[发明专利]一种农用装备的智能驾驶系统及其作业方法

说明书

本发明公开了一种农用装备的智能驾驶系统及其作业方法，包括UWB定位标签（1）、UWB路侧固定支架（2）、UWB车端固定支架（3）、农场作业场地（4）、农场作业车辆（5）、设置在农场作业车辆（5）前端的激光雷达（6）和设置在农场作业车辆（5）内部的智驾控制器；所述UWB定位标签（1）通过所述UWB路侧固定支架（2）固定在所述农场作业场地（4）边缘外侧；所述UWB车端固定支架（3）上设有两个UWB定位标签（1），所述农场作业车辆（5）在所述农场作业场地（4）区域内作业，智驾控制器通过UWB定位标签（1）获得所述农场作业车辆（5）的位置和航向角信息。农场作业车辆（5）按照规划路径完成作业行驶任务，降低了成本，提高适应性。

技术领域

本发明属于农用智能装备技术领域，尤其涉及一种农用装备的智能驾驶系统及其作业方法。

背景技术

随着人工智能的发展，农业智能化和自动化已经成为了农业设备的发展趋势，大量的企业和高校开展了有关于无人驾驶农机作业的研究。区别于传统农机，智能化农机需要配备智能驾驶系统，且农机需要具备线控底盘系统，如：线控驱动、线控转向、线控制动。为提高农机在作业过程中的安全性，农业机械将搭载部分目标检测传感器，如RGB相机、红外相机、激光雷达和毫米波雷达等，能够自动感知周围的工作人员，从而避免发生安全事故。

智能驾驶农用装备近年已经提出多种智能驾驶形式，包括辅助驾驶和自动驾驶。其中辅助驾驶主要人工驾驶员在驾驶农机过程中，利用传感器数据辅助驾驶员完整对周边车辆的环境感知，例如盲区检测、夜间成像、碰撞提醒等功能；自动驾驶能够使农机自动完成工作区域的行驶，从而代替人工驾驶和人工作业，提高作业效率。目前农用装备的智能驾驶系统主要存在如下不足：

(1)室外GPS定位主要依靠与卫星的通信而获取在地球上的经纬度信息，通常在地面上会建设辅助基站，形成差分GPS定位，从而定位信号更加精确，但在雨雪等恶劣天气下，由于信号的折射影响，定位精度较差，甚至出现定位信号无法使用的现象，另外偏远农场区域通常不在差分GPS覆盖范围，增加GPS定位难度；激光建图定位主要依靠激光雷达预先建好稠密的点云地图，在行驶过程中通过当前激光点云与地图之间的匹配，从而获得准确的定位，但是农场环境通常类似于平原，存在较少的立体纹理，从而很难通过立体点云的匹配而完成高精定位。

(2)通常在农场作业的自动驾驶农用装备，均通过循迹的方式完成自动驾驶，即先由工作人员驾驶农用装备完成整个作业线路的行驶，并记录行驶过程中的位置轨迹信息。启动自动驾驶模式时，车辆自动沿着所设定的轨迹行驶，从而完整自动驾驶的功能，但该方式需要保存所有作业线路的地图而存在局限性，即在陌生作业环境下，无法自动规划行驶路径，从而无法完成作业。

(3)配备有多个传感器的农用装备通常成本较高，红外热像仪和多线激光雷达目前还处于比较高的生产成本，而RGB相机容易受到光照影响，在夜间无法正常工作。这些导致在农业场景中很难实现大批量的产品落地，从而影响智能驾驶农用装备的应用。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种农用装备的智能驾驶系统及其作业方法。

本发明的技术方案是一种农用装备的智能驾驶系统，包括UWB定位标签(1)、 UWB路侧固定支架(2)、UWB车端固定支架(3)、农场作业场地(4)、农场作业车辆(5)、设置在农场作业车辆(5)前端的激光雷达(6)和设置在农场作业车辆(5)内部的智驾控制器；所述UWB定位标签(1)通过所述UWB路侧固定支架(2)固定在所述农场作业场地(4)边缘外侧；所述UWB车端固定支架(3) 上设有两个UWB定位标签(1)，所述农场作业车辆(5)在所述农场作业场地(4) 区域内作业，智驾控制器通过UWB定位标签(1)获得所述农场作业车辆(5)的位置和航向角信息。

一种农用装备的智能驾驶系统作业方法，包括下列步骤：

2.1通过UWB路侧固定支架(2)将3个或以上的UWB定位标签(1)均匀固定于农场作业场地(4)的边缘外侧；