[发明专利]一种履带式联合收获机满割幅控制方法和系统

说明书

本发明提供一种履带式联合收获机满割幅控制方法和系统，该方法包括航向偏差和横向偏差的计算、重割区宽度△d的计算、车身实际转角δ的计算、期望转角的计算，上位机根据所述期望转角调节方向盘的转角进行割幅控制。本发明通过雷达测速传感器获得了转向过程中车身两侧的转速，并在上位机中将转速转换成为车辆运行过程中的实际转角，作为上位机进行导航转向控制的反馈，调节履带式联合收获机运动路径，解决了履带式联合收获机自动驾驶过程中的重割问题，使得履带式联合收获机收获效率增高，损失减少。

技术领域

本发明属于联合收获机自动化领域，具体涉及一种履带式联合收获机满割幅控制方法和系统。

背景技术

随着精准农业技术的发展，无人驾驶农机的研究也越来越深入，日益精准的导航路线的规划和追踪使得农耕的效率得到了极大的提升，在减轻操作人员负担的同时，也提高了机械利用率，优化了作业质量，但已有的研究和设备大多集中在轮式拖拉机，轮式插秧机等农机具上，并不能完全适用于履带式联合收获机自动驾驶工作过程，这造成了联合收获机在收获农作物的过程中的“重割”问题，使得收割效率降低，作业质量差；

中国专利CNI06508256A公布了一种稻麦联合履带式联合收获机及其割幅检测装置和检测方法，该发明采用了激光雷达测量割幅宽度，中国专利CN101907436A公布了一种谷物联合履带式联合收获机割幅测量装置，利用弹簧控制探测杆的一端与作物紧密接触,测角器测量出探测杆的偏转角度,然后根据三角函数计算出作物与支撑杆之间的距离。

以上专利仅实现了对收获机工作过程中割幅的检测，未将割幅检测结合到履带式联合收获机的自动驾驶中，也并未考虑收获机在自动驾驶过程中路径跟踪的问题，特别是收割边界不整齐时，存在的重割现象。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供一种履带式联合收获机满割幅控制方法和系统，本发明在履带式联合收获机车身尾部两侧加装雷达测速传感器获得履带式联合收获机车身两侧的速度，在割台上安装激光扫描传感器检测作物边界，雷达测速传感器与激光扫描传感器一同作为履带式联合收获机自动转向控制系统的反馈调节机构，通过信息融合，对收获机转角进行修正和调节，最终实现导航路径的优化，达到精准的自动驾驶，实现履带式联合收获机自动驾驶过程中割副控制，解决重割的现象。

本发明还提供一种包括所述的履带式联合收获机满割幅控制方法的系统的履带式联合收获机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种履带式联合收获机满割幅控制方法，包括以下步骤：

航向偏差和横向偏差的计算：通过导航系统获得履带式联合收获机的定位信息，并传送到上位机，所述上位机计算得到航向偏差和横向偏差；

重割区宽度△d的计算：通过激光扫描传感器检测作物边界，并上传到上位机，所述上位机计算得到履带式联合收获机割台重割区的宽度△d；

车身实际转角δ的计算：通过雷达测速传感器获得履带式联合收获机车身两侧的速度，并传送到上位机，所述上位机计算得到车身实际转角δ；

期望转角的计算：所述上位机将所述横向偏差和重割区的宽度△d进行对比，当横向偏差和重割区的宽度△d相一致，则将横向偏差或重割区的宽度△d传送至上位机，当横向偏差和重割区的宽度△d不相一致时，计算横向偏差和重割区的宽度△d的平均值，再将横向偏差和重割区的宽度△d的平均值送至上位机；所述上位机将航向偏差和车身实际转角δ进行对比，当航向偏差和车身实际转角相一致，则将航向偏差或车身实际转角δ传送至上位机，当航向偏差和车身实际转角δ不相一致，计算航向偏差和车身实际转角δ的平均值，再将航向偏差和车身实际转角δ的平均值传送至上位机；所述上位机将接收到的信息通过纯追踪算法计算期望转角；

方向盘控制：上位机根据所述期望转角调节方向盘3的转角进行割幅控制。

上述方案中，所述重割区宽度△d的计算公式为：