[发明专利]一种基于GPS定位与自动避障的农业机器人的实现方法

说明书

本发明公开了一种基于GPS定位与自动避障的农业机器人的实现方法，该方法包括通过GPS定位模块获取定位信息，进行路径规划，得到最优路径；利用摄像头模块进行农业机器人正前方路况图像信息获取，使用红外传感模块进行农业机器人正下方路况信息获取；计算障碍物与农业机器人的相对位置、路面中可以前进的位置，从众多可以前进的位置中筛选出最佳位置；控制农业机器人进行障碍物躲避，到达最佳位置；结合GPS定位模块的路径信息，控制农业机器人继续向下一个最佳位置点前进，直至农业机器人到达目标位置。本发明保证了农业机器人能够在面对障碍物时保持正常作业，提高了农业机器人的作业效率。

技术领域

本发明涉及农业机器人自动行驶领域，特别是涉及一种基于GPS定位与自动避障的农业机器人的实现方法。

背景技术

现代化的农业一般规模大，土地比较开阔，作业时往往需要全方位的进行，这必将耗费大量的时间在往返的路上，降低了生产效率。对于机器来说，人力劳动在规模化的农业生产中，有明显的劣势：1.人力劳动的时间花费在路程上，降低了生产效率，使得投入增加；2.农作业是一个不断重复的工作，不但枯燥，而且工作量大，往返的作业，需要消耗大量的劳动力。3.定位不够精确，大规模的农田，人难以识别具体的坐标点。随着农业机器人性能不断地完善，使用GPS定位可以给农业机器人制定前进路径，配合使用摄像头与红外传感器，可以实现农田自动避障的农业机器人的自动作业。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于GPS定位与自动避障的农业机器人的实现方法，旨在解决自动行驶农业机器人面临的路径规划和自动避障问题，以实现农田自动避障的农业机器人作业。

为了实现上述目的，本发明提供了一种基于GPS定位与自动避障的农业机器人的实现方法，所述方法为应用于农业机器人的自动行驶的方法，所述农业机器人包括：车体，以所述农业机器人的行进方向为正前方，设于所述车体下方左右两侧的履带，设于所述车体上方的摄像头模块和GPS定位模块、设于车体前方的红外传感模块，以及设于所述车体内部的控制模块；所述摄像头模块位于所述车体的正上方，GPS定位模块位于所述车体的上表面，红外传感模块位于车体正前方；

所述方法包括：

通过所述GPS定位模块获取定位信息，进行路径规划，得到目标点与当前位置的最优路径。所述定位信息包含所述农业机器人与目标之间的相对位置信息以及两者的具体坐标信息；

按照所述最优路径控制所述农业机器人的履带进行运动，使所述农业机器人正向面对路径方向，利用所述摄像头模块进行所述农业机器人正前方路况图像信息获取，以及使用所述红外传感模块进行所述农业机器人正下方路况信息获取；所述图像信息为前进路面障碍物的信息，所述农业机器人正下方路况信息为摄像头盲区的路况信息；

计算障碍物与所述农业机器人的相对位置、路面中可以前进的位置，从众多可以前进的位置中筛选出最佳位置。所述计算障碍物与所述农业机器人的相对位置包括所述障碍物在所述农业机器人的正前方、左方、右方以及正下方；所述最佳位置为所述农业机器人可以前进并最容易到达的位置；

控制所述农业机器人进行障碍物躲避，到达所述最佳位置；

所述农业机器人到达所述最佳位置后，再结合所述GPS定位模块的路径信息，控制所述农业机器人继续向下一个最佳位置点前进，直至所述农业机器人到达目标位置。

可选的，所述GPS定位模块固定于所述农业机器人表面，用于接收卫星信号，并减少遮挡时造成的信号干扰。

可选的，所述红外传感模块设置于所述农业机器人的车体前方，总共安装3个所述红外传感模块，一个用于检测正前方障碍物、一个用于检测右方障碍物、一个用于检测左方障碍物，以便于所述农业机器人进行正下方的障碍物检测。