路径规划模块20。所述自动探测模块11实施为一定点探测或一移动探测。所述定点探测为将多个所述自动探测模块11分别设置于土地或田地的转角边缘，通过多个所述自动探测模 块11的相互感测，以取得所述未收割探测讯息，其包括尚未收割的农地或田地的面积、形状、范围、坐标以及区域。所述移动探测则将所述自动探测模块11设置于一无人飞机上，以使所述无人飞机移动从而取得所述未收割探测讯息。值得一提的，所述自动探测模块11可实施为红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、图像传感器或GPS卫星定位模块等，这不为本发明的限制。
在本发明的这个实施例中，如3B所示，所述探测装置10还包括一行驶探测器12，其在所述自动收割机1行驶收割后，同步侦测是否存在尚未收割或残留的农作物，并进一步取得所述未收割探测讯息，并且将所述未收割探测讯息传送至所述残留路径规划模块20。值得一提的，所述行驶探测器12是设置于所述自动收割机1上，其中最佳的设置方式是设置于所述自动收割机1的后方，这样在所述自动收割机1收割行驶后若残留农作物时可直接被所述行驶探测器12侦测到。
特别地，当所述行驶探测器12侦测到未收割或残留农作物，所述自动收割机1是以现有的基础下重新规划所述未收割行驶路径。也就是说，所述自动收割机1依一收割行驶路径进行行驶并收割，在行驶过程中所述行驶探测器12将侦测到的所述未收割探测讯息传送到所述残留路径规划模块20，所述残留路径规划模块20在原始的收割行驶路径的基础下在依所述行驶探测器12提供的所述未收割探测讯息重新规划所述未收割行驶路径。值得一提的，若须重新规划收割行驶路径时，所述残留路径规划模块20预先依所述路径设定讯息、所述残留收割顺序讯息和所述未收割探测讯息规划出所述未收割行驶路径，接着在收割行驶过程中，所述自动收割机1依所述未收割行驶路径进行收割行驶。
值得一提的，所述行驶探测器12装置于所述自动收割机1，以在所述自动收割机1的行驶时方便取得至少一所述未收割探测讯息。进一步地说，所述行驶探测器12包括一行驶摄像传感器121，其采集所述自动收割机1周围影像，并形成一视频信号。特别地，所述行驶摄像传感器121包括多个环绕在所述自动收割机1周围的多个摄像头1211，以采集所述自动收割机1周围影像，并形成所述视频信号。
在本发明的这个实施例中，所述路径设定模块22用于设定所述自动收割机1行驶到所述未收割区域的行驶方式，以及抵达所述未收割区域后，在所述未收割区域的收割行驶方式。因此，所述路径设定模块22包括所述抵达路径设定模块 221和所述收割路径设定模块222。换言之，在事先通过所述抵达路径设定模块221和所述收割路径设定模块222设定所述自动收割机1的行走方式，并产生所述路径设定讯息至所述残留路径规划模块20。在所述探测装置10探测到所述未收割区域后，所述残留路径规划模块20依所述路径设定讯息重新规画收割路径。举例来说，假设所述抵达路径设定模块221设定所述最短路径，所述收割路径设定模块222设定所述回字形，那么在所述探测装置10探测到所述未收割区域后，所述残留路径规划模块20将规划使所述自动收割机1以最短路径到达所述未收割区域，并以所述回字形的方式于所述未收割区域行驶并收割。
所述残留路径规划模块20包括所述计算控制模块21和一储存器23。所述储存器23连接于所述计算控制模块21。所述路径设定讯息和所述残留收割顺序讯息通过所述路径设定模块22和所述顺序设定模块30预先传送到所述储存器23。在所述储存器23接收到所述未收割探测讯息后，所述计算控制模块21进行分析并产生所述未收割行驶路径的规划。
特别地，如图4所示，说明回字形的行驶路径，其中外围粗线表示田地或农地的边缘，虚线表示自动收割机的收割行驶路径，箭头表示自动收割机的行驶方向，所述自动收割机1依虚线和箭头的指示行驶。如图5所示，说明之字形的行驶路径，外围粗线表示田地或农地的边缘，虚线表示自动收割机的收割行驶路径，箭头表示自动收割机的行驶方向，所述自动收割机1依虚线和箭头的指示行驶。值得一提的，所述之字形表示一来一回地一排排行走。因此，当田地或农地非长方形而是任意形状时亦可选则所述之字形的模式。也就是说，当所述自动收割机1行驶到一排的边界时即转弯行驶到另一排，同样地在行驶到边界时又转弯行驶。换言之，选择所述之字形的设定时，所述自动收割机1是一来一回依田地的边界一排排行走，每一排都是行驶到田地的边界。
另外，所述最短路径或所述最佳路径则是智能型设定，当自动收割机使用者或操作者选择此方式时，所述残留路径规划模块20会依所有选项内容进行规划出所述最短路径或所述最佳路径。可以理解地，所述最短路径是所述自动收割机1在整片田地中整体行驶的最少路径，所述最佳路径则是考虑整体情况后规划出的最优化的路径。另外，并非田地或农地的形状都是完整的长方形或方形，常常有许多不规则的形状，这时除了选择所述之字形、所述最短路径或所述最佳路径的方式外，还可选择所述外围向内回圈。所述外围向内回圈的方式则是依田地的 边界形状直接一圈圈地向内行驶。换言之，所述外围向内回圈的方式相似于所述回字形，不同在于农地的形状。
另外，如图6所示，外围粗线表示田地或农地的边缘，虚线表示自动收割机的倒伏收割行驶路径，箭头表示自动收割机的行驶方向，斜线区域表示残留农作物，在本图示说明中，所述残留收割顺序讯息设定为最后收割。因此，明显地可以看出，所述收割行驶路径会使所述自动收割机1收割完所述农作物后，再对所述残留农作物进行收割。
值得一提的，如图7所示，所述自动收割机1包括所述残留收割路径规划系统100，一控制装置200，一驱动装置300，一行驶装置400，以及一作动装置500。所述残留收割路径规划系统100，所述驱动装置300，所述行驶装置400，所述作动装置500分别连接所述控制装置200。可以理解的，所述控制装置200为所述自动收割机1的中央控制系统，以用于整合控制所述自动收割机1的各项装置。所述驱动装置300分别连接所述作动装置500、所述行驶装置400和所述控制装置200，并为其提供动力，通过所述控制装置200的控制来驱动各部件进行相应的作业。值得一提的，所述驱动装置300可实施为燃油、电力或油电混合的驱动，这不为本发明的限制。所述行驶装置400用于驱动所述自动收割机1进行行走，其中可为履带行走或两轮行走或四轮行走。所述作动装置500用于进行收割作业。所述残留收割路径规划系统100用于提供所述未收割行驶路径。
另外，如图8所示，本发明还提供的一自动收割机的残留收割路径规划方法将被阐述。所述自动收割机的残留收割路径规划方法包括以下步骤：
一探测装置10提供一未收割探测讯息；以及
一残留路径规划模块20接收所述未收割探测讯息后进行分析并规划出该自动收割机1的一未收割行驶路径。
所述自动收割机的残留收割路径规划方法还包括一步骤：
一类型设置模块50设定一收割农作物讯息，并传送到所述残留路径规划模块20。
所述自动收割机的残留收割路径规划方法还包括一步骤：
一顺序设定模块30设定一残留收割顺序讯息，所述残留路径规划模块20依所述残留收割顺序讯息规划所述未收割行驶路径。
所述自动收割机的残留收割路径规划方法还包括一步骤：
所述探测装置10预先取得一基本农地讯息，所述残留路径规划模块20预先依所述基本农地讯息规划一预先行驶路径。
上述方法中，所述残留路径规划模块20接收所述收割农作物讯息以进一步地分析和规划所述未收割行驶路径。所述收割农作物讯息包括大麦、小麦、黑麦、燕麦、玉米、稻米、小米等。
上述方法中，所述未收割探测讯息包括未收割的农地或田地的面积、形状、范围、坐标以及区域等讯息。
上述方法中，所述路径设定讯息包括一抵达路径讯息和一收割路径讯息，其中所述抵达路径讯息包括最短路径、最佳路径、外围路径等讯息，所述收割路径讯息包括回字形、之字形、最短路径、最佳路径、外围向内回圈等讯息。
上述方法中，所述残留收割顺序讯息包括立即收割、最后收割、最佳收割等讯息。
经由一自动探测模块11采一定点探测或一移动探测取得所述未收割探测讯息。特别地，所述自动探测模块11可搭配无人飞机进行所述移动探测。另外，所述自动探测模块11可实施为红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、图像传感器或GPS卫星定位模块等。
特别地，在所述自动收割机1依收割行驶路径于农地上行驶时，所述探测装置10的一行驶探测器12将同步在行驶过程中进行探测，以探测是否有残留未收割的农作物，并在探测到残留未收割农作物时产生所述未收割探测讯息到所述残留路径规划模块20，所述残留路径规划模块20判断是立即、最后或是其它时间进行收割残留未收割农作物。
另外，所述行驶探测器12的一行驶摄像传感器121，其包括多个环绕在所述自动收割机1周围的多个摄像头1211，以采集所述自动收割机1周围影像，并形成一视频信号。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。
本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (22)
- 一自动收割机的残留收割路径规划方法，其特征在于，包括步骤：一探测装置提供一未收割探测讯息；以及一残留路径规划模块接收所述未收割探测讯息后，进行分析并规划出该自动收割机的一未收割行驶路径。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，还包括一步骤：一顺序设定模块设定一残留收割顺序讯息，所述残留路径规划模块依所述残留收割顺序讯息规划所述未收割行驶路径。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，还包括一步骤：一类型设置模块设定一收割农作物讯息，并传送到所述残留路径规划模块。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，还包括一步骤：所述探测装置预先取得一基本农地讯息，所述残留路径规划模块预先依所述基本农地讯息规划一预先行驶路径。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，其中通过所述残留路径规划模块的一路径设定模块预设该自动收割机的行走方式，并产生一路径设定讯息。
- 根据权利要求5所述残留收割路径规划方法，其中所述路径设定讯息包括一抵达路径讯息和一收割路径讯息，其中所述抵达路径讯息包括最短路径、最佳路径、外围路径等讯息，所述收割路径讯息包括回字形、之字形、最短路径、最佳路径、外围向内回圈等讯息。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，其中经由一自动探测模块采一定点探测或一移动探测取得所述未收割探测讯息。
- 根据权利要求7所述残留收割路径规划方法，其中所述自动探测模块系选自 由红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、图像传感器或GPS卫星定位模块所组成的模块。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，其中经由一行驶探测器将在行驶过程中进行同步探测是否有残留未收割农作物。
- 根据权利要求9所述残留收割路径规划方法，其中所述行驶探测器包括一行驶摄像传感器，其包括多个环绕在该自动收割机周围的多个摄像头，以采集该自动收割机周围影像。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划方法，其中所述未收割探测讯息包括未收割的农地或田地的面积、形状、范围、坐标以及区域。
- 一残留收割路径规划系统，适用于自动收割机，其特征在于，包括：一探测装置，其提供一未收割探测讯息；以及一残留路径规划模块，其接收所述未收割探测讯息后，规划一未收割行驶路径。
- 根据权利要求12所述残留收割路径规划系统，其包括一类型设置模块，其设定一收割农作物讯息，并传送到所述倒伏残留路径规划模块。
- 根据权利要求12所述残留收割路径规划系统，其包括一顺序设定模块，其设定一残留收割顺序讯息，所述残留路径规划模块依所述残留收割顺序讯息规划所述未收割行驶路径。
- 根据权利要求12所述残留收割路径规划系统，其中所述残留路径规划模块包括一路径设定模块，其包括产生一抵达路径讯息的一抵达路径设定模块和产生一收割路径讯息的一收割路径设定模块，其中所述抵达路径讯息和所述收割路径讯息分别被传送到所述残留路径规划模块。
- 根据权利要求15所述残留收割路径规划系统，其中所述抵达路径讯息包括最短路径、最佳路径、外围路径，其中所述收割路径讯息包括回字形、之字形、最短路径、最佳路径、外围向内回圈。
- 根据权利要求1所述残留收割路径规划系统，其中所述探测装置包括至少一自动探测模块，其连接于所述残留路径规划模块，其中所述自动探测模块在通过一定点探测或一移动探测取得所述未收割探测讯息，并将所述未收割探测讯息传送到所述残留路径规划模块。
- 根据权利要求17所述残留收割路径规划系统，其中所述自动探测模块设置于一无人飞机或该自动收割机上，以进行所述移动探测。
- 根据权利要求17所述残留收割路径规划系统，其中所述自动探测模块系选自由红外线传感器、激光传感器、超声波传感器、图像传感器或GPS卫星定位模块所组成的模块。
- 根据权利要求12所述残留收割路径规划系统，其中所述探测装置还包括一行驶探测器，其在该自动收割机行驶收割后，同步侦测是否存在尚未收割或残留农作物，并进一步取得所述未收割探测讯息。
- 根据权利要求12所述残留收割路径规划系统，其中所述行驶探测器包括一行驶摄像传感器，其包括多个环绕在该自动收割机周围的多个摄像头，以采集该自动收割机周围影像。
- 根据权利要求12所述残留收割路径规划系统，其设置于该自动收割机、一远端摇控器、一智能手机、一无线电摇控器或一智能平板上位机。
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