[发明专利]一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统及方法

权利要求书

1.一种基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，包括控制插秧机工作状态的控制模块；所述控制模块内预设有控制插秧机工作状态的工作指令库；其特征在于，至少还包括：

与所述控制模块进行信息交互的语音交互系统；所述语音交互系统包括：

接收工作人员发出的语音指令信息，并对语音指令信息进行识别，将识别后的语音指令信息转发至控制模块的上行部分；

接收控制模块发出的语音播报信息，并将语音播报信息合成后进行播报的下行部分。

2.根据权利要求1所述的基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，其特征在于，所述上行部分包括将语音指令信息转换为电信号的麦克风、接收麦克风的电信号并对电信号进行识别的语音识别模块、语音唤醒模块；所述语音识别模块内预设有：存储不同控制指令条的指令数据库、存储不同语音关键词的语音特征数据库、以及存储控制指令条和语音关键词之间映射关系的函数数据库；所述控制指令条和语音关键词之间存在一一对应的映射关系；所述控制指令条和工作指令库的工作指令条存在一一对应的映射关系；

所述下行部分包括语音合成模块和喇叭。

3.根据权利要求1所述的基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，其特征在于，所述控制模块包括无人驾驶控制器、转向控制系统、车速控制系统、插植部升降控制系统、插植部水平调节系统、GNSS接收机、测量插秧机的航向、横滚、俯仰三维空间姿态角的惯导单元；所述无人驾驶控制器通过RS232或CAN总线或以太网或RS485接口分别与GNSS接收机、惯导单元通信、转向控制器、车速控制器、插植部升降控制器和插植部水平调节控制器处理器进行数据交互。

4.根据权利要求3所述的基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，其特征在于，所述GNSS接收机基于卫星定位差分系统原理输出定位点的实时坐标信息，采用RTK-GNSS双天线方式，架设基准站，GNSS接收机安装在插秧机上作为移动站，两个天线分别固定在插秧机横向的两端，基准站将计算出差分校正量发送到GNSS接收机，GNSS接收机根据差分校正量和自身解算的位置信息，迭代推算出厘米级精度定位信息，GNSS接收机基于双天线同时给出航向角和横滚角；所述惯导单元安装在插秧机中轴线位置。

5.根据权利要求3所述的基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，其特征在于，所述无人驾驶控制器包括：

获取工况数据的环境感知模块；环境感知模块接收GNSS接收机发送的位置信息、航向角及横滚角、惯导单元发送的三维空间姿态角，所述位置信息为WGS84大地坐标，通过高斯投影转换成高斯平面直角坐标；通过卡尔曼滤波将三维空间姿态角和从GNSS接收器得到的姿态信息进行融合，得到插秧机姿态信息；基于上述插秧机姿态信息，采用几何三角关系解算对倾斜误差进行补偿，得到真实的位置信息；环境感知模块将处理完的平面坐标和航向角传给路径跟随模块；

根据地块几何信息及消耗模型，规划插秧机的作业路径，并将路径数据信息传给路径跟随模块的路径规划模块；

以规划好的作业路径为目标，实时检测平面坐标、航向角进行闭环算法处理，输出插秧机转向控制信号给转向控制器的路径跟随模块。

6.根据权利要求3所述的基于语音识别的插秧机无人驾驶系统，其特征在于，所述插秧机转向驱动方式为方向盘电机驱动，采用CAN总线与转向控制器通信，前轮转角传感器为霍尔检测方式的角度传感器；驱动主变速机构动作的执行器为300N-500N的推杆电机，驱动制动机构动作的执行器为100N-200N的推杆电机，检测主变速机构位置的传感器和制动机构位置的传感器为0-5V输出的旋转电位器，车速控制器通过CAN总线与电控发动机通信，接收油门位置反馈，发送指令控制发动机油门，车速传感器为脉冲输出的霍尔检测式转速传感器；驱动插植部升降机构动作的执行器为车门电机，插植部位置传感器为0-5V输出的旋转电位器；驱动插植部横向调节机构动作的执行器为车门电机，倾角传感器为0-5V或4-20mA输出的mems加速度计检测式倾角传感器；驱动电机电路包括半桥芯片BTN8982；语音交互模块为SYN7318。