[发明专利]基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制系统及方法

权利要求书

1.一种基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制方法，其特征在于，实施控制方法使用到的控制系统包括包括差分基准站、自动驾驶仪和用于识别障碍物的视觉传感器，所述差分基准站包括测量天线一，测量天线一上连接有测量接收机一，测量接收机一通过RS232接口连接有发射电台，所述自动驾驶仪包括车载导航仪、车载显示控制器、电动方向盘控制器和导向轮转向角度传感器，所述车载导航仪与车载显示控制器连接，所述电动方向盘控制器和导向轮转向角度传感器的输出口分别与车载显示控制器连接，所述车载显示控制器包括图形处理模块，所述视觉传感器与图形处理模块连接，用于处理视觉传感器发送过来的信息，控制方法具体包括以下步骤：

(1)预先在车载显示控制器中存储有分散决策单元的知识源和中央决策单元的知识源，中央决策单元的知识源存储分散决策单元的先验知识和经验，每个分散决策单元的局部决策结果有一个优先级，中央决策单元根据多个分散决策结果做出最终决策；

(2)自动驾驶仪和差分基准站获取农机的位置坐标和速度信息，位置坐标和速度信息传输给车载显示控制器；

(3)视觉传感器用来扫描农机前方和农机两侧是否有障碍物；若农机前方和侧面均无障碍物时，农机按照原先设定的路径行进；若农机前方有障碍物、障碍物高度高于车轮半径且侧面无障碍物时，农机先按照原先设定的路径行走，视觉传感器扫描出障碍物的边界线，车载显示控制器中的图像处理模块用来拟合出沿着边界线转弯的最短圆弧路径，换算出农机转角增量，农机到圆弧路径出发点时，农机进入转弯模式；若农机前方有障碍物、障碍物高度低于车轮半径且侧面无障碍物时，农机先按照原先设定的路径行走；若农机前方有障碍物、障碍物高度高于车轮半径且前方障碍物在未耕作方向的一边也存在障碍物，障碍物间的距离大于车身最大宽度时，中央决策单元做出绕过障碍物的指令，视觉传感器扫描出农机前方障碍物的边界线，车载显示控制器中的图像处理模块用来拟合出沿着边界线转弯的圆弧路径，根据圆弧路径换算出农机转角变化量并发送至车载显示控制器，当障碍物间的距离小于车身最大宽度时，中央决策单元做出最终决策结果为停止，即系统断电，农机停止作业。

2.根据权利要求1所述的基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制方法，其特征在于，所述视觉传感器设有两个，视觉传感器分别安装在农机最前端机架的左右两侧。

3.根据权利要求1所述的基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制方法，其特征在于，所述车载导航仪包括测量天线二、三轴姿态传感器和接收电台，测量天线二上连接有测量接收机二，所述三轴姿态传感器和接收电台均通过RS232接口与测量接收机二的输入口连接，测量接收机二的输出口与车载显示控制器连接。

4.根据权利要求3所述的基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制方法，其特征在于，所述电动方向盘控制器包括电动方向盘、转向控制驱动器和方向盘角度传感器，所述车载显示控制器与电动方向盘的输入口连接，电动方向盘与方向盘角度传感器的输入口连接，方向盘角度传感器的输出口与转向控制驱动器连接。

5.根据权利要求4所述的基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制方法，其特征在于，所述电动方向盘与导向轮相对连接，导向轮转角传感器安装在导向轮上。

6.根据权利要求1～5任一项所述的基于北斗导航的农业机械自动驾驶控制方法，其特征在于，步骤(3)中，车载显示控制器根据已存储的路径判别农机已耕作区域和未耕作区域，在规避障碍物时，根据建立的规避障碍物模型执行转弯动作。