[发明专利]自动导航方法、控制装置及导航系统

说明书

本发明公开一种自动导航方法、自动驾驶系统及控制装置。该方法包括如下步骤：获得地块的边界；设置拖拉机的行驶轨迹及该行驶轨迹在所述边界内侧直线上的转弯位置；获得拖拉机的实时位置及实时姿态，根据该实时位置及姿态控制所述拖拉机在所述转弯位置转弯及在所述边界围成的区域内按照所述行驶轨迹进行农业作业。该方法能全过程实现自动驾驶。

技术领域

本发明涉及精准农业技术领域，尤其涉及用于控制农业机械的自动导航方法、控制装置及自动导航系统。

背景技术

目前，在国内农业的作业工序中，土地播种之前多采用拖拉机带旋耕机或圆盘耙对土壤进行疏松平整作业，本方案中统称耙地，作业方式有两种

第一种方式：拖拉机手根据土地疏松平整的情况在田块内随意行走，哪里平整度、疏松度差或者还没有耙就往那开，没有固定的行驶轨迹，这种方式的缺点在于：1)拖拉机手会因为长时间驾驶拖拉机产生疲劳；2)拖拉机手随意在地里行驶，目视范围有限，可能出现耙地效果一致性差或者漏耙的问题。

第二种方式：该种方式为当前拖拉机辅助驾驶常用的方法，如图1所示，包括如下步骤：在显示器上设置AB线(通过起点和终点设定一条直线)，软件会根据拖拉机1和农具宽度自动标记出若干条与AB线平行的直线，为叙述方便，将这些直线统称为AB线。拖拉机在卫星导航设备的导航下，从起点A沿着直线行驶至终点B，在终点B，拖拉机手必须驾驶拖拉机在地头2转弯使其转到相邻的直线上继续行驶，行驶至终点后，再驾驶拖拉机转向到相邻的直线继续行驶，如此按照上述行驶轨迹耙完该轨迹对应的地块后，再采用拖拉机单独对地头2耙地。此种方式解决了拖拉机手疲劳驾驶、重耙和漏耙的问题但由于在地头2需要拖拉机手操作拖拉机1转弯以及需要使用拖拉机单独对地头耙地，不能实现全过程的自动驾驶；再者，采用上述方式，土壤的搅拌仅在行的交接处，交叉混合效果不好，不利于土壤中肥料的均匀分布。

发明内容

本发明解决的问题是现有的农业作业不能实现全过程的自动驾驶的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种自动导航方法，该方法包括如下步骤：获得地块的边界；设置拖拉机的行驶轨迹及该行驶轨迹在所述边界内侧直线上的转弯位置；获得拖拉机的实时位置及实时姿态，根据该实时位置及姿态控制所述拖拉机在所述转弯位置转弯及在所述边界围成的区域内按照所述行驶轨迹进行农业作业。

在进一步方案中，所述方法还包括控制所述拖拉机对所述边界进行农业作业。

在进一步方案中，所述行驶轨迹包括AB线，所述转弯位置根据边界内侧直线上的点的位置、农具宽度、第一条AB线的方向确定。

在进一步方案中，所述行驶轨迹是直线ab、a+线、同心圆和自由曲线中的一种；或者，所述行驶轨迹中，拖拉机驶入边界和驶出边界的两条AB线相交呈X状；或者，驶入边界的AB线和驶出边界的AB线平行；或者，驶入边界的AB线和驶出边界的AB线是角的两边。

在进一步方案中，所述方法还包括：在拖拉机异常或者农业作业完成的情况下，控制拖拉机在所述边界巡航。

在进一步方案中，所述方法还包括：根据农具宽度和边界的坐标获得农具的提升点和降落点，在拖拉机驶向所述边界且到达所述提升点时，提升所述农具；在拖拉机驶离所述边界且到达所述降落点时，放下所述农具。

在进一步方案中，所述边界通过拖拉机绕地块一周形成、或者通过事先导入或者输入而生成。

本发明还公开一种控制装置，该装置包括接收模块、存储器、处理器和输出模块。所述存储器内存储有地块的边界、行驶轨迹及该行驶轨迹在所述边界的内侧直线上的转弯位置。所述接收模块接收拖拉机的当前位置和姿态，传输当前位置及姿态给所述处理器。所述处理器根据所述实时位置和姿态产生控制指令。所述输出模块输出控制指令给拖拉机的转向装置使得该转向装置控制所述拖拉机在所述转弯位置转弯及在所述边界围成的区域内按照所述行驶轨迹行驶。